گیاهان مکانیسم های شگفت انگیزی برای سازگاری و واکنش به تغییرات محیطی خود دارند. خواه تشخیص نور، گرانش یا وجود مواد مغذی باشد، گیاهان سیستم های پیچیده ای را برای تنظیم رشد و نمو خود در پاسخ به این محرک های خارجی ایجاد کرده اند.
سبک
یکی از مهم ترین محرک های خارجی برای گیاهان نور است. از طریق فرآیندی به نام فوتوتروپیسم، گیاهان قادر به سازگاری و رشد نسبت به منابع نور هستند. این امر به دلیل هورمونی به نام اکسین که در نوک در حال رشد گیاه به نام مریستم آپیکال تولید می شود امکان پذیر است. هنگامی که نور به گیاه برخورد می کند، باعث توزیع مجدد اکسین می شود و باعث خم شدن گیاه به سمت منبع نور می شود.
فیتوکروم ها
گیاهان همچنین دارای پروتئین هایی به نام فیتوکروم هستند که به آنها در تشخیص طول موج های مختلف نور کمک می کند. فیتوکروم ها در واکنش های مختلف گیاه مانند جوانه زنی بذر، گلدهی و گسترش برگ نقش حیاتی دارند. آنها به دو شکل وجود دارند - Pr (جذب نور قرمز) و Pfr (جذب نور قرمز دور). هنگامی که نور به یک مولکول فیتوکروم برخورد می کند، شکل آن را تغییر می دهد و یک آبشار سیگنالی ایجاد می کند که بر رشد و نمو گیاه تأثیر می گذارد.
جاذبه زمین
گرانش یکی دیگر از محرک های خارجی است که گیاهان برای تنظیم رشد خود از آن استفاده می کنند. ریشه گیاهان حاوی سلول های تخصصی به نام استاتوسیت است که می تواند جاذبه را تشخیص دهد. این سلول ها حاوی اندامک های متراکم پر از نشاسته به نام استاتولیت هستند که به دلیل جاذبه در انتهای سلول می نشینند. حرکت این استاتولیت ها در داخل سلول باعث ایجاد یک مسیر سیگنالینگ می شود که جهت رشد ریشه را تعیین می کند.
توزیع مجدد اکسین
اکسین همچنین در واکنش های گرانشی در گیاهان نقش دارد. توزیع مجدد اکسین در گیاه در پاسخ به گرانش به تعیین نرخ های رشد متفاوت در ریشه و اندام هوایی کمک می کند. هنگامی که گیاه به صورت افقی قرار می گیرد، اکسین در سمت پایین ساقه تجمع می یابد و باعث می شود که سلول های آن سمت بیشتر کشیده شوند و در نتیجه انحنای رو به بالا به سمت موقعیت عمودی ایجاد می شود.
مواد مغذی
گیاهان برای رشد و نمو مناسب به مواد مغذی خاصی نیاز دارند. آنها مکانیسم های مختلفی را برای درک و پاسخ به در دسترس بودن مواد مغذی در محیط تکامل داده اند. سیستم ریشه گیاهان نقش مهمی در جذب عناصر غذایی دارد. آنها دارای موهای ریشه هستند که باعث افزایش سطح برای جذب مواد مغذی می شود. علاوه بر این، گیاهان مواد شیمیایی به نام ترشحات ریشه ترشح می کنند که می توانند بر میکروارگانیسم های خاک تأثیر بگذارند تا مواد مغذی را به شکلی آزاد کنند که گیاهان بتوانند به راحتی جذب شوند.
معماری ریشه
گیاهان می توانند معماری ریشه خود را در پاسخ به در دسترس بودن مواد مغذی تنظیم کنند. به عنوان مثال، وقتی گیاهان سطوح پایین مواد مغذی را احساس می‌کنند، می‌توانند ریشه‌های خود را منشعب کنند تا منطقه بزرگ‌تری را در جستجوی مواد مغذی کشف کنند. این انشعاب توسط هورمون هایی مانند اکسین، سیتوکینین و استریگولاکتون ها تنظیم می شود.
باغ های گیاه شناسی
باغ‌های گیاه‌شناسی مکان‌هایی هستند که گیاهان برای تحقیقات علمی، حفاظت و آموزش عمومی در آن کشت می‌شوند. این باغ ها فرصتی عالی برای مطالعه نحوه واکنش گیاهان به محرک های خارجی در محیط های کنترل شده فراهم می کنند. محققان و دانشمندان باغ‌های گیاه‌شناسی می‌توانند عواملی مانند شدت نور، دما و مواد مغذی را برای درک بهتر چگونگی تنظیم رشد و نمو گیاهان توسط گیاهان دستکاری کنند.
فیزیولوژی گیاهی و باغ های گیاه شناسی
فیزیولوژی گیاهی مطالعه نحوه عملکرد گیاهان و واکنش آنها به محیط است. باغ‌های گیاه‌شناسی به‌عنوان مراکز تحقیقاتی مهم برای فیزیولوژی گیاهان عمل می‌کنند و به دانشمندان اجازه می‌دهند تا آزمایش‌هایی انجام دهند و اثرات محرک‌های مختلف را بر رشد گیاهان مشاهده کنند. درک اینکه چگونه گیاهان رشد و نمو خود را تنظیم می کنند به بهبود عملکرد محصول، طراحی باغ های بهتر و حفظ گونه های گیاهی در معرض خطر کمک می کند.
در نتیجه
گیاهان مکانیسم های پیچیده ای برای تنظیم رشد و نمو خود در پاسخ به محرک های خارجی مانند نور، جاذبه و در دسترس بودن مواد مغذی دارند. از طریق سیگنال دهی هورمونی، توزیع مجدد مولکول ها و تغییرات در معماری ریشه، گیاهان با محیط خود سازگار می شوند تا بقای خود را تضمین کنند. باغ‌های گیاه‌شناسی بستر ارزشمندی برای مطالعه و درک این مکانیسم‌ها فراهم می‌کنند و به پیشرفت‌های فیزیولوژی گیاهی و تلاش‌های حفاظتی کمک می‌کنند.
تاریخ انتشار: