Ang geotropismo ay ang impluwensya ng gravity sa paggalaw ng mga halaman. Ang geotropism ay nagmula sa mga salitang "geo" na nangangahulugang lupa at "tropismo" na nangangahulugang kilusan na dulot ng isang pampasigla (Öpik & Rolfe, 2005).
Sa kasong ito, ang pampasigla ay gravity at kung ano ang gumagalaw ay ang halaman. Bilang ang pampasigla ay gravity, ang prosesong ito ay kilala rin bilang gravitropism (Chen, Rosen, & Masson, 1999; Hangarter, 1997).
Sa loob ng maraming taon ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay nagpukaw ng pagkamausisa ng mga siyentipiko, na nagsisiyasat kung paano nangyayari ang kilusang ito sa mga halaman. Maraming mga pag-aaral ang nagpakita na ang iba't ibang mga lugar ng halaman ay lumalaki sa kabaligtaran ng direksyon (Chen et al., 1999; Morita, 2010; Toyota & Gilroy, 2013).
Napansin na ang puwersa ng grabidad ay gumaganap ng isang pangunahing papel sa oryentasyon ng mga bahagi ng isang halaman: ang itaas na bahagi, na nabuo ng stem at dahon, lumalaki paitaas (negatibong gravitropism), habang ang ibabang bahagi ay binubuo ng ugat, lumalaki pababa sa direksyon ng gravity (positibong gravitropism) (Hangarter, 1997).
Ang mga paggalaw na dulot ng gravity na ito ay nagsisiguro na ang mga halaman ay gumaganap ng maayos sa kanilang mga pag-andar.
Ang itaas na bahagi ay nakatuon patungo sa sikat ng araw upang maisagawa ang fotosintesis, at ang ibabang bahagi ay nakatuon patungo sa ilalim ng lupa, upang ang mga ugat ay maabot ang tubig at mga nutrisyon na kinakailangan para sa kanilang pag-unlad (Chen et al., 1999 ).
Paano nangyayari ang geotropism?
Ang mga halaman ay sobrang sensitibo sa kapaligiran, maaaring maimpluwensyahan nito ang kanilang paglaki depende sa mga hudyat na kanilang nakita, halimbawa: ilaw, gravity, touch, nutrients at tubig (Wolverton, Paya, & Toska, 2011).
Ang Geotropism ay isang kababalaghan na nangyayari sa tatlong yugto:
Ang pagtuklas : ang pagdama ng grabidad ay isinasagawa ng mga dalubhasang mga cell na tinatawag na statocysts.
Transduction at paghahatid : ang pisikal na pampasigla ng grabidad ay na-convert sa isang biochemical signal na ipinadala sa iba pang mga cell ng halaman.
Sagot : ang mga cell ng receptor ay lumalaki sa paraang nabuo ang isang kurbada na nagbabago sa oryentasyon ng organ. Sa gayon, ang mga ugat ay lumalaki pababa at ang mga tangkay pataas, anuman ang orientation ng halaman (Masson et al., 2002; Toyota & Gilroy, 2013).
Larawan 1. Halimbawa ng geotropism sa isang halaman. Pansinin ang pagkakaiba sa orientation ng mga ugat at stem. Na-edit ni: Katherine Briceño.
Geotropism sa mga ugat
Ang kababalaghan ng pagkahilig ng ugat patungo sa gravity ay pinag-aralan sa unang pagkakataon maraming taon na ang nakalilipas. Sa sikat na librong "The Power of Movement in Plants", iniulat ni Charles Darwin na ang mga ugat ng halaman ay may posibilidad na lumago patungo sa gravity (Ge & Chen, 2016).
Ang gravity ay napansin sa dulo ng ugat at ang impormasyong ito ay ipinadala sa elongation zone, upang mapanatili ang direksyon ng paglaki.
Kung may mga pagbabago sa orientation na may paggalang sa larangan ng grabidad, ang mga cell ay tumugon sa pamamagitan ng pagbabago ng kanilang laki, sa isang paraan na ang dulo ng ugat ay patuloy na lumalaki sa parehong direksyon ng gravity, na nagtatanghal ng positibong geotropism (Sato, Hijazi, Bennett, Vissenberg, & Swarup , 2017; Wolverton et al., 2011).
Ipinakita nina Darwin at Ciesielski na mayroong isang istraktura sa dulo ng mga ugat na kinakailangan para maganap ang geotropism, tinawag nila itong istraktura na "cap".
Nag-post sila na ang takip ay namamahala sa pag-alis ng mga pagbabago sa orientation ng mga ugat, na may paggalang sa puwersa ng grabidad (Chen et al., 1999).
Nang maglaon ay ipinakita ng mga pag-aaral na sa takip ay may mga espesyal na cell na sediment sa direksyon ng grabidad, ang mga cell na ito ay tinatawag na statocyst.
Ang mga statocyst ay naglalaman ng mga istrukturang katulad ng bato, tinawag silang mga amyloplas dahil puno ito ng almirol. Ang mga Amyloplas, pagiging napaka siksik, sediment mismo sa dulo ng mga ugat (Chen et al., 1999; Sato et al., 2017; Wolverton et al., 2011).
Mula sa mga kamakailang pag-aaral sa cell at molekular na biology, ang pag-unawa sa mekanismo na namamahala sa root geotropism ay umunlad.
Ang prosesong ito ay ipinakita upang mangailangan ng transportasyon ng isang paglaki ng hormone na tinatawag na auxin, ang transportasyong ito ay kilala bilang polar auxin transport (Chen et al., 1999; Sato et al., 2017).
Inilarawan ito noong 1920s sa modelong Cholodny-Went, na nagmumungkahi na ang mga curvature ng paglago ay dahil sa isang hindi pantay na pamamahagi ng mga auxins (Öpik & Rolfe, 2005).
Ang geotropism sa mga tangkay
Ang isang katulad na mekanismo ay nangyayari sa mga tangkay ng mga halaman, na may pagkakaiba-iba na ang kanilang mga selula ay naiiba na tumugon sa auxin.
Sa mga shoots ng mga tangkay, ang pagtaas ng lokal na konsentrasyon ng auxin ay nagtataguyod ng pagpapalawak ng cell; ang kabaligtaran ay nangyayari sa mga selula ng ugat (Morita, 2010; Taiz & Zeiger, 2002).
Ang pagkakaiba-iba ng pagiging sensitibo sa auxin ay tumutulong na ipaliwanag ang orihinal na obserbasyon ni Darwin na ang mga tangkay at ugat ay tumutugon sa kabaligtaran na paraan sa grabidad. Sa parehong mga ugat at mga tangkay, nag-iipon ang auxin patungo sa gravity, sa salungguhit.
Ang pagkakaiba ay ang mga stem cell ay tumugon sa kabaligtaran na paraan sa mga selula ng ugat (Chen et al., 1999; Masson et al., 2002).
Sa mga ugat, ang pagpapalawak ng cell ay hinarang sa underside at curvature patungo sa gravity ay nabuo (positibong gravitropism).
Sa mga tangkay, ang auxin ay natipon din sa ilalim, subalit, ang pagdaragdag ng cell at mga resulta sa curvature ng stem sa kabaligtaran ng direksyon sa gravity (negatibong gravitropism) (Hangarter, 1997; Morita, 2010; Taiz & Zeiger, 2002).
Mga Sanggunian
- Chen, R., Rosen, E., & Masson, PH (1999). Gravitropism sa Mas Mataas na Halaman. Plant Physiology, 120, 343-350.
- Ge, L., & Chen, R. (2016). Ang negatibong gravitropism sa mga ugat ng halaman. Mga Halaman ng Kalikasan, 155, 17–20.
- Hangarter, RP (1997). Ang gravity, ilaw at form ng halaman. Plant, Cell at Kapaligiran, 20, 796–800.
- Masson, PH, Tasaka, M., Morita, MT, Guan, C., Chen, R., Masson, PH, … Chen, R. (2002). Arabidopsis thaliana: Isang Modelo para sa Pag-aaral ng Root at Shoot Gravitropism (pp. 1–24).
- Morita, MT (2010). Direksyonal Gravity Sensing sa Gravitropism. Taunang Pagrepaso sa Plant Biology, 61, 705-77.
- Öpik, H., & Rolfe, S. (2005). Ang Physiology ng Mga Namumulaklak na Halaman. (CU Press, Ed.) (Ika-4 na ed.).
- Sato, EM, Hijazi, H., Bennett, MJ, Vissenberg, K., & Swarup, R. (2017). Mga bagong pananaw sa pag-sign ng root gravitropic. Journal of Experimental Botany, 66 (8), 2155–2165.
- Taiz, L., & Zeiger, E. (2002). Plant Physiology (ika-3 ed.). Mga Associate ng Sinauer.
- Toyota, M., & Gilroy, S. (2013). Gravitropism at mechanical signaling sa mga halaman. American Journal of Botany, 100 (1), 111–125.
- Wolverton, C., Paya, AM, & Toska, J. (2011). Ang anggulo ng takip ng ugat at rate ng pagtugon ng gravitropic ay hindi nasasaklaw sa mutid ng Arabidopsis pgm-1. Physiologia Plantarum, 141, 373–382.