Dołącz do czytelników
Brak wyników

Laboratorium

19 września 2018

NR 12 (Listopad 2015)

Wstydliwa roślina

0 201

Zwierzęta i rośliny – czy są aż tak różne?

Nie ulega wątpliwości, że rośliny odgrywają olbrzymią rolę w życiu na Ziemi. Można powiedzieć, że znaczenie organizmów zdolnych do fotosyntezy, w tym roślin, jest wręcz podstawowe. Pomyślmy, skąd bierze się cała energia, którą wykorzystują organizmy żywe? Znana nam z fizyki zasada zachowania pozostaje przecież w mocy – energia nie może powstać z niczego ani zniknąć bezpowrotnie. Po chwili zastanowienia można z łatwością stwierdzić, że w zdecydowanej większości pochodzi ona ze Słońca, z naszej życiodajnej gwiazdy. Wyjątek stanowią jedynie pewne prymitywne bakterie chemoautotroficzne, dla których źródłem energii jest utlenianie określonych związków nieorganicznych lub metanu [1]. Tak więc cała energia, z jakiej korzystamy my, zwierzęta i większość innych organizmów, powstała kiedyś wewnątrz Słońca w wyniku procesów jądrowych, dotarła do Ziemi w postaci energii fal elektromagnetycznych o różnej długości i została częściowo przekształcona przez rośliny do energii chemicznej. Dopiero w tej formie jest ona dostępna dla większości organizmów poza roślinami. Muszę jednak zaznaczyć, że w ostatnich latach udowodniono, że od tej reguły istnieją pewne wyjątki. Jednym z nich jest morski ślimak (Elysia chlorotica), który w pewnym okresie życia może odżywiać się fotoautotroficznie, wykorzystując chlo­roplasty pochodzące z glonów [2].

W przeważającej mierze zwierzęta nie posiadają więc mechanizmu pozwalającego na bezpośrednie pobieranie energii światła słonecznego. Zastanawiające jest więc to, że według powszechnej w społeczeństwie opinii rośliny są uważane za organizmy bardziej prymitywne od zwierząt. Moim zdaniem ma to podłoże w braku zrozumienia odmienności strategii ewolucyjnych, które przyjęły zwierzęta i rośliny.

Zwierzęta i rośliny niewątpliwie dzieli bardzo wiele, zarówno jeśli chodzi o metabolizm, budowę komórek, tkanek czy całych organów, jak i interakcje z innymi organizmami i środowiskiem. 

Jedną z bardziej rzucających się w oczy różnic jest posiadana przez zwierzęta zdolność do ruchu, której rośliny wydają się być pozbawione. Nie jest to jednak prawdą. O ile rzeczywiście rośliny w przeciwieństwie do większości zwierząt nie są zdolne do lokomocji, tj. autonomicznego przemieszczenia całego organizmu, to jak najbardziej mogą się poruszać. Roślinne mechanizmy ruchu są jednak zupełnie inne od zwierzęcych, opierających się głównie na wykorzystaniu odpowiednich białek, np. miozyny. U roślin są to głównie ruchy wzrostowe i turgorowe. Pierwsze zachodzą na skutek wzrostu i podziałów komórek, zaś drugie dzięki zmianie ciśnienia turgorowego, pociągającej za sobą zmianę objętości komórek. W zależności od mechanizmu można tu wyróżnić:

  • tropizmy,
  • taksje,
  • nastie.

Tropizmy są reakcjami wzrostowymi roślin wywołanymi ukierunkowanym bodźcem. Za tropizmy odpowiedzialny jest nierównomierny rozkład hormonów roślinnych (auksyn) w obrębie tkanek lub organów roślinnych. Powoduje to zróżnicowany wzrost komórek w różnych rejonach organu, a co za tym idzie jego wygięcie. Tropizm może być dodatni, kiedy organ kieruje się do miejsca o silniejszym działaniu bodźca, lub ujemny, kiedy reakcja zachodzi w przeciwnym kierunku. W zależności od rodzaju bodźca możemy wyróżnić fototropizm, geotropizm, hydrotropizm, termotropizm i inne.

Ruchy całych niewielkich organizmów (np. orzęsków) będące reakcją na ukierunkowany bodziec nazywamy taksjami. Ruch w kierunku bodźca to taksja dodatnia, w kierunku przeciwnym – ujemna. Ruchy te służą poszukiwaniu najlepszych dla danego organizmu warunków środowiskowych.

O nastiach mówimy w przypadku ruchów wygięciowych niezależnych od kierunku działania bodźca. Ruchy te mogą być więc wywołane także przez bodźce rozproszone. Nastie różnią się w sposób zdecydowany od tropizmów, ponieważ w odróżnieniu od tamtych są w przeważającej mierze ruchami spowodowanymi przez zmiany turgoru odpowiednich komórek. 

Turgorem nazywamy stan napięcia ściany komórkowej w wyniku działania na nią ciśnienia hydrostatycznego panującego wewnątrz komórki. Zapewnia on jędrność tkanek roślinnych i pełni rolę w zachowaniu kształtu komórek, a co za tym idzie, także całych organów rośliny.

Ze względu na rodzaj bodźca można wyróżnić tutaj:

  • chemonastię – odpowiedź na bodźce chemiczne,
  • termonastię – odpowiedź na zmiany temperatury otoczenia,
  • sejsmonastię – odpowiedź na bodźce mechaniczne, termiczne i elektryczne,
  • fotonastię – odpowiedź na zmiany natężenia światła [3].

Poza wspomnianymi tu przykładami motoryki roślin występują też inne, np. ruchy higroskopowe. Powstają one na skutek nierównomiernego wysychania lub nasiąkania wodą martwych włókien ścian i błon komórkowych.

Możemy więc z całą pewnością stwierdzić, że nieprawdą jest, że rośliny się nie poruszają. Dlaczego więc powszechne mniemanie jest inne? Odpowiedź wydaje się prosta: ruchy roślin najczęściej są bardzo powolne – ich prędkości są znacznie mniejsze od prędkości, z jakimi mamy do czynienia w przypadku zwierząt. Co najważniejsze, poruszanie się z taką prędkością jest niezauważalne gołym okiem. Chcąc zaobserwować zjawisko ruchu roślin, trzeba się więc uciekać do różnych pomysłowych i często uciążliwych rozwiązań, np. fotografii poklatkowej w długich odstępach czasu, co może trwać tygodniami.

Istnieją jednak rośliny, których ruch jest możliwy do zaobserwowania gołym okiem, bez pośrednictwa urządzeń technicznych. Można tu wymienić na przykład muchołówkę amerykańską (Dionaea muscipula) będącą rośliną mięsożerną. Jej liście pułapkowe, chwytając ofiarę, np. owada, zamykają się zwykle w czasie pojedynczych sekund.

Hodowla muchołówek, podobnie jak innych roślin mięsożernych, może sprawiać pewne problemy, szczególnie w warunkach pracowni szkolnej. Jest to oczywiście także godne polecenia, lecz tym razem chciałbym przedstawić Szanownemu Czytelnikowi przykład innej rośliny, której hodowlę mogę z czystym sumieniem polecić każdemu zainteresowanemu. Mam tu na myśli bardzo interesującą roślinę, jaką jest mimoza wstydliwa (Mimosa pudica) nazywana także czułkiem wstydliwym. Wykazuje ona bardzo wyraźne ruchy sejsmonastyczne.

Hodowla i obserwacje

Mimoza wstydliwa (Mimosa pudica) jest rośliną należącą do rodziny bobowatych (Fabaceae) i podrodziny mimozowych (Mimosoideae). Mimo że jako roślina ruderalna jest szeroko rozpowszechniona w całej strefie międzyzwrotnikowej, pochodzi najprawdopo­dobniej z Ameryki Południowej [4]. W sprzyjających warunkach może tworzyć gęste skupienia, które utrudniają rozwój innych gatunków roślin.

Mimoza bywa uprawiana jako roślina ozdobna. W Polsce ze względu na zbyt chłodny klimat nie może być uprawiana w gruncie, dobrze jednak sprawia się jako roślina szklarniowa i pokojowa. Wymagania środowiskowe tej rośliny są nieco wygórowane, ponieważ potrzebuje ona wilgotnego ciepłego powietrza (około 25°C), żyznego podłoża i dobrze nasłonecznionego stanowiska przez cały rok. Mimoza wymaga częstego podlewania. W czasie kwitnienia dobrze jest stosować nawóz wieloskładnikowy.

Roślina jest zdrewniałym półkrzewem lub byliną osiągająca do 1 m wysokości. Pędy posiadają ciernie, a osadzenie ogonków liściowych jest naprzemianległe. Liście mimozy są złożone, podwójnie pierzaste. K...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 6 wydań czasopisma "Biologia w Szkole"
  • Dostęp do wszystkich archiwalnych artykułów w wersji online
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy