WAT IS HYDROTROPISME? MECHANISME EN BELANG - BIOLOGIE - 2025

De hidrotropismo is een groeireactie van planten op waterconcentraties; het antwoord kan positief of negatief zijn. Wortels zijn bijvoorbeeld positief hydrotroop, aangezien de wortelgroei van de plant plaatsvindt naar een hogere relatieve vochtigheid. De plant kan dit aan de wortelkap detecteren en vervolgens signalen naar het langwerpige deel van de wortel sturen.

Een positief hydrotropisme is er een waarbij het organisme de neiging heeft om naar vochtigheid toe te groeien, terwijl een negatief hydrotropisme is wanneer het organisme ervan weggroeit.

Afbeelding hersteld van slideshare.net.

Hydrotropisme is een vorm van tropisme (het is een oriënterende reactie van een organisme op een stimulus) die wordt gekenmerkt door de groei- of bewegingsreactie van een cel of een organisme op vocht of water.

Mechanisme van hydrotropisme

Een klasse van plantenhormonen, auxines genaamd, coördineert dit wortelgroeiproces.

Auxines spelen een sleutelrol bij het buigen van de wortels van planten naar het water toe, omdat ze ervoor zorgen dat de ene kant van de wortel sneller groeit dan de andere en dus het buigen van de wortel.

Het hydrotropisme-proces wordt geïnitieerd doordat de wortelkap het water opvangt en een signaal naar het langwerpige deel van de wortel stuurt.

Hydrotropisme is moeilijk waar te nemen in ondergrondse wortels, omdat de wortels niet gemakkelijk waarneembaar zijn.

Water beweegt gemakkelijk in de grond en het watergehalte van de grond verandert constant, dus elke gradiënt in bodemvocht is niet stabiel.

Waarom is hydrotropisme zo belangrijk voor planten?

De wortels groeien in het water

Dit vermogen om de wortel te buigen en te laten groeien naar een vochtgradiënt die wordt geboden door hydrotropisme, is essentieel omdat planten water nodig hebben om te groeien. Water wordt samen met oplosbare minerale voedingsstoffen opgenomen door de wortelharen.

Dus in vaatplanten worden water en mineralen naar alle delen van een plant getransporteerd via een transportsysteem dat xyleem wordt genoemd.

Het tweede transportsysteem in vaatplanten wordt floëem genoemd. Het floëem draagt ​​ook water, niet met oplosbare mineralen, maar voornamelijk met oplosbare organische voedingsstoffen.

Dit is van biologisch belang, omdat hydrotropisme de efficiëntie van de plant in zijn ecosysteem verhoogt.

Misvattingen over hydrotropisme

Hydrotropisme en wortelgroei in vochtige gebieden

Een grotere wortelgroei in vochtige grondgebieden dan in droge grondgebieden is meestal niet het gevolg van hydrotropisme.

Hydrotropisme vereist dat een wortel buigt van een droger naar een vochtig deel van de grond. Wortels hebben water nodig om te groeien, zodat wortels die zich in vochtige grond bevinden, veel meer zullen groeien en vertakken dan die in droge grond.

Waterabsorptie

De wortels kunnen het water in de intacte leidingen niet voelen door hydrotropisme en moeten de leidingen breken om het water te krijgen.

Afstand vereist voor wateropname

De wortels kunnen op enkele meters afstand geen water voelen door het hydrotropisme en er naartoe groeien.

In het beste geval werkt hydrotropisme waarschijnlijk op afstanden van enkele millimeters.

Hydrotropisme-onderzoeken

Onderzoek naar hydrotropisme is in de eerste plaats een laboratoriumfenomeen geweest voor wortels die in vochtige lucht zijn gekweekt in plaats van in aarde. Het ecologische belang ervan in de wortels die in de grond worden gekweekt, is niet duidelijk. De recente identificatie van een gemuteerde plant zonder hydrotrope respons hielp de rol ervan in de natuur te verduidelijken.

Hydrotropisme kan belangrijk zijn voor planten die in de ruimte worden gekweekt, waar het wortels kan laten oriënteren in een microzwaartekrachtomgeving. In werkelijkheid is deze reactie op plantengroei niet eenvoudig te bestuderen. De experimenten worden, zoals gezegd, uitgevoerd in laboratoria en niet in de natuurlijke omgeving.

Er wordt echter steeds meer geleerd over de complexe aard van dit plantengroeiproces.

De meest populaire planten om dit effect te bestuderen zijn: erwtenplant (Pisum sativum), maïsplant (Zea mays) en zure thale (Arabidopsis thaliana).

Verander de richting van de zwaartekrachtvector

Een andere benadering om hydrotropisme te bestuderen, is door instrumenten te gebruiken om de richting van de door planten ontvangen zwaartekrachtvector te veranderen.

De richting van de wortelgroei is richting het water

Hoewel het niet mogelijk is om het effect van de zwaartekracht op de aarde te elimineren, zijn er machines die planten rond een as draaien of, in sommige gevallen, in drie dimensies in een poging de effecten van de zwaartekracht te neutraliseren, die positioneringsmachines worden genoemd. willekeurig.

In feite was het hydrotropisme in de wortels het duidelijkst wanneer de erwten- en komkommerplanten in een van deze machines werden gekweekt.

Microzwaartekracht

Een nog interessantere studiebenadering is het gebruik van de microzwaartekrachtcondities die aanwezig zijn tijdens ruimtevluchten.

Het idee is dat, bij afwezigheid van significante zwaartekrachten, de overheersende gravitrope reacties van de wortels effectief worden tenietgedaan, zodat andere worteltropismen (zoals hydrotropisme) duidelijker worden dan gravitropisme. Dit is een draaiende of groeiende beweging van een plant of schimmel als reactie op de zwaartekracht.

Andere moeilijkheden

Een ander obstakel bij het bestuderen van hydrotropisme is de moeilijkheid om een ​​systeem op te zetten waarin er een reproduceerbare vochtgradiënt is.

De klassieke methoden van Duitse plantkundigen, die ook door de Darwins werden gebruikt, waren onder meer het plaatsen van de zaden in een hangende cilinder van nat zaagsel, waardoor de wortels eerst naar beneden groeiden, maar vervolgens teruggroeiden in het vochtige substraat.

Het is opmerkelijk dat een van de minder bekende tropismen hydrotropisme is, gerichte groei als reactie op gradiënten van water of vocht.

Hoewel hydrotropisme in plantenwortels was bestudeerd door 19e-eeuwse Duitse botanici en door de Darwins, is het bestaan ​​van dit tropisme tot de afgelopen jaren in twijfel getrokken.

Deze processen moeten gewoon verder worden bestudeerd. Elke wetenschappelijke studie zal het begrip van deze complexe mechanismen vergroten.

Referenties

1. Hershey, D. (1992). "Is hydrotropisme helemaal nat?" Wetenschappelijke activiteiten. 29 (2): 20-24.
2. Kiss, J. (2007). "Waar is het water? Hydrotropisme in planten ”. Opgehaald van ncbi.nlm.nih.gov.
3. Plant-and-flower-guide Editor Team. (2012). "Hydrotropisme". Opgehaald van plant-and-flower-guide.com.
4. Miyazawa, Y., Yamazaki, T., Moriwaki, T., en Takahashi, J. (2011). "Hydrotropisme". Vooruitgang in botanisch onderzoek. Opgehaald van sciencedirect.com.
5. Biology Online Editor Team. (2016). "Hydrotropisme". Opgehaald van biology-online.org.
6. Takahashi, N., Yamazaki, Y., Kobayashi, A., Higashitani, A., en Takahashi, H. (2003). "Hydrotropisme staat in wisselwerking met gravitropisme door amyloplasten in zaailingenwortels van Arabidopsis en radijs af te breken". Plant Physiol. 132 (2): 805-810.
7. Woordenboek Editor Team. (2002). "Hydrotropisme". Opgehaald van dictionary.com.