Cos'è l'idrotropismo? Meccanismo e importanza
L'idrotropismo è una risposta della crescita delle piante alle concentrazioni di acqua. La risposta può essere positiva o negativa.
Le radici, ad esempio, sono positivamente idrotropiche, poiché la crescita delle radici delle piante avviene verso un livello di umidità relativa più elevato. L'impianto è in grado di rilevare questo nel tappo radice e quindi inviare segnali alla parte allungata della radice.
Un idrotropismo positivo è quello in cui l'organismo tende a crescere verso l'umidità, mentre un idrotropismo negativo è quando l'organismo si allontana da esso.
L'idrotropismo è una forma di tropismo (è una risposta di orientamento di un organismo a uno stimolo) caratterizzato dalla crescita o dalla risposta del movimento di una cellula o di un organismo all'umidità o all'acqua.
Meccanismo di idrotropismo
Una classe di ormoni vegetali chiamati auxine coordinano questo processo di crescita delle radici.
Le auxine svolgono un ruolo chiave nel piegare le radici delle piante all'acqua perché fanno sì che un lato della radice cresca più velocemente dell'altro e, quindi, flessione della radice.
Il processo di idrotropismo viene avviato dal cappuccio della radice catturando l'acqua e inviando un segnale alla parte allungata della radice.
L'idrotropismo è difficile da osservare nelle radici sotterranee, dal momento che le radici non sono facilmente osservabili.
L'acqua si muove facilmente nel terreno e il contenuto di acqua del suolo cambia continuamente, quindi qualsiasi gradiente nell'umidità del suolo non è stabile.
Perché l'idrotropismo è così importante per le piante?
Questa capacità di piegare e far crescere la radice verso un gradiente di umidità che l'idrotropismo fornisce è essenziale perché le piante hanno bisogno di acqua per crescere. L'acqua, insieme ai nutrienti minerali solubili, viene assorbita dai peli della radice.
Quindi, nelle piante vascolari, acqua e minerali vengono trasportati a tutte le parti di una pianta attraverso un sistema di trasporto chiamato xilema.
Il secondo sistema di trasporto nelle piante vascolari è chiamato floema. Il floema trasporta anche acqua, minerali non solubili, ma principalmente con sostanze organiche solubili in atto.
Questo è di importanza biologica, poiché l'idrotropismo aiuta ad aumentare l'efficienza della pianta nel suo ecosistema.
Idee sbagliate sull'idrotropismo
1- Idrotropismo e crescita delle radici in aree umide
La maggiore crescita delle radici nelle aree umide del suolo rispetto alle aree asciutte del suolo non è solitamente il risultato dell'idrotropismo.
L'idrotropismo richiede che una radice si pieghi da un essiccatore a una zona umida del terreno. Le radici richiedono che l'acqua cresca, quindi le radici che si trovano nel terreno umido cresceranno e si dirameranno molto più di quelle nel terreno arido.
2- L'assorbimento dell'acqua
Le radici non possono sentire l'acqua all'interno dei tubi intatta attraverso l'idrotropismo e devono rompere i tubi per ottenere l'acqua.
3- Distanza necessaria per l'assorbimento dell'acqua
Le radici non possono sentire l'acqua a diversi metri di distanza attraverso l'idrotropismo e crescere verso di essa.
Nel migliore dei casi, l'idrotropismo probabilmente opera a distanze di un paio di millimetri.
Studi di idrotropismo
La ricerca sull'idrotropismo è stata principalmente un fenomeno di laboratorio per le radici cresciute nell'aria umida anziché nel suolo.
La sua importanza ecologica nelle radici coltivate nel terreno non è chiara perché così poche ricerche sull'idrotropismo hanno esaminato le radici coltivate nel terreno.
La recente identificazione di una pianta mutante priva di una risposta idrotropica ha aiutato a chiarire il suo ruolo in natura.
L'idrotropismo può essere importante per le piante cresciute nello spazio, dove può permettere che le radici siano orientate in un ambiente di microgravità.
In realtà, questa risposta alla crescita delle piante non è facile da studiare. Gli esperimenti, come detto, sono eseguiti in laboratorio e non nell'ambiente naturale.
Tuttavia, sempre più viene appreso sulla natura complessa di questo processo di crescita delle piante.
Le piante più popolari per studiare questo effetto sono: pianta di pisello ( Pisum sativum ), pianta di mais ( Zea mays ) e crostata di thale ( Arabidopsis thaliana ).
Un altro approccio allo studio dell'idrotropismo consiste nell'utilizzare strumenti per modificare la direzione del vettore di gravità ricevuto dalle piante.
Sebbene non sia possibile eliminare l'effetto della gravità sulla Terra, esistono macchine che ruotano le piante attorno ad un asse o, in alcuni casi, in tre dimensioni, nel tentativo di neutralizzare gli effetti della gravità, che sono chiamati macchine di posizionamento. casuale.
In effetti, l'idrotropismo nelle radici era più evidente quando le piante di piselli e cetrioli venivano coltivate in una di queste macchine.
Un approccio ancora più interessante da studiare consiste nell'utilizzare le condizioni di microgravità presenti durante il volo spaziale.
L'idea è che, in assenza di significative forze gravitazionali, le risposte gravitropiche predominanti delle radici siano effettivamente negate, così che altri tropismi delle radici (come l'idrotropismo) diventano più evidenti, al di sopra del gravitropismo. Questo è un movimento di rotazione o crescente di una pianta o di un fungo in risposta alla gravità.
Un altro ostacolo allo studio dell'idrotropismo è la difficoltà di stabilire un sistema in cui vi sia un gradiente di umidità riproducibile.
I metodi classici dei botanici tedeschi, usati anche dal Darwin, includevano il posizionamento dei semi in un cilindro appeso di segatura bagnata, che portava le radici a crescere prima verso il basso, ma poi a ricrescere nel substrato bagnato.
È interessante notare che uno dei tropismi meno conosciuti è l'idrotropismo, la crescita diretta in risposta a gradienti di umidità o acqua.
Sebbene l'idrotropismo sia stato studiato nelle radici delle piante da botanici e darwiniani tedeschi del diciannovesimo secolo, l'esistenza di questo tropismo è stata messa in discussione fino agli ultimi anni.
Questi processi devono semplicemente essere più studiati. Ogni studio scientifico aumenterà la comprensione di questi meccanismi complessi.
