Οι κινήσεις των φύλλων

Οι δραστηριότητες που αναπτύσσουν οι οργανισμοί διαμορφώνονται από τις ανάγκες τους και τις συνθήκες του περιβάλλοντος στο οποίο ζουν. Τα ανώτερα φυτά, καθηλωμένα με το ριζικό τους σύστημα στο έδαφος, δεν μπορούν να μετακινηθούν όπως οι ζωικοί οργανισμοί. Ωστόσο κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες (επίδραση εξωτερικών παραγόντων όπως η θερμοκρασία, το φως, η βαρύτητα, οι χημικές ουσίες κ.ά.) μπορούν να μεταβάλλουν τη θέση και τον προσανατολισμό κάποιων οργάνων τους. Οι παραπάνω μεταβολές αποτελούν προσαρμογές για την ευνοϊκότερη ανάπτυξή τους.

ΤΡΟΠΙΣΜΟΙ

Tροπισμοί χαρακτηρίζονται οι κινήσεις εκείνες κατά τις οποίες η αύξηση των φυτού ή τμημάτων του φυτού γίνεται προς μία συγκεκριμένη κατεύθυνση που ορίζεται από το εξωτερικό ερέθισμα. Η αύξηση του φυτού μπορεί να προσανατολίζεται προς την πηγή προέλευσης του ερεθίσματος, θετικός τροπισμός ή προς την αντίθετη κατεύθυνση, αρνητικός τροπισμός.

Ανάλογα με το είδος του ερεθίσματος διακρίνονται διάφορες μορφές τροπισμού (φωτοτροπισμός, γεωτροπισμός, χημειοτροπισμός, υδροτροπισμός, απτοτροπισμός ή θιγμοτροπισμός) - εικ. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 και 8.

Εικόνα 1: Προσομοίωση φωτοτροπισμού στα φυτά

Εικόνα 2: Φωτοτροπισμός - Κινήσεις προσανατολισμού των φυτών ή τμημάτων τους που καθοδηγούνται από το φως. Τα κολεόπτιλα της βρώμης (Avena sativa) εμφανίζουν θετικό φωτοτροπισμό όταν εκτεθούν σε φως που προσπίπτει μονόπλευρα. Η κάμψη του κολεόπτιλου προς το φως είναι το αποτέλεσμα της κυτταρικής επιμήκυνσης της σκιαζόμενης πλευράς.

Εικόνα 3: Φωτοτροπισμός στα φύλλα του λούπινου (Lupinus arizonicus). Τα φύλλα "παρακολουθούν" την κίνηση του ήλιου κατά τη διάρκεια της ημέρας. Το πρωί (1) τα φύλλα στρέφονται προς την ανατολή (Α). Καθώς ο ήλιος μετακινείται από την ανατολή προς τη δύση (Δ), τα φύλλα "παρακολουθούν" την πορεία του (2, 3).

Εικόνα 4: Προσομοίωση γεωτροπισμού στα φυτά

Εικόνα 5: Γεωτροπισμός. Στα πειράματα της εικόνας διακρίνεται η επίδραση της βαρύτητας στην ανπάπτυξη των φυτών. Οι ρίζες στρέφονται προς τα κάτω ενώ ο βλαστός προς τα πάνω. Ο γεωτροπισμός συμβαίνει όταν ο φυσιολογικός προσανατολισμός του φυτού ανατρέπεται. Το κύριο πλεονέκτημα του γεωτροπισμού είναι ότι ο βλαστός αναπτύσσεται πάντα προς το φως ενώ οι ρίζες μέσα στο έδαφος, ανεξάρτητα από το ποια θα είναι η θέση του σπέρματος στο έδαφος κατά τη φύτρωσή του.

Εικόνα 6: Προσομοίωση υδροτροπισμού στα φυτά

Εικόνα 7: Υδροτροπισμός. Στο πείραμα της εικόνας διακρίνεται η τάση που εκδηλώνουν οι ρίζες των φυτών να στρέφονται στα σημεία όπου υπάρχει διαθέσιμο νερό.

Εικόνα 8: Απτοτροπισμός ή θιγμοτροπισμός - Κινήσεις που εκδηλώνουν κάποια φυτικά όργανα όπως οι έλικες όταν έρθουν σε επαφή με κάποιο σώμα. Οι έλικες (μεταμορφωμένα φύλλα) τυλίγονται γύρω από ένα αντικείμενο σχηματίζοντας μία ή περισσότερες σπείρες. Η περιέλιξη αυτή είναι το αποτέλεσμα της συστολής της επιφάνειας της έλικας που έρχεται σε επαφή με το αντικείμενο και της αντίστοιχης επιμήκυνσης της αντίθετης πλευράς. (Α) Pisum sativum, (B) Cucurbita pepo (Γ) Clematis columbiana

ΝAΣΤΙΕΣ

Ναστίες ονομάζονται οι κινήσεις των φυτών που οφείλονται στην επίδραση εξωτερικών παραγόντων (π.χ. μεταβολή της θερμοκρασίας ή της έντασης του φωτός) και συμβαίνουν πάντα κατά τον ίδιο τρόπο και την ίδια διεύθυνση ανεξάρτητα από το είδος του ερεθίσματος και την κατεύθυνσή του.

Ανάλογα με το είδος του ερεθίσματος διακρίνονται διάφορες ναστίες (θερμοναστία, φωτοναστία, νυκτοναστία, σεισμοναστία κ.ά.) - εικ. 9, 10, 11.

Εικόνα 9: Νυκτοναστικές ή υπνοναστικές κινήσεις. Α. ημερήσια θέση και Β. νυχτερινή θέση φύλλων.

 

Εικόνα 10: Το γένος Mimosa (οικογένεια LEGUMINOSAE, υποοικογένεια MIMOSOIDEAE) περιλαμβάνει 400 περίπου είδη (δέντρα, θάμνους ή πόες) ιθαγενή κυρίως της τροπικής και υποτροπικής Αμερικής. Κάποια είδη του γένους έρπουν ή αναρριχώνται και συχνά φέρουν αγκάθια. Τα φύλλα τους είναι συνήθως σύνθετα, διπτεροειδή (το έλασμα διαμερισματοποιείται σε 2-14 μέρη καθένα από τα οποία αποτελείται από 4-14 φυλλάρια). Σε μερικά είδη τα φύλλα είναι ατελώς ανεπτυγμένα και σχηματίζουν φυλλώδια.

Αν ο βλαστός του Mimosa pudica (Μιμόζα η ντροπαλή, "Μη μου άπτου") χτυπηθεί ή τιναχθεί ελαφρά τα φυλλάρια διπλώνουν, τα φύλλα πλησιάζουν το ένα το άλλο και οι μίσχοι τους χαμηλώνουν. Η παραπάνω κίνηση αποτελεί χαρακτηριστικό παράδειγμα σεισμοναστίας. Η ίδια αντίδραση παρατηρείται και μετά από ένα μηχανικό ή ηλεκτρικό ερέθισμα, κάψιμο ή μείωση της έντασης του φωτός όταν βραδιάζει (υπνοναστία). Μετά από 15-20 λεπτά τα φύλλα επανέρχονται στην αρχική τους θέση.

Εικόνα 11: Με σεισμοναστική κίνηση το είδος Dionaea muscipula αιχμαλωτίζει τα έντομα που επισκέπτονται τα φύλλα του.

ΗΜΕΡΗΣΙΟΙ ΡΥΘΜΟΙ

Τα φύλλα ορισμένων φυτικών ειδών (π.χ. ακακία, τριφύλλι, φασόλια) πραγματοποιούν περιοδικές κινήσεις κατά τη διάρκεια της μέρας, σε συντονισμό με τη φυσική εναλλαγή του φωτός με το σκοτάδι. Στις φωτεινές ώρες της ημέρας τα ελάσματα των φύλλων στρέφονται προς το φως, ενώ όταν βραδιάζει "διπλώνουν" (εικ. 12). Οι παραπάνω επαναλαμβανόμενες καθημερινά κινήσεις αναφέρονται ως ημερήσιοι ρυθμοί.

Εικόνα 12: Η καθημερινά επαναλαμβανόμενη κίνηση των φύλλων στη διάρκεια του εικοσιτετράωρου μπορεί να καταγραφεί. Η κίνηση αυτή πραγματοποιείται ακόμα και αν το φυτό βρεθεί σε συνθήκες συνεχούς φωτισμού. Στη γραφική παράσταση απεικονίζεται η καταγραφή της ρυθμικής αυτής κίνησης σε ένα περιστρεφόμενο τύμπανο στη διάρκεια πέντε ημερών.

http://kpe-kastor.kas.sch.gr/leaf/texts/movement.htm