Դյուրագրգռության դրսևորման ձևերը. Բույսերի ռեակցիաները գրգռվածության նկատմամբ Դյուրագրգռություն. սահմանում և նկարագրություն

Ի՞նչ է դյուրագրգռությունը: Սա մարմնի կարողությունն է՝ ընկալելու արտաքին և ներքին միջավայրի ազդեցությունները և արձագանքելու՝ փոխելով կյանքի գործընթացները։

Բույսի կողմից ընկալվող արտաքին ազդեցությունների շրջանակը լայն է՝ լույս, ջերմաստիճան, ձգողականություն, շրջակա միջավայրի քիմիական բաղադրություն, Երկրի մագնիսական դաշտ, մեխանիկական և էլեկտրական գրգռումներ։

Բույսերի մեջ, ինչպես կենդանիների մոտ, գրգիռի ընկալումը և արձագանքը, օրինակ՝ շարժիչ արձագանքը, տարածականորեն բաժանված են: Գրգռման փոխանցումը (գրգռման անցկացումը) կարող է իրականացվել գործարանում էլեկտրական ներուժի ի հայտ գալու և տարածման միջոցով, այսպես կոչված. գործողության ներուժ.

Բույսերում էլեկտրաէներգիայի առկայությունը կարելի է ստուգել բավականին պարզ փորձերի միջոցով:

42. Կտրված խնձորի խզման հոսանքների հայտնաբերում

Այսպես կոչված խզվածքի հոսանքները առաջին անգամ հայտնաբերվել են 18-րդ դարի վերջին։ Իտալացի գիտնական Լուիջի Գալվանին կենդանական օրգանիզմների մեջ. Եթե կտրված գորտի մկանը կտրեք մանրաթելերի միջով և գալվանոմետրի էլեկտրոդները հասցնեք կտրվածքին և երկայնական անձեռնմխելի մակերևույթին, գալվանոմետրը կգրանցի մոտ 0,1 Վ պոտենցիալ տարբերություն։

Բույսերում նմանատիպ գործընթացների գոյության առաջին վկայությունը ստացվել է գրեթե 100 տարի անց, երբ անալոգիայով նրանք սկսեցին չափել վնասի հոսանքները բույսերի տարբեր հյուսվածքներում: Տերևների, ցողունների, վերարտադրողական օրգանների և պալարների հատվածները միշտ բացասաբար են լիցքավորված առողջ հյուսվածքի նկատմամբ։

Այսպիսով, վերադարձեք 1912 թվական և կրկնեք փորձը՝ չափելով խազած խնձորի պոտենցիալները: Փորձի համար, բացի խնձորից, ձեզ անհրաժեշտ է գալվանոմետր, որը կարող է չափել մոտ 0,1 Վ պոտենցիալ տարբերությունը:

Խնձորը կիսով չափ կտրատել, միջուկը հանել։ Եթե գալվանոմետրին հատկացված երկու էլեկտրոդներն էլ կիրառվեն խնձորի արտաքին կողմում (կեղև), գալվանոմետրը չի գրանցի պոտենցիալ տարբերությունը: Մեկ էլեկտրոդ տեղափոխեք միջուկի ներսը, և գալվանոմետրը կնկատի անսարքության հոսանքի առաջացումը:

Բացի խնձորից, կարող են չափվել մինչև 50-70 մՎ անսարք հոսանքներ: , կտրատված ցողունների, կոթունների, տերևների մեջ։

Ինչպես ցույց են տվել ավելի ուշ ուսումնասիրությունները, ցողունում և կոթունում վնասի հոսանքի միջին արագությունը կազմում է մոտ 15-18 սմ/րոպե:

Անձեռնմխելի օրգաններում բիոհոսանքները նույնպես մշտապես գոյություն ունեն, սակայն դրանք չափելու համար անհրաժեշտ է խիստ զգայուն սարքավորում:

Հաստատվել է, որ տերևի հյուսվածքը կենտրոնական երակի նկատմամբ լիցքավորված է էլեկտրաբացասական, ընձյուղի գագաթը հիմքի նկատմամբ դրական լիցքավորված է, իսկ տերևի շեղբը դրական լիցքավորված է կոթունիկի նկատմամբ։ Եթե ցողունը տեղադրվում է հորիզոնական, ապա ձգողականության ուժի ազդեցության տակ նրա ստորին հատվածը վերինի նկատմամբ դառնում է ավելի էլեկտրադրական։

Կենսաէլեկտրական պոտենցիալների առկայությունը բնորոշ է ցանկացած բջջի։ Բջջային վակուոլի և արտաքին միջավայրի միջև պոտենցիալ տարբերությունը մոտ 0,15 Վ է: Տերևի միայն 1 սմ 2-ը կարող է պարունակել 2-4 միլիոն բջիջ, և յուրաքանչյուրը փոքր էլեկտրակայան է:

Բուսական, ինչպես նաև կենդանիների առաջացման մեջ որոշիչ դեր է խաղում էլեկտրաէներգիան

բջջային մեմբրաններ. Նրանց թափանցելիությունը կատիոնների և անիոնների համար բջջից դեպի բջիջ ուղղությամբ նույնը չէ: Հաստատվել է, որ եթե մեմբրանի մի կողմում որևէ էլեկտրոլիտի կոնցենտրացիան 10 անգամ ավելի է, քան մյուսում, ապա թաղանթի վրա առաջանում է 0,058 Վ պոտենցիալ տարբերություն։

Տարբեր գրգռիչների ազդեցության տակ փոխվում է թաղանթների թափանցելիությունը։ Սա հանգեցնում է կենսապոտենցիալների արժեքի փոփոխության և գործողության հոսանքների առաջացման: Գրգռիչի առաջացրած գրգռումը կարող է բույսի միջոցով փոխանցվել արմատներից մինչև տերևներ՝ կարգավորելով, օրինակ, ստոմատների աշխատանքը, ֆոտոսինթեզի արագությունը։ Երբ լուսավորությունը փոխվում է, օդի ջերմաստիճանը փոխվում է, գործողության հոսանքները կարող են փոխանցվել նաև հակառակ ուղղությամբ՝ տերևներից արմատներ, ինչը հանգեցնում է արմատի գործունեության փոփոխության:

Հետաքրքիր է, որ բիոհոսանքները բույսը տարածում են 2,5 անգամ ավելի արագ, քան ներքեւում:

Առավելագույն արագությամբ բույսերի գրգռումը անցնում է հաղորդիչ կապոցների երկայնքով, իսկ դրանցում` մաղի խողովակների արբանյակային բջիջների երկայնքով: Գործողությունների ներուժի (էլեկտրական իմպուլսների) տարածման արագությունը բույսում տարբեր տեսակների տարբերվում է: Միջատակեր բույսերը և միմոզան արձագանքում են բոլորից արագ՝ 2-12 սմ/վ: Այլ բույսերի տեսակների մոտ այս արագությունը շատ ավելի ցածր է՝ մոտ 25 սմ/րոպե։

Դյուրագրգռության հայեցակարգը.Միկրոօրգանիզմները, բույսերը և կենդանիները արձագանքում են շրջակա միջավայրի մի շարք ազդեցությունների՝ մեխանիկական ազդեցություններին (խայթոց, ճնշում, հարված և այլն), ջերմաստիճանի, լույսի ճառագայթների ինտենսիվության և ուղղության, ձայնի, էլեկտրական գրգռումների, քիմիական նյութերի փոփոխության: օդի, ջրի կամ հողի կազմը և այլն: Սա հանգեցնում է մարմնի որոշակի տատանումների՝ կայուն և անկայուն վիճակի միջև: Կենդանի օրգանիզմները իրենց զարգացման չափով կարողանում են վերլուծել այդ վիճակները և համապատասխան կերպով արձագանքել դրանց: Բոլոր օրգանիզմների նման հատկությունները կոչվում են դյուրագրգռություն և գրգռվածություն:

դյուրագրգռությունօրգանիզմի արտաքին կամ ներքին ազդեցություններին արձագանքելու ունակությունն է։

Դյուրագրգռությունը կենդանի օրգանիզմներում առաջացել է որպես սարք, որն ապահովում է ավելի լավ նյութափոխանակություն և պաշտպանություն շրջակա միջավայրի պայմանների ազդեցությունից:

Գրգռվածություն- սա կենդանի օրգանիզմների ունակությունն է՝ ընկալելու գրգռիչների ազդեցությունը և դրանց արձագանքելու գրգռման ռեակցիայով:

Շրջակա միջավայրի ազդեցությունը ազդում է բջջի և նրա օրգանելների, հյուսվածքների, օրգանների և ամբողջ մարմնի վիճակի վրա: Մարմինը դրան արձագանքում է համապատասխան ռեակցիաներով։

Դյուրագրգռության ամենապարզ դրսեւորումն է երթեւեկությունը.Այն հատկանշական է նույնիսկ ամենապարզ օրգանիզմներին։ Սա կարելի է դիտարկել մանրադիտակի տակ ամեոբայի վրա կատարված փորձի ժամանակ: Եթե ամեոբայի կողքին դրվում են սննդի փոքր կտորներ կամ շաքարի բյուրեղներ, ապա այն սկսում է ակտիվորեն շարժվել դեպի սննդանյութը։ Պսեւդոպոդների օգնությամբ ամեոբան պարուրում է բշտիկը՝ ներգրավելով այն բջջի ներսում։ Այնտեղ անմիջապես առաջանում է մարսողական վակուոլ, որի մեջ մարսվում է սնունդը։

Մարմնի կառուցվածքի բարդացումով բարդանում են և՛ նյութափոխանակությունը, և՛ դյուրագրգռության դրսևորումները։ Միաբջիջ օրգանիզմներն ու բույսերը չունեն հատուկ օրգաններ, որոնք ապահովում են շրջակա միջավայրից եկող գրգռիչների ընկալումն ու փոխանցումը։ Բազմաբջիջ կենդանիներն ունեն զգայական օրգաններ և նյարդային համակարգ, որոնց շնորհիվ նրանք ընկալում են գրգռիչները, և դրանց արձագանքները հասնում են մեծ ճշգրտության և նպատակահարմարության։

Դյուրագրգռություն միաբջիջ օրգանիզմներում. Տաքսի.

Դյուրագրգռության ամենապարզ ձևերը դիտվում են միկրոօրգանիզմների մոտ (բակտերիաներ, միաբջիջ սնկեր, ջրիմուռներ, նախակենդանիներ)։

Ամեոբայի օրինակում մենք նկատեցինք ամեոբայի շարժումը դեպի խթան (սնունդ): Միաբջիջ օրգանիզմների նման շարժիչ ռեակցիան՝ ի պատասխան արտաքին միջավայրից գրգռվածության, կոչվում է տաքսիներ.Տաքսին առաջանում է քիմիական գրգռվածության պատճառով, ինչի պատճառով էլ կոչվում է քիմոտաքսիս(նկ. 51):

Բրինձ. 51.Քիմոտաքսիս թարթիչավորներում

Տաքսիները կարող են լինել դրական կամ բացասական: Եկեք տեղադրենք թարթիչավոր-կոշիկի կուլտուրայով խողովակը փակ ստվարաթղթե տուփի մեջ, որի վրա տեղադրված է մեկ անցք, որը գտնվում է խողովակի միջին մասում, և այն ենթարկենք լույսի:

Մի քանի ժամ անց բոլոր թարթիչները կկենտրոնանան խողովակի լուսավորված հատվածում: Դրական է ֆոտոտաքսիս.

Տաքսիները բնորոշ են բազմաբջիջ կենդանիներին։ Օրինակ, արյան լեյկոցիտները դրական քիմոտաքսիս են ցույց տալիս բակտերիաների կողմից արտազատվող նյութերի նկատմամբ, կենտրոնանում են այդ բակտերիաների կուտակման վայրերում, գրավում և մարսում դրանք։

Դյուրագրգռություն բազմաբջիջ բույսերում. Տրոպիզմներ.Չնայած բազմաբջիջ բույսերը չունեն զգայական օրգաններ և նյարդային համակարգ, այնուամենայնիվ, նրանց մոտ հստակ դրսևորվում են դյուրագրգռության տարբեր ձևեր։ Դրանք բաղկացած են բույսի կամ նրա օրգանների (արմատ, ցողուն, տերևներ) աճի ուղղությունը փոխելուց։ Բազմաբջջային բույսերում դյուրագրգռության նման դրսեւորումները կոչվում են տրոպիզմներ.

Ցողունը տերևներով ցուցադրություն դրական ֆոտոտրոպիզմև աճիր դեպի լույսը, և արմատը, բացասական ֆոտոտրոպիզմ(նկ. 52): Բույսերը արձագանքում են Երկրի գրավիտացիոն դաշտին: Ուշադրություն դարձրեք լեռան կողքին աճող ծառերին։ Չնայած հողի մակերեսը թեք է, ծառերը աճում են ուղղահայաց։ Բույսերի արձագանքը ձգողությանը կոչվում է գեոտրոպիզմ(նկ. 53): Արմատը, որը դուրս է գալիս բողբոջող սերմերից, միշտ ուղղված է դեպի ներքև՝ դեպի գետնին. դրական գեոտրոպիզմ.Սերմերից առաջացող տերևներով ընձյուղը միշտ գետնից դեպի վեր է ուղղված. բացասական գեոտրոպիզմ.

Տրոպիզմները շատ բազմազան են և կարևոր դեր են խաղում բույսերի կյանքում: Աճի ուղղությամբ արտասանվում են տարբեր մագլցող և մագլցող բույսերում՝ խաղող, գայլուկ։

Բրինձ. 52.Ֆոտոտրոպիզմ

Բրինձ. 53.Գեոտրոպիզմ. 1 - ծաղկաման բողկի ուղիղ աճող սածիլներով; 2 - ծաղկաման, դրված է կողքի վրա և պահվում է մթության մեջ՝ ֆոտոտրոպիզմը վերացնելու համար. 3 - ծաղկամանի մեջ սածիլները թեքված են ձգողականության գործողության հակառակ ուղղությամբ (ցողուններն ունեն բացասական գեոտրոպիզմ)

Տրոպիզմներից բացի, բույսերում նկատվում են այլ տեսակի շարժումներ. նաստիա.Նրանք տարբերվում են տրոպիզմներից նրանց առաջացրած գրգռիչի կոնկրետ կողմնորոշման բացակայությամբ: Օրինակ, եթե դիպչում եք ամաչկոտ միմոզայի տերևներին, դրանք արագ ծալվում են երկայնական ուղղությամբ և ընկնում ցած: Որոշ ժամանակ անց տերեւները կրկին վերցնում են իրենց նախկին դիրքը (նկ. 54):

Բրինձ. 54.Նաստիան ամաչկոտ միմոզայի մոտ. 1 - լավ վիճակում; 2 - երբ գրգռված է

Շատ բույսերի ծաղիկներ արձագանքում են լույսին և խոնավությանը: Օրինակ, կակաչների մեջ ծաղիկները բացվում են լույսի ներքո, իսկ փակվում մթության մեջ: Դանդելիոնի մեջ ծաղկաբույլը փակվում է ամպամած եղանակին և բացվում պարզ եղանակին։

Դյուրագրգռություն բազմաբջիջ կենդանիների մոտ. Ռեֆլեքսներ.Բազմաբջիջ կենդանիների նյարդային համակարգի, զգայական օրգանների և շարժման օրգանների զարգացման հետ կապված՝ դյուրագրգռության ձևերը դառնում են ավելի բարդ և կախված այդ օրգանների սերտ փոխազդեցությունից։

Իր ամենապարզ ձևով նման գրգռումը տեղի է ունենում արդեն աղիքային խոռոչում։ Եթե քաղցրահամ ջրային հիդրային ասեղով խոցեք, այն կծկվի գնդակի տեսքով: Արտաքին գրգռվածությունը ընկալվում է զգայուն բջիջի կողմից: Նրա մեջ առաջացած գրգռումը փոխանցվում է նյարդային բջիջին։ Նյարդային բջիջը գրգռվածություն է փոխանցում մաշկա-մկանային բջիջին, որն արձագանքում է գրգռմանը կծկումով։ Այս գործընթացը կոչվում է ռեֆլեքս (արտացոլում):

Ռեֆլեքս- Սա մարմնի արձագանքն է գրգռվածությանը, որն իրականացվում է նյարդային համակարգի կողմից:

Ռեֆլեքսի գաղափարն արտահայտել է Դեկարտը։ Հետագայում այն մշակվել է Ի.Մ.Սեչենովի, Ի.պ.Պավլովի աշխատություններում։

Նյարդային գրգռմամբ անցած ուղին այն օրգանից, որն ընկալում է գրգռվածությունը դեպի այն օրգանը, որն իրականացնում է պատասխանը, կոչվում է. ռեֆլեքսային աղեղ:

Նյարդային համակարգ ունեցող օրգանիզմներում լինում են երկու տեսակի ռեֆլեքսներ՝ անվերապահ (բնածին) և պայմանավորված (ձեռքբերովի)։ Պայմանավորված ռեֆլեքսները ձևավորվում են անվերապահների հիման վրա։

Ցանկացած գրգռում առաջացնում է բջիջներում նյութափոխանակության փոփոխություն, ինչը հանգեցնում է գրգռման առաջացման և առաջանում է պատասխան:

| |
§ 46. Օրգանիզմների նյութափոխանակության տեսակները§ 48. Բջջի կյանքի ցիկլը

Դյուրագրգռության երեւույթը լավ արտահայտված է նաեւ բույսերի բջիջներում։ Ամենից հաճախ բույսերում նկատվում են դյուրագրգռության դրսևորումներ՝ դանդաղ շարժիչ ռեակցիաների տեսքով։ Նման դանդաղ շարժումները, որոնք ուղղված են գրգռիչին կամ դրանից հեռու, կոչվում են տրոպիզմներ: Բույսերի մեջ տարածված են ֆոտոտրոպիզմները՝ շարժումներ, որոնք տեղի են ունենում ի պատասխան լույսի գործողության։ Բույսերը ձգվում են դեպի լույսը՝ թեքվելով դեպի այն, և այդ ռեակցիան հիմնված է նրանց բջիջների դյուրագրգռության հատկության վրա։

Երբեմն բույսերի բջիջները արագ արձագանքում են գրգռիչների գործողությանը: Օրինակ է արագ արձագանքը բույսի մեջ, որը հայտնի է որպես ամոթի միմոզա: Միմոզային ցանկացած դիպչելիս, երբ տեղադրվում է մթության մեջ կամ բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում, նրա տերևները ծալվում են և, կարծես, չորանում են: Հենց դադարում է գրգիռի գործողությունը, միմոզայի տերեւները վերադառնում են իրենց նախկին դիրքին։ Միմոզայի այս արագ արձագանքը նույնպես հիմնված է նրա բջիջների դյուրագրգռության հատկության վրա։ Բույսի արագ արձագանքման ևս մեկ օրինակ գրգռիչին: Ճահիճներում, իսկ երբեմն էլ առուների ափերի երկայնքով աճում է արևը` բույս, որը սնվում է միջատներով: Sundew-ը փոքրիկ բույս է՝ սողացող սպաթուլանման տերևներով վարդակով: Յուրաքանչյուր տերևի մակերեսը ծածկված է զգայուն կարմիր մազիկներով։ Յուրաքանչյուր մազի ծայրը թանձրացել և ծածկված է հյութի կաթիլներով, որոնք փայլուն են ցողի պես և կպչուն՝ սոսինձի պես: Եթե նման տերեւի վրա նստում է միջատը, օրինակ՝ մոծակը կամ փոքրիկ բզեզը, ապա մազերի կպչուն հյութն անմիջապես խանգարում է նրա շարժմանը, եւ միջատը հայտնվում է թակարդում։ Տերեւի մազիկները, որոնց դիպչել է միջատը, արագ ծալվում են բռնված որսի վրա ու ջրում առատ հյութով։ Տերևի արտազատող բջիջների կողմից արտազատվող հյութը պարունակում է սպիտակուցներ քայքայող ֆերմենտներ։ Միջատը մարսվում և ներծծվում է մի քանի ժամ անց։ Դրանից հետո տերեւի մազիկները բարձրանում են, եւ տերեւը կրկին պատրաստ է «որսի»։

Համեմատած բազմաբջիջ կենդանիների հետ, միաբջիջ օրգանիզմների և բույսերի ռեակցիաները, որոնք տեղի են ունենում ի պատասխան գրգռիչի գործողության, համեմատաբար պարզ են. նրանց բջիջներն ուղղակիորեն փոխազդում են արտաքին միջավայրի հետ: Բարդ կազմակերպված բազմաբջիջ կենդանիների և մարդկանց մոտ նյարդային համակարգը էվոլյուցիայի գործընթացում դարձել է օրգանիզմի և շրջակա միջավայրի միջև հիմնական միջնորդը: Մարդը և կենդանիները տեղեկատվություն են ստանում արտաքին և ներքին միջավայրի փոփոխությունների մասին ընկալիչների միջոցով՝ հատուկ բջիջներ, որոնք խիստ զգայուն են տարբեր գրգռիչների ազդեցության նկատմամբ:

Մարդն ունի 5 տեսակի արտաքին ընկալիչներ, որոնք դուք գիտեք ֆիզիոլոգիայի կուրսից (հիշեք և անվանեք դրանք): Կան նաև բազմաթիվ ներքին ընկալիչ բջիջներ: Օրինակ՝ ցավի ընկալիչի բջիջները ցրված են ամբողջ մարմնով մեկ, մեծ արյունատար անոթների պատերին կան զգայուն բջիջներ, որոնք արձագանքում են արյան մեջ CO2-ի կոնցենտրացիայի փոփոխությանը։

Դյուրագրգռությունը կյանքի գլխավոր նշաններից մեկն է։ Քանի դեռ օրգանիզմը կենդանի է, այն դյուրագրգիռ է։ Կյանքի ավարտի հետ անհետանում է դյուրագրգռությունը։ Բջիջների և օրգանիզմների դյուրագրգռության մեծ նշանակությունը կայանում է նրանում, որ այն թույլ է տալիս բոլոր կենդանի էակներին մշտական հաղորդակցության մեջ լինել արտաքին աշխարհի հետ, հնարավորություն է տալիս հարմարվել դրան։ Բջիջների դյուրագրգռությունը կապված է հիմնականում ցիտոպլազմայի մեմբրանները և յուրաքանչյուր բջջի միջուկը կազմող սպիտակուցներում տեղի ունեցող մեծ փոփոխությունների հետ: Գրգռիչների գործողության ներքո, ինչպես հայտնի է դարձել այժմ, փոփոխություններ են տեղի ունենում սպիտակուցի մոլեկուլների կառուցվածքում։ Գրգռիչների գործողությանն ի պատասխան կառուցվածքը փոխելու ունակությունը, ըստ երևույթին, սպիտակուցների առաջնային տարրական հատկություններից մեկն է, որն առաջացել է օրգանիզմների էվոլյուցիայի գործընթացում:

Երթևեկություն. Դյուրագրգռության հետ ամենամոտ կապը բջիջների և օրգանիզմների շարժումներ կատարելու ունակությունն է։ Շարժման հիմքը բջիջների ցիտոպլազմայի կծկողականությունն է։ Կծկվելը կենդանի բջիջների ցիտոպլազմայի հիմնական հատկություններից մեկն է։

Որպես կանոն, բույսերը աճում են անշարժ մեկ տեղում, բացառությամբ միայն որոշ միաբջիջ ջրիմուռների (օրինակ՝ դիատոմների), որոնք ունակ են ինքնուրույն շարժվել։ Մենք արդեն տեսել ենք, որ բույսերը արձագանքում են այնպիսի արտաքին գրգռիչների գործողությանը, ինչպիսին լույսն է տերևների և ընձյուղների շարժումներով: Բացի այդ, բույսերում շարժումները դրսևորվում են աճի մեջ։

Բոլոր բույսերի բջիջներում տեղի է ունենում ցիտոպլազմայի անընդհատ շարժում։ Այս շարժումները կոչվում են ցիտոպլազմայի հոսանքներ: Դրանք մանրադիտակով կարելի է տեսնել ջրիմուռներում, Tradescantia-ի տերևային բջիջներում և այլ բույսերի բջիջներում։ Ցիտոպլազմայի հոսանքները առկա են նաև կենդանական բջիջներում, և դրանք հեշտ է դիտարկել, օրինակ, այնպիսի նախակենդանիներում, ինչպիսիք են թարթիչավորները։

Արտաքին միջավայրում շարժվելու ունակությունը բնորոշ է բազմաթիվ տեսակի բակտերիաներին, նախակենդանիներին և բազմաբջիջ կենդանիների ճնշող մեծամասնությանը։ Արտաքին միջավայրում շարժվելու ընդունակ օրգանիզմներում առանձնանում են բջիջների շարժման 4 տեսակ՝ ամեոբիդ, թարթիչավոր, դրոշակավոր և մկանային։

3. Գենետիկայի որոշ ընդհանուր հասկացություններ

Գենի և գենոտիպի բնույթը: Ծանոթանալով գենետիկայի հիմնական օրենքներին, այժմ մենք կարող ենք ամփոփել և խորացնել մեր պատկերացումները գենի և օրգանիզմների գենոտիպերի բնույթի վերաբերյալ: Օրգանիզմի ժառանգական հիմքը (գենոտիպը) բարդ համակարգ է, որը կազմված է առանձին համեմատաբար անկախ տարրերից՝ գեներից։ Գենի իրականությունն ապացուցվում է փաստերի երկու հիմնական խմբերով՝ 1) պառակտման ժամանակ համեմատաբար անկախ համակցություն, 2) փոխվելու կարողություն՝ մուտացիա։ Գենի հիմնական հատկություններից է նրա կրկնօրինակվելու ունակությունը, որը տեղի է ունենում բջիջների բաժանման ժամանակ (քրոմոսոմների կրկնապատկում): Գեները զգալի կայունություն ունեն, ինչը որոշում է տեսակների հարաբերական կայունությունը։ Գեների միջև սերտ փոխազդեցություն կա, որի արդյունքում գենոտիպը որպես ամբողջություն չի կարող դիտարկվել որպես գեների պարզ մեխանիկական գումար, այլ բարդ համակարգ է, որը ձևավորվել է օրգանիզմների էվոլյուցիայի գործընթացում։

Գենների և գենոտիպերի նյութական հիմքը քրոմոսոմներն են, որոնք ներառում են ԴՆԹ և սպիտակուցներ։ Գենի վերը նշված հատկությունների կենսաքիմիական (մոլեկուլային) հիմքը ԴՆԹ-ի ինքնակրկնապատկվելու (կրկնապատկվելու) ունակությունն է։ Օրգանիզմի զարգացման գործընթացում գենի գործողությունը հիմնված է ՌՆԹ-ի միջոցով սպիտակուցների սինթեզը որոշելու նրա ունակության վրա։ ԴՆԹ-ի մոլեկուլում, այսպես ասած, արձանագրվում է տեղեկատվություն, որը որոշում է սպիտակուցի մոլեկուլների բաղադրությունը։ Հատկապես ուշագրավ է, որ այս մեխանիզմը տարածված է օրգանական աշխարհի էվոլյուցիայի բոլոր փուլերում՝ վիրուսներից և բակտերիաներից մինչև կաթնասուններ և ծաղկող բույսեր: Սա ցույց է տալիս, որ նուկլեինաթթուների կենսաբանական դերը որոշվել է կյանքի էվոլյուցիայի շատ վաղ փուլերում, հավանաբար անշունչից կենդանի անցնելու պահին:

Չնայած գենետիկայի զարգացման մեծ հաջողություններին, հատկապես վերջին տասը տարիների ընթացքում, շատ հարցեր դեռևս չեն լուծվում գիտության կողմից։ Այսպիսով, հարցը, թե ինչպես են գեները գործում օրգանիզմի զարգացման գործընթացում, դեռ պարզ չէ։ Փաստն այն է, որ յուրաքանչյուր բջջում կա քրոմոսոմների դիպլոիդ հավաքածու, հետևաբար՝ տվյալ տեսակի գեների ամբողջությունը։ Մինչդեռ ակնհայտ է, որ միայն մի քանի գեներ են գործում տարբեր բջիջներում և հյուսվածքներում, մասնավորապես՝ նրանք, որոնք որոշում են տվյալ բջջի, հյուսվածքի կամ օրգանի հատկությունները։ Ո՞ր մեխանիզմն է ապահովում միայն որոշակի գեների ակտիվությունը։ Այս խնդիրն այժմ ինտենսիվորեն զարգանում է գիտության մեջ։ Արդեն կան որոշ տվյալներ, որոնք ցույց են տալիս, որ գեների գործողության կարգավորման գործում առաջատար դերը պատկանում է ԴՆԹ-ի հետ միասին քրոմոսոմները կազմող սպիտակուցներին։

Օրգանիզմի կարողությունը արձագանքելու շրջակա միջավայրի պայմանների փոփոխություններին: Բույսերը արձագանքում են՝ լույսի, ձգողականության, լույսի ինտենսիվության: Տերևի թիակի աճի ուղղությունը և գտնվելու վայրը դեպի լույսը հելոյտրոպիզմ կամ ֆոտոտրոպիզմ է, լուսավորության մակարդակի նվազմամբ՝ քլորոպլաստների քանակի ավելացում, արմատների աճի ուղղությունը հենց դեպի Երկրի կենտրոն՝ գեոտրոպիզմ ( արձագանքը ձգողությանը: Կենդանիները արձագանքում են բոլոր ֆիզիկական և քիմիական գործոններին (ջրի հոտերը կամ տարբեր նյութերի պարունակությունը (ջրային միջավայրի բնակիչներ): Բույսերում շարժումներն իրականացվում են միայն իրենց առանցքի շուրջ, կենդանիները արձագանքում են շարժմանը: կենդանիներին կոչվում են տաքսիներ. եթե խթանը դրական է (ջերմություն, սնունդ և այլն, նրանք շարժվում են դեպի խթան՝ դրական տաքսիներ, եթե գործոնը վտանգավոր է, հեռացեք դրանից՝ բացասական տաքսիներ:
Դյուրագրգռություն միաբջիջ օրգանիզմներում. Տաքսի.
Դյուրագրգռության ամենապարզ ձևերը դիտվում են միկրոօրգանիզմների մոտ (բակտերիաներ, միաբջիջ սնկեր, ջրիմուռներ, նախակենդանիներ)։
Դյուրագրգռություն բազմաբջիջ բույսերում. Տրոպիզմներ. Չնայած բազմաբջիջ բույսերը չունեն զգայական օրգաններ և նյարդային համակարգ, այնուամենայնիվ, նրանց մոտ հստակ դրսևորվում են դյուրագրգռության տարբեր ձևեր։ Դրանք բաղկացած են բույսի կամ նրա օրգանների (արմատ, ցողուն, տերևներ) աճի ուղղությունը փոխելուց։ Բազմաբջջային բույսերում դյուրագրգռության նման դրսեւորումները կոչվում են տրոպիզմներ։
Տերեւներով ցողունը ցույց է տալիս դրական ֆոտոտրոպիզմ և աճում է դեպի լույսը, իսկ արմատը՝ բացասական ֆոտոտրոպիզմ։ Բույսերը արձագանքում են Երկրի գրավիտացիոն դաշտին: Ուշադրություն դարձրեք լեռան կողքին աճող ծառերին։ Չնայած հողի մակերեսը թեք է, ծառերը աճում են ուղղահայաց։ Բույսերի արձագանքը գրավիտացիային կոչվում է գեոտրոպիզմ: Արմատը, որը առաջանում է բողբոջող սերմերից, միշտ ուղղված է դեպի գետինը` դրական գեոտրոպիզմ: Սերմերից առաջացող տերևներով ընձյուղը միշտ գետնից դեպի վեր է ուղղված՝ բացասական գեոտրոպիզմ։
Դյուրագրգռություն բազմաբջիջ կենդանիների մոտ. Ռեֆլեքսներ. Բազմաբջիջ կենդանիների նյարդային համակարգի, զգայական օրգանների և շարժման օրգանների զարգացման հետ կապված՝ դյուրագրգռության ձևերը դառնում են ավելի բարդ և կախված այդ օրգանների սերտ փոխազդեցությունից։
Իր ամենապարզ ձևով նման գրգռումը տեղի է ունենում արդեն աղիքային խոռոչում։ Եթե քաղցրահամ ջրային հիդրային ասեղով խոցեք, այն կծկվի գնդակի տեսքով: Արտաքին գրգռվածությունը ընկալվում է զգայուն բջիջի կողմից: Նրա մեջ առաջացած գրգռումը փոխանցվում է նյարդային բջիջին։ Նյարդային բջիջը գրգռվածություն է փոխանցում մաշկա-մկանային բջիջին, որն արձագանքում է գրգռմանը կծկման միջոցով: Այս գործընթացը կոչվում է ռեֆլեքս (արտացոլում):
Բոլոր կենդանիները արձագանքում են արտաքին միջավայրին, այսինքն՝ դրա մասին տեղեկատվությանը՝ և՛ սնունդ փնտրելիս, և՛ հակառակ սեռի անհատներին, և՛ գիշատիչներից խուսափելու ժամանակ: Տեղեկատվության մեծ մասը նրանք ստանում են մասնագիտացված զգայական օրգանների օգնությամբ՝ լսողության, տեսողության, համի, հոտի և հպման ընկալիչների օգնությամբ։ Բացի այդ, կան նաև ներքին ընկալիչներ: Դյուրագրգռությունը դրսևորվում է էլեկտրամեխանիկական (թեթև) և ջերմային (տաք-սառը, օբյեկտի մագնիսական և էլեկտրական հատկությունների) էներգիայի, մեխանիկական ուժերի (ձայն, ուժ, թրթռում, ձգողականություն և այլն) մասին տեղեկատվությանը արձագանքելու ունակության տեսքով և քիմիական նյութեր (համ, խոնավություն, հոտ):
Արդեն միաբջիջ օրգանիզմները զգայունություն ունեն լույսի նկատմամբ, և աչքերի զարգացումը սկսվում է բազմաբջիջ օրգանիզմներում՝ նախ դրանք թեթև բծեր են, այնուհետև միջատների մեջ երեսապատված, և, վերջապես, ողնաշարավորների մոտ մեկ ոսպնյակով (ոսպնյակով): Մեղուները, ձկները, ութոտնուկները կողմնորոշվում են բևեռացված լույսի հարթությունում:
Ժողովրդական օձերի դեմքի փոսերը զգում են ինֆրակարմիր ճառագայթումը:
Ձկներն ունեն էլեկտրաընկալիչներ, որոնք լիցքաթափում և տեղեկատվություն են ընկալում ջրային միջավայրում (էլեկտրական ձկներ, օրինակ՝ օձաձկներ, շնաձկներ)։
Չղջիկները նավարկում են՝ օգտագործելով բարձր հաճախականության ձայնային իմպուլսներ: Նույնը տեղի է ունենում ճռճռոցների և թռչունների հետ:

ԲՈՒՅՍԵՐԻ ԴՐԳԱՑՈՒԹՅԱՆ

Բույսերում էլեկտրաէներգիայի առկայությունը կարելի է ստուգել բավականին պարզ փորձերի միջոցով:

42. Կտրված խնձորի խզման հոսանքների հայտնաբերում

Բացի խնձորից, կարող են չափվել մինչև 50-70 մՎ անսարք հոսանքներ: , կտրատված ցողունների, կոթունների, տերևների մեջ։

Բուսական, ինչպես նաև կենդանիների առաջացման մեջ որոշիչ դեր է խաղում էլեկտրաէներգիան

Հետաքրքիր է, որ բիոհոսանքները բույսը տարածում են 2,5 անգամ ավելի արագ, քան ներքեւում:

43. Կանաչ ոլոռի փորձ

Այս փորձը առաջին անգամ բեմադրվել է բույսերի դյուրագրգռության խնդրի խոշորագույն հետազոտողի կողմից

Հնդիկ գիտնական D. C. Bose. Նա ցույց է տալիս, որ ջերմաստիճանի կտրուկ աճը սերմերում առաջացնում է գործողության հոսանքներ։Փորձի համար անհրաժեշտ են ոլոռի, լոբի, լոբի մի քանի կանաչ (չհասուն) սերմեր, գալվանոմետր, մասնատող ասեղ և սպիրտային լամպ։

Կանաչ ոլոռի արտաքին և ներքին մասերը միացրեք գալվանոմետրով։ Շատ զգուշորեն շշի մեջ տաքացրեք ոլոռը (առանց այն վնասելու) մինչև մոտավորապես 60°C:

Երբ բջջի ջերմաստիճանը բարձրանում է, գալվանոմետրը գրանցում է մինչև 0,1-2 Վ պոտենցիալ տարբերություն: Ահա թե ինչ է նշել ինքը՝ Դ. Չ. Բոսը, այս արդյունքների վերաբերյալ. , ապա ընդհանուր էլեկտրական լարումը կկազմի 500 Վ, ինչը միանգամայն բավարար է էլեկտրական աթոռում կատարման համար։

Բույսերի մեջ ամենազգայունը աճի կետերի բջիջներն են, որոնք գտնվում են ընձյուղների և արմատների վերևում։ Բազմաթիվ ընձյուղներ՝ առատ ճյուղավորվող և երկարությամբ արագ աճող, արմատների ծայրերը, ասես, զգում են տարածությունը և դրա մասին տեղեկություն փոխանցում բույսի խորքերը։ Ապացուցված է, որ բույսերը ընկալում են հպումը տերևի վրա՝ դրան արձագանքելով կենսապոտենցիալների փոփոխությամբ, էլեկտրական ազդակների շարժումով, հորմոնների շարժման արագության և ուղղության փոփոխությամբ։ Օրինակ՝ արմատի ծայրը արձագանքում է ավելի քան 50 մեխանիկական, ֆիզիկական, կենսաբանական գործոնների և ամեն անգամ ընտրում է աճի ամենաօպտիմալ ծրագիրը։

Դուք կարող եք համոզվել, որ բույսը արձագանքում է հպմանը, հատկապես հաճախակի, նյարդայնացնում է հետևյալ փորձը.

44. Արժե՞ արդյոք անտեղի դիպչել բույսերին

Ծանոթացեք թիգմոնաստիայի՝ հպումից առաջացած բույսերի շարժիչ ռեակցիաներին։

2 ծաղկամանով փորձի համար տնկեք մեկական բույս, գերադասելի է առանց կախ տերևների (լոբի, լոբի): 1-2 տերևների հայտնվելուց հետո սկսեք բուժումը. 2 շաբաթվա ընթացքում օրական 30-40 անգամ թեթևակի քսեք բույսի տերևները բթամատի և ցուցամատի միջև:

Երկրորդ շաբաթվա վերջում տարբերությունները հստակ տեսանելի կլինեն՝ մեխանիկական գրգռման ենթարկված բույսը հետ է մնում աճից (նկ. 23):

Փորձի արդյունքները ցույց են տալիս, որ բջիջների երկարատև ազդեցությունը թույլ գրգռիչներին կարող է հանգեցնել բույսերի կենսագործունեության գործընթացների արգելակմանը:

Ճանապարհների երկայնքով տնկված բույսերը ենթարկվում են մշտական ազդեցության: Հատկապես զգայուն են զուգվածները։ Նրանց ճյուղերը՝ դեմքով դեպի ճանապարհը, որով մարդիկ հաճախ են քայլում, մեքենաներ են վարում, միշտ ավելի կարճ են, քան հակառակ կողմում գտնվող ճյուղերը։

Բույսերի դյուրագրգռությունը, այսինքն՝ տարբեր ազդեցություններին արձագանքելու նրանց կարողությունը, ընկած է բույսերի ակտիվ շարժումների հիմքում, որոնք ոչ պակաս բազմազան են, քան կենդանիները:

Նախքան բույսերի շարժման մեխանիզմը բացահայտող փորձերի նկարագրությանը անցնելը, նպատակահարմար է ծանոթանալ այդ շարժումների դասակարգմանը։ Եթե բույսերը

Բրինձ. 23 Մեխանիկական ազդեցության ազդեցությունը բույսերի աճի վրա

Շնչառական էներգիան ծախսվում է շարժումների իրականացման վրա, դրանք ֆիզիոլոգիապես ակտիվ շարժումներ են։ Ըստ ճկման մեխանիզմի՝ դրանք բաժանվում են աճի և տուրգորի։

Աճի շարժումները պայմանավորված են օրգանի աճի ուղղության փոփոխությամբ։ Սրանք համեմատաբար դանդաղ շարժումներ են, օրինակ՝ ցողունները թեքելով դեպի լույս, արմատները դեպի ջուր։

Տուրգորի շարժումներն իրականացվում են ջրի շրջելի կլանմամբ, օրգանի հիմքում տեղակայված հատուկ շարժիչային (շարժիչային) բջիջների սեղմումով և ձգելով։ Սրանք բույսերի արագ շարժումներն են։ Բնորոշ են, օրինակ, միջատակեր բույսերին, միմոզայի տերեւներին։

Աճի և տուրգորի շարժումների տեսակները ավելի մանրամասն կքննարկվեն ստորև, քանի որ փորձերը կատարվում են:

Պասիվ (մեխանիկական) շարժումների իրականացման համար բջջի էներգիայի ուղղակի ծախս չի պահանջվում։ Շատ դեպքերում ցիտոպլազմը չի մասնակցում մեխանիկական շարժումներին։ Ամենատարածվածը հիգրոսկոպիկ շարժումներն են, որոնք առաջանում են ջրազրկումից և կախված են օդի խոնավությունից։

ՀԻԳՐՈՍԿՈՊԱԿԱՆ ՇԱՐԺՈՒՄՆԵՐ

Հիգրոսկոպիկ շարժումները հիմնված են բույսերի բջիջների թաղանթների՝ ջուրը կլանելու և ուռչելու ունակության վրա: Երբ ուռչում է, ջուրը մտնում է թաղանթի ցելյուլոզայի (ցելյուլոզայի) մոլեկուլների և բջջի ցիտոպլազմայի սպիտակուցի միջև ընկած տարածությունը, ինչը հանգեցնում է բջջի ծավալի զգալի աճի։

45. Փշատերևների, չոր մամուռի, չոր ծաղիկների կոների թեփուկների շարժում.

Ուսումնասիրեք ջրի ջերմաստիճանի ազդեցությունը կոների սերմերի թեփուկների շարժման արագության վրա:

Փորձի համար ձեզ հարկավոր է սոճու և եղևնի 2-4 չոր կոներ, վարդագույն ակրոկլինիումի կամ խոշոր ուղղաձիգ (անմահ) չոր ծաղկաբույլեր, կկու կտավատի չոր մամուռ, ժամացույց։

Ռ
նայեք չոր սոճու կոնին: Սերմերի թեփուկները բարձրացված են, հստակ երևում են այն տեղերը, որոնց ամրացվել են սերմերը (նկ. 24):

Սոճու կոների կեսը թաթախեք սառը ջրի մեջ, իսկ երկրորդը տաք (40-50°C): Դիտեք կշեռքի շարժը: Ստուգեք

Բրինձ. 24. Սոճու կոներ.

ժամանակը, որ պահանջվեց, որպեսզի դրանք ամբողջությամբ փակվեն:

Հանեք բողբոջները ջրից, թափահարեք դրանք և դիտեք, թե ինչպես են թեփուկները չորանում:

Նշեք այն ժամանակը, որի համար կշեռքները կվերադառնան իրենց սկզբնական վիճակին, մուտքագրեք տվյալները աղյուսակում.

Դիտարկման օբյեկտ	Ջրի ջերմաստիճանը	Տեւողությունը
Դիտարկման օբյեկտ		փակումներ	բացում
սոճու կոներ
սոճու կոներ
եղեւնի կոներ
եղեւնի կոներ
անմահական ծաղկաբույլը
անմահական ծաղկաբույլը

Կրկնել փորձը նույն կոններով մի քանի անգամ։ Դա թույլ կտա ոչ միայն ստանալ ավելի ճշգրիտ տվյալներ, այլեւ ստուգել ուսումնասիրված շարժման տեսակի հետադարձելիությունը։

Փորձի արդյունքները թույլ կտան մեզ կարևոր եզրակացություններ անել.

1) Կոների սերմերի թեփուկների շարժումը պայմանավորված է նրանց կողմից ջրի կորստով և կլանմամբ. Դրա մասին է վկայում նաեւ թեփուկների շարժման անմիջական կախվածությունը ջրի ջերմաստիճանից՝ դրա բարձրացմամբ ջրի մոլեկուլների շարժման արագությունը մեծանում է, թեփուկների ուռչումն ավելի արագ է առաջանում։

2) Որպեսզի թեփուկների այտուցը փոխի իրենց դիրքը տարածության մեջ, պետք է տարբեր լինեն կշեռքի արտաքին և ներքին կողմերի բջիջների կառուցվածքը և քիմիական կազմը. Դա իսկապես այդպես է: Փշատերև կոների թեփուկների վերին կողմի բջջային թաղանթները ստորին կողմի բջիջների համեմատ ավելի առաձգական են, ընդարձակելի։ Ուստի ջրի մեջ ընկղմվելիս նրանք ավելի շատ են կլանում այն, ավելի արագ մեծացնում իրենց ծավալը, ինչը հանգեցնում է վերին կողմի երկարացման և թեփուկների ներքև շարժման։ Ջրազրկման գործընթացում վերին կողմի բջիջները նույնպես ավելի արագ են ջուր կորցնում, քան ստորին կողմի բջիջները, ինչը հանգեցնում է թեփուկների դեպի վեր ծալման։

Հետաքրքիր է դիտարկել կկու կտավատի կամ այլ տերևավոր մամուռների այտուցված շարժումները: Կենդանի բույսերում տերևներն ուղղվում են ցողունից հեռու, իսկ չոր բույսերում՝ սեղմված դրա վրա։ Եթե չոր ցողունն իջեցնում եք ջրի մեջ, 1-2 րոպե հետո տերևները ուղղահայաց դիրքից տեղափոխվում են հորիզոնական։

Չորացած անմահական ծաղկաբույլի շարժումները շատ գեղեցիկ են։ Եթե չոր ծաղկաբույլը իջեցնում են ջրի մեջ, 1-2 րոպե հետո փաթաթան տերեւները սկսում են շարժվել, և ծաղկաբույլը փակվում է։

Զորավարժություններ. Համեմատեք տարբեր տեսակի փշատերևների կոնների թեփուկների շարժման արագությունը: Դա կախված է կոնների չափից: Համեմատե՛ք սոճու և եղևնիի կոների, մամուռի տերևների և անմահական ծաղկաբույլերի թեփուկների շարժման արագությունը, պարզե՛ք նմանություններն ու տարբերությունները:

46. Սերմերի հիգրոսկոպիկ շարժումներ. Արագիլի սերմերից հիգրոմետր

Հիգրոսկոպիկ շարժումները կարևոր դեր են խաղում տարբեր բույսերի սերմերի ցրման գործում:

Ուսումնասիրել արագիլի սերմերի ինքնահոսման մեխանիզմը, դաշտային եգիպտացորենի սերմերի տեղաշարժը հողի վրա։

Փորձի համար անհրաժեշտ են արագիլի (ավազակի), կապույտ եգիպտացորենի սերմեր, հաստ թղթի թերթիկ, ժամացույց, ապակե սլայդ։

Արագիլը տարածված բույս է Բելառուսում։ Իր անունը ստացել է արագիլի գլխի հետ պտղի նմանության շնորհիվ (նկ. 25)։

Ուշադիր նայեք արագիլի չոր պտղի կառուցվածքին: Հասուն արկղաձև պտղի բլիթները հագեցված են ստորին հատվածում պարուրաձև ոլորված երկար հովանոցով։ Պտուղը ծածկված է կոշտ մազիկներով։

Մի կաթիլ ջուր լցրեք ապակու սլայդի վրա և չոր պտուղը գցեք դրա մեջ: Պարուրաձև ոլորված ստորին հատվածը սկսում է փաթաթվել

իսկ պտուղը, որը ապակու վրա հենարան չունի, պտտվող շարժումներ է անում։

Ողնաշարի ամբողջական ուղղումից հետո պտուղը տեղափոխեք ապակու չոր հատված։ Չորանալուց հետո ներքևի մասը նորից պարույր է դառնում և պտղի պտտման պատճառ դառնում:

Ծախսեք փորձի ժամանակը՝ համեմատելով պարույրի արձակման և ոլորման գործընթացների արագությունը։

Արագիլի պտղի շարժման մեխանիզմը նույնն է, ինչ փշատերևի կոների թեփուկները՝ արևի բջիջների հիգրոսկոպիկության տարբերությունը։

Մի կաթիլ ջրի մեջ պտղի շարժը դիտարկելը հնարավորություն է տալիս հասկանալ նրա վարքը հողում։ Երբ պտուղը ընկնում է գետնին, հովանի վերին ծայրը, ճիշտ անկյան տակ կռացած, կպչում է շրջակա ցողուններին և մնում անշարժ։ Երբ ոլորում և

Բրինձ. 25. Արագիլ.

ոլորելով պարուրաձև հատվածը, պտղի ստորին հատվածը սերմի հետ պտտվում է գետնին: Հետդարձի ճանապարհը փակված է պտղի վրա ծածկող կոշտ, թեքված մազերով։

Պարզունակ խոնավաչափ պատրաստելու համար ստվարաթղթի կամ սպիտակ թղթով պատված տախտակի վրա անցք բացեք և դրա մեջ ամրացրեք պտղի ստորին ծայրը։ Սարքը չափելու համար նախ չորացրեք, ապա ջրով թրջեք հովանոցը և նշեք ծայրահեղ դիրքը (նկ. 26): Ավելի լավ է սարքը տեղադրել փողոցում, որտեղ խոնավության տատանումները ավելի ցայտուն են, քան ներսում։

Արագիլը միակ բույսը չէ, որը կարող է ինքնուրույն թաղել սերմերը։ Նմանատիպ կառուցվածք և բաշխման մեխանիզմ ունեն փետուր խոտը, վայրի վարսակը և աղվեսի պոչը։

Պ եգիպտացորենի ծաղկաբույլերը (աքենը կոշտ խոզանակներով) ունակ չեն ինքնուրույն փորվել: Հողի խոնավության տատանումներով խոզանակները հերթով իջնում և բարձրանում են՝ պտուղը առաջ մղելով։

Զորավարժություններ. Հավաքեք եգիպտացորենի, աղվեսի, վայրի վարսակի սերմեր։ Ուսումնասիրեք նրանց վարքը խոնավ և չոր միջավայրում, համեմատեք արագիլի հետ։

Նկար 26. Արագիլի հիգրոմետր:

ՏՐՈՊԻԶՄ

Կախված օրգանի կառուցվածքից և շրջակա միջավայրի գործոնների ազդեցությունից՝ առանձնանում են աճի շարժումների երկու տեսակ՝ տրոպիզմներ և նաստիա։

Տրոպիզմները (հունարեն «tropos»-ից՝ շրջադարձ), արևադարձային շարժումները ճառագայթային համաչափությամբ օրգանների շարժումներն են (արմատ, ցողուն) շրջակա միջավայրի գործոնների ազդեցության տակ, որոնք գործում են բույսի վրա միակողմանիորեն։ Այդպիսի գործոններ կարող են լինել լույսը (ֆոտոտրոպիզմ), քիմիական գործոնները (քիմիոտրոպիզմ), Երկրի ձգողականության ազդեցությունը (երկրաչափություն), Երկրի մագնիսական դաշտը (մագնետոտրոպիզմ) և այլն։

Այս շարժումները թույլ են տալիս բույսերին տերևները, արմատները, ծաղիկները դասավորել կյանքի համար առավել բարենպաստ դիրքում:

47. Արմատային հիդրոտրոպիզմ

Շարժման ամենահետաքրքիր տեսակներից է արմատի շարժումը դեպի ջուր (հիդրոտրոպիզմ)։ Հողային բույսերը ջրի մշտական կարիք ունեն, ուստի արմատը միշտ աճում է այն ուղղությամբ, որտեղ ջրի պարունակությունն ավելի մեծ է։ Հիդրոտրոպիզմը բնորոշ է հիմնականում բարձր բույսերի արմատներին: Այն նկատվում է նաև մամուռ ռիզոիդների և պտերերի աճի մեջ։

Փորձի համար անհրաժեշտ է 10-20 հատ ոլոռի հատիկ (լյուպին, գարի, տարեկանի), 2 հատ Պետրի աման, մի քիչ պլաստիլին։

Ներքևի մասում սերտորեն ամրացված պլաստիլինե պատնեշով, բաժակի տարածքը բաժանեք 2 հավասար մասերի: Դուրս եկած սերմերը դրեք պատնեշի վրա՝ մի փոքր սեղմելով դրանք պլաստիլինի մեջ, որպեսզի արմատը մեծանալիս սերմերը չշարժվեն: Արմատները պետք է ուղղվեն խստորեն պատնեշի երկայնքով (նկ. 27):

Հսկիչ և փորձնական գավաթներում աշխատանքի այս փուլերը նույնն են. Այժմ մենք պետք է տարբեր պայմաններ ստեղծենք խոնավացման համար։ Հսկիչ գավաթում ձախ և աջ կողմերում խոնավությունը պետք է լինի նույնը: Փորձնական գավաթում ջուրը լցնում են միայն մեկ կեսի մեջ, իսկ երկրորդը մնում է չոր։

Բրինձ. 27. Սերմերի սխեմատիկ դասավորությունը արմատների հիդրոտրոպիզմի ուսումնասիրության մեջ.

Երկու բաժակները ծածկեք կափարիչներով և դրեք տաք տեղում։ Ամեն օր վերահսկեք արմատների դիրքը: Երբ նրանց կողմնորոշումը դառնում է հստակ տեսանելի, հաշվեք սերմերի քանակը, որոնց արմատները ցույց են տվել դրական հիդրոտրոպիզմ (օրգանների աճ դեպի ջուր):

Արմատի շարժման դիտարկումները դեպի ջուր հստակ ցույց են տալիս, որ տրոպիզմները աճի շարժումներ են։ Արմատն աճում է դեպի ջուրը, իսկ արմատը, անհրաժեշտության դեպքում, թեքվում է բույսի մոտ։

121

քիմիկատները, օրգանի աճի գոտին, իսկ թեքությունը ձևավորվում է դրանից որոշ հեռավորության վրա, այսինքն՝ գրգռվածությունը փոխանցվում է արմատի երկայնքով (նկ. 28):

Զորավարժություններ. Համաձայն վերը նկարագրված փորձարարական սխեմայի, ստուգեք բույսերի կարողությունը ճանաչելու ոչ միայն ջուրը, այլև հանքային աղերի լուծույթները, որոնք անհրաժեշտ են բույսին, օրինակ՝ կալիումի կամ ամոնիումի նիտրատի 0,3% լուծույթ:

Բրինձ. 28 Արմատների քիմոտրոպ ճկում

48. Ծանրության ուժի ազդեցությունը ցողունի և արմատի աճի վրա

Բույսերի մեծ մասը աճում է ուղղահայաց: Այս դեպքում գլխավոր դերը խաղում է

նրանց դիրքը հողի մակերեսի նկատմամբ և Երկրի շառավիղի ուղղությունը: Այդ իսկ պատճառով լեռների լանջերին բույսերը աճում են հողի նկատմամբ ցանկացած անկյան տակ, բայց դեպի վեր։ Հիմնական ցողունն ունի բացասական գեոտրոպիզմ՝ այն աճում է երկրագնդի ձգողության գործողության հակառակ ուղղությամբ։ Հիմնական արմատը, ընդհակառակը, ունի դրական գեոտրոպիզմ։

Ամենահետաքրքիր է կողային ընձյուղների և արմատների պահվածքը. ի տարբերություն հիմնական արմատի և ցողունի, նրանք կարողանում են աճել հորիզոնական՝ ունենալով միջանկյալ գեոտրոպիզմ։ Երկրորդ կարգի կադրերն ու արմատները ընդհանրապես չեն ընկալում ձգողականության ուժի գործողությունը և կարող են աճել ցանկացած ուղղությամբ։ Երկրի ձգողության տարբեր կարգերի ընձյուղների և արմատների կողմից անհավասար ընկալումը թույլ է տալիս դրանք հավասարաչափ բաշխվել տիեզերքում:

Համոզվելու համար հիմնական ցողունի և հիմնական արմատի հակառակ արձագանքը Երկրի ձգողության նույն ազդեցությանը, կարող ենք կատարել հետևյալ փորձը.

Փորձի համար ձեզ անհրաժեշտ են բացված արևածաղկի սերմեր, ապակի և փրփուր ափսեներ 10X10 սմ, ֆիլտրի թուղթ, պլաստիլին, բաժակ։

Փրփուրի թերթիկի վրա մի քանի շերտ դրեք խոնավացած ֆիլտրի թղթի վրա: Դրեք դրա վրա դուրս եկող սերմերը, որպեսզի դրանց սուր ծայրերը դեպի ցած լինեն։ Պլաստիլինի կտորներ ամրացրեք ափսեի անկյուններին։ Դրանց վրա դնել ապակե ափսե, թեթև սեղմելով, որպեսզի սերմերը ամրացվեն ցանկալի դիրքում։ Փաթաթեք մի քանի շերտ խոնավ ֆիլտրով

թուղթ և ուղիղ դիրքով (սերմերի սուր ծայրերը պետք է ուղղված լինեն դեպի ներքև), տեղադրեք տաք տեղում։

Երբ արմատները հասնում են 1-1,5 սմ-ի, ափսեը պտտվում է 90 °, որպեսզի արմատները հորիզոնական լինեն:

Ամեն օր ստուգեք ձեր սածիլները: Զտիչ թուղթը պետք է խոնավ լինի:

Ծախսեք փորձի ժամանակը և նշեք գեոտրոպիկական թեքության դրսևորման ժամանակը (փորձի սկզբից օրերով):

Փորձի արդյունքները ցույց են տալիս, որ տարածության մեջ սածիլի ցանկացած դիրքում հիմնական արմատը միշտ թեքվում է ներքև, իսկ ցողունը՝ վեր։ Ավելին, առանցքային օրգանների արձագանքը կարող է դրսևորվել բավականին արագ (1-2 ժամ):

Բույսերի գեոտրոպիկ զգայունությունը բարձր է, ոմանք կարողանում են ուղղահայաց դիրքից 1° շեղում ընկալել։ Դրա դրսևորումը կախված է արտաքին և ներքին պայմանների համակցումից։ Օդի ցածր ջերմաստիճանի ազդեցության տակ ցողունների բացասական գեոտրոպիզմը կարող է վերածվել լայնակի, ինչը հանգեցնում է նրանց հորիզոնական աճի։

Ինչպե՞ս է ցողունը կամ արմատը «զգում» իր դիրքը տարածության մեջ: Արմատում գեոտրոպային գրգռվածություն ընկալող գոտին գտնվում է արմատի գլխարկի մեջ։ Եթե այն հեռացվի, ապա գեոտրոպիկ ռեակցիան անհետանում է: Ցողունում ծանրության ուժերը ընկալվում են նաև ծայրով։

Բույսերի ներկայիս բուժիչ թունավորումները Ֆիտոնսիդների հեքիաթը

Գիրք

Tokin B.P. Բույսերի թույների բուժում. Ֆիտոնսիդների հեքիաթը. Էդ. 3-րդ, rev. և լրացուցիչ - 5 Լենինգրադի հրատարակչություն. Համալսարան, 1980.-280 էջ. Իլ.-67, մատենագիտություն՝ 31 վերնագիր։