Auf den ersten Blick scheint die Pflanzenwelt unbewegt zu sein. Aber bei Beobachtung kann man sehen, dass dies nicht ganz stimmt. Pflanzenbewegung ist sehr langsam. Sie wachsen, und das beweist, dass sie gewisse Wachstumsbewegungen machen. Wenn Sie unter günstigen Bedingungen einen Bohnensamen in den Boden pflanzen, beginnt er zu wachsen, bohrt sich durch den Boden und bringt zwei Keimblätter zum Vorschein. Unter dem Einfluss von Wärme und Licht beginnen sie grün zu werden und sich nach oben zu bewegen. Innerhalb von zwei Monaten erscheinen Früchte an der Pflanze.
Pflanzenwachstumsrate
Um die Bewegung zu bemerken, kannst du ein spezielles Video aufnehmen. So lässt sich in wenigen Sekunden beobachten, was tagsüber passiert. Die Wachstumsbewegungen von Pflanzen werden hundertfach beschleunigt: Sprossen bahnen sich vor unseren Augen ihren Weg durch die Erde, Knospen blühen an Bäumen, Blütenknospen schwellen an und blühen. In Wirklichkeit wächst Bambus sehr schnell - inMinute um 0,6 mm. Einige Pilzfruchtkörper haben eine noch höhere Wachstumsrate. Dictiophore vergrößert sich in nur einer Minute um 5 mm. Niedere Pflanzen haben die höchste Mobilität – das sind Algen und Pilze. Beispielsweise können Chlamydomonas (Algen) im Aquarium mit Hilfe von Geißeln schnell auf die sonnenbeschienene Seite wandern. Auch viele Zoosporen bewegen sich, die der Fortpflanzung dienen (bei Algen und Pilzen). Aber zurück zu komplexeren Anlagen. Blühende Pflanzen machen verschiedene Bewegungen, die mit dem Wachstumsprozess verbunden sind. Es gibt zwei Arten – das sind Tropismen und Nastia.
Tropismen
Tropismen werden Einwegbewegungen genannt, die auf irgendwelche irritierenden Faktoren reagieren: Licht, Chemikalien, Schwerkraft. Wenn Sie Setzlinge von Gersten- oder Haferkörnern auf die Fensterbank stellen, werden sie sich nach einer Weile alle zur Straße wenden. Diese Bewegung der Pflanzen zum Licht hin nennt man Phototropismus. Pflanzen nutzen Sonnenenergie besser.
Viele Leute haben eine Frage: Warum streckt sich der Stamm nach oben und die Wurzel wächst nach unten? Solche Beispiele für Pflanzenbewegungen werden als Geotropismus bezeichnet. In diesem Fall reagieren Stamm und Wurzel unterschiedlich auf die Schwerkraft. Die Bewegung wird in verschiedene Richtungen gelenkt. Der Stamm streckt sich nach oben, in die entgegengesetzte Richtung zur Wirkung der Schwerkraft - dies ist negativer Geotropismus. Die Wurzel verhält sich anders, sie wächst in Richtung der Schwerkraftbewegungen - das ist positiver Geotropismus. Alle Tropismen sind unterteilt inpositiv und negativ.
Zum Beispiel sprießt ein Pollenschlauch in einem Pollenkorn. Bei einer Pflanze ihrer eigenen Art geht das Wachstum direkt nach oben und erreicht die Eizelle, dieses Phänomen wird als positiver Chemotropismus bezeichnet. Fällt ein Pollenkörnchen auf eine Blume anderer Art, dann verbiegt sich die Röhre beim Wachstum, wächst nicht gerade, dieser Vorgang verhindert die Befruchtung des Eies. Es wird deutlich, dass die durch den Pistill isolierten Substanzen einen positiven Chemotropismus bei Pflanzen ihrer eigenen Art und einen negativen Chemotropismus bei fremden Arten hervorrufen.
Entdeckung von Darwin
Nun ist klar, dass Tropismen eine große Rolle im Prozess der Pflanzenbewegung spielen. Der große Engländer Charles Darwin hat als erster die Ursachen für Tropismus untersucht. Er war es, der herausfand, dass eine Reizung am Wachstumspunkt wahrgenommen wird, während ein Biegen unten in den Zonen der Zelldehnung wahrgenommen wird. Der Wissenschaftler schlug vor, dass am Wachstumspunkt eine Substanz entsteht, die in die Spannungszone fließt und dort die Biegung auftritt. Darwins Zeitgenossen haben diese innovative Idee von ihm nicht verstanden und akzeptiert. Erst im zwanzigsten Jahrhundert haben Wissenschaftler die Richtigkeit der Entdeckung empirisch bewiesen. Es stellte sich heraus, dass in den Wachstumskegeln (im Stamm und in der Wurzel) ein bestimmtes Hormon Heteroauxin gebildet wird, ansonsten - Beta-Indolessigsäure. Beleuchtung beeinflusst die Verteilung dieser Substanz. Auf der Schattenseite ist weniger Heteroauxin, auf der Sonnenseite mehr. Das Hormon beschleunigt den Stoffwechsel und daher tendiert die Schattenseite dazu, sich zum Licht hin zu beugen.
Nastia
Lernen wir uns mit anderen Merkmalen der Bewegung vertrautPflanzen namens Nastia. Diese Bewegungen sind mit diffusen Auswirkungen von Umweltbedingungen verbunden. Nastia wiederum kann positiv und negativ sein.
Löwenzahn-Blütenstände (Körbe) öffnen sich bei hellem Licht und schließen sich in der Dämmerung bei schwachem Licht. Dieser Vorgang wird Photonastie genannt. Bei duftendem Tabak ist das Gegenteil der Fall: Wenn das Licht abnimmt, beginnen sich die Blüten zu öffnen. Hier kommt der negative Aspekt der Photonastie ins Spiel.
Wenn die Lufttemperatur sinkt, schließen sich die Safranblüten - dies ist eine Manifestation der Thermonastie. Nastia hat grundsätzlich auch ein ungleichmäßiges Wachstum. Bei starkem Wachstum der Oberseiten der Blütenblätter findet eine Öffnung statt, und wenn die Unterseiten stärker sind, schließt sich die Blüte.
Kontraktile Bewegungen
Bei manchen Arten ist die Bewegung von Pflanzenteilen schneller als das Wachstum. Kontraktile Bewegungen treten beispielsweise bei Oxalis oder scheuen Mimosen auf.
Shamey-Mimose wächst in Indien. Sie f altet sofort ihre Blätter, wenn sie berührt wird. Oxalis wächst in unseren Wäldern, er wird auch Hasenkohl genannt. Bereits 1871 bemerkte Professor Batalin die erstaunlichen Eigenschaften dieser Pflanze. Eines Tages, als der Wissenschaftler von einem Waldspaziergang zurückkehrte, sammelte er ein paar Saure. Beim Schütteln über das Kopfsteinpflaster (er fuhr ein Taxi) f alteten sich die Blätter der Pflanze. Also interessierte sich der Professor für dieses Phänomen und entdeckte eine neue Eigenschaft: Unter dem Einfluss von Reizstoffen f altet die Pflanze ihre Blätter.
Am Abend f alten sich auch saure Blätter ein und einbei bewölktem Wetter früher. Bei starker Sonneneinstrahlung tritt die gleiche Reaktion auf, aber die Öffnung der Blätter danach ist nach etwa 40-50 Minuten wiederhergestellt.
Bewegungsmechanismus
Und wie machen die Blätter von Oxalis und schüchternen Mimosen kontraktile Bewegungen? Dieser Mechanismus ist mit einem kontraktilen Protein verbunden, das bei Stimulation in Aktion tritt. Mit der Reduktion von Proteinen wird die beim Atmungsprozess erzeugte Energie verbraucht. Es reichert sich in der Pflanze in Form von ATP (Adenosintriphosphorsäure) an. Bei Reizung zersetzt sich ATP, die Bindung zu kontraktilen Proteinen löst sich auf und die im ATP enth altene Energie wird freigesetzt. Als Ergebnis dieses Prozesses werden die Blätter gef altet. Erst nach einer gewissen Zeit wird wieder ATP gebildet, dies ist auf den Prozess der Atmung zurückzuführen. Und erst dann können sich die Blätter wieder öffnen.
Wir haben herausgefunden, welche Bewegungen Pflanzen (Mimosa und Oxalis) als Reaktion auf irritierende Faktoren ausführen. Es ist erwähnenswert, dass die Reduzierung nicht nur bei Veränderungen in der Umgebung auftritt, sondern auch auf interne Faktoren (den Atmungsprozess) zurückzuführen ist. Oxalis f altet seine Blätter nach Einbruch der Dunkelheit, beginnt sie jedoch nicht bei Sonnenaufgang zu öffnen, sondern nachts, wenn sich eine ausreichende Menge ATP in den Zellen ansammelt und die Kommunikation mit kontraktilen Proteinen wiederhergestellt ist.
Funktionen
Die Bewegung der Pflanzen im Beispiel hat ihre eigenen Eigenschaften. Die Beobachtung von Oxalis in der Natur brachte einige Überraschungen. Auf einer Lichtung mit einer Masse von Pflanzen dieser Art, wenn jederPflanzen, die Blätter sind offen, es gab Exemplare mit geschlossenen Blättern. Wie sich herausstellte, blühten diese Pflanzen zu dieser Zeit (obwohl die Blumen im Sommer ein unscheinbares Aussehen haben). Während der Blüte verbraucht Oxalis viel Substanz, um Blüten zu bilden, es hat einfach nicht genug Energie, um Blätter zu öffnen.
Wenn wir Tiere und Pflanzen vergleichen, ist es erwähnenswert, dass die Kontraktionsbewegungen in ihnen von denselben Gründen beeinflusst werden. Es gibt ähnliche Reaktionen auf den Reiz, während es eine latente Irritationsphase gibt. In Säure beträgt sie 0,1 s. Bei Mimosen mit anh altender Reizung beträgt sie 0,14 s.
Reaktion auf Berührung
In Anbetracht der Bewegungen von Pflanzen ist es erwähnenswert, dass es Fälle gibt, die in der Lage sind, die Spannung von Geweben zu verändern, wenn sie berührt werden. Die bekannte verrückte Gurke kann im reifen Zustand, wenn sie gereizt wird, die Samen ausspucken. Der Turgor des inneren Gewebes des Perikarps nimmt mit dem Wasserverlust oder mit Druck ungleichmäßig zu und der Fötus öffnet sich sofort. Ein ähnliches Bild ergibt sich beim Berühren einer empfindlichen Pflanze. Es ist möglich, dass bei Nastias nicht das Wachstum, sondern kontraktile Bewegungen vorherrschen, aber Wissenschaftler untersuchen dies noch.
Allgemeine Klassifizierung von Pflanzenbewegungen
Pflanzenbewegungen werden von Wissenschaftlern im Allgemeinen wie folgt klassifiziert:
- Bewegung des Zytoplasmas und der Organellen - intrazelluläre Bewegungen.
- Bewegung von Zellen mit speziellen Flagellen.
- Wachstum basierend auf der Verlängerung von Wachstumszellen - dazu gehören die Verlängerung von Wurzeln, Trieben, Achsenorganen und Blattwachstum.
- Wachstum von Wurzelhaaren, Pollenschläuchen, Moosprotonema, also apikales Wachstum.
- Stomabewegungen - Turgor-Umkehrbewegungen.
Lokomotivbewegungen und Bewegungen des Zytoplasmas sind sowohl pflanzlichen als auch tierischen Zellen inhärent. Die restlichen Arten gehören ausschließlich zu Pflanzen.
Tierbewegung
Wir haben die Grundbewegungen der Pflanzen betrachtet. Wie bewegen sich Tiere und was sind die Unterschiede zwischen diesen Prozessen bei Tieren und Pflanzen?
Im Gegensatz zu Pflanzen haben alle Arten von Tieren die Fähigkeit, sich im Raum zu bewegen. Es hängt stark von der Umgebung ab. Organismen können sich unterirdisch, an der Oberfläche, im Wasser, in der Luft usw. bewegen. Viele haben die Fähigkeit, sich auf viele Arten ähnlich wie Menschen zu bewegen. Alles hängt von verschiedenen Faktoren ab: der Struktur des Skeletts, dem Vorhandensein von Gliedmaßen, ihrer Form und vielem mehr. Die Bewegung von Tieren wird in mehrere Arten unterteilt, die wichtigsten sind die folgenden:
- Amöben. Eine solche Bewegung ist typisch für Amöben - gleichnamige Organismen. Der Körper solcher Organismen ist einzellig, er bewegt sich mit Hilfe von Pseudopodien - speziellen Auswüchsen.
- Das Einfachste. Ähnlich der amöbischen Fortbewegung. Die einfachsten Einzeller bewegen sich mit Hilfe von rotierenden, oszillierenden, wellenförmigen Bewegungen um ihren eigenen Körper herum.
- Reaktiv. Diese Art der Bewegung kennzeichnet auch die einfachsten Organismen. In diesem Fall erfolgt die Vorwärtsbewegung durch die Freisetzung von speziellem Schleim, der den Körper drückt.
- Muskulös. Die vollkommenste Art der Bewegung, die für alle vielzelligen Organismen charakteristisch ist. Dazu gehört auch der Mensch - die höchste Schöpfung der Natur.
Was ist der Unterschied zwischen der Bewegung von Pflanzen und der Bewegung von Tieren
Jedes Tier verfolgt in seiner Bewegung irgendein Ziel - dies ist Nahrungssuche, Ortswechsel, Schutz vor Angriffen, Fortpflanzung und vieles mehr. Die Haupteigenschaft jeder Bewegung ist die Bewegung des gesamten Organismus. Das Tier bewegt sich also mit seinem ganzen Körper. Dies ist die Hauptantwort auf die Frage, wie sich Pflanzenbewegungen von Tierbewegungen unterscheiden.
Die allermeisten Pflanzen führen ein gebundenes Dasein. Das Wurzelsystem ist dafür ein notwendiger Teil, es befindet sich bewegungslos an einem bestimmten Ort. Wenn die Pflanze von der Wurzel getrennt wird, stirbt sie einfach ab. Pflanzen können sich nicht selbstständig im Raum bewegen.
Viele Pflanzen sind in der Lage, beliebige kontraktile Bewegungen auszuführen, wie oben beschrieben. Sie können Blütenblätter öffnen, Blätter bei Reizung f alten und sogar Insekten (Fliegenschnäpper) fangen. Aber all diese Bewegungen finden an einem bestimmten Ort statt, an dem diese Pflanze wächst.
Schlussfolgerungen
Die Bewegungen von Pflanzen unterscheiden sich in vielerlei Hinsicht von den Bewegungen von Tieren, aber sie existieren dennoch. Das Pflanzenwachstum ist eine klare Bestätigung dafür. Die Hauptunterschiede zwischen ihnen sind wie folgt:
- Die Pflanze steht an einem Ort, in den meisten Fällen hat sie eine Wurzel. Jede Art von Tier kann sich auf vielfältige Weise im Raum bewegen.
- In ihrerTierbewegungen haben immer einen bestimmten Zweck.
- Das Tier bewegt sich mit seinem ganzen Körper, ganz. Die Pflanze ist durch ihre einzelnen Teile bewegungsfähig.
Bewegung ist Leben, diesen Spruch kennt jeder. Alle lebenden Organismen auf unserem Planeten sind bewegungsfähig, auch wenn es einige Unterschiede gibt.
