Trochę o tym jak rzodkiewnik poleciał w kosmos.

On Sierpień 30, 2016

Jak powszechnie wiadomo rośliny nie mogą się przemieszczać, nie znaczy to jednak, że zostają całkowicie bez ruchu. Jeżeli poobserwujemy je chwilę zobaczymy, że wykonują one coś w rodzaju tanecznej choreografii. Liście podnoszą się opadają, kwiaty otwierają się i zamykają, a łodyga wykonuje okrężne ruchy. Najlepiej można zaobserwować to zjawisko na filmie poklatkowym. Co ciekawe właśnie obserwacja roślin była jednym z pierwszych zastosowanie takiej fotografii.

Ruchy roślin na przykładzie Awokado - film poklatkowy

Pierwszym obserwatorem ruchów roślin był (tak jak zwykle!) Karol Darwin,  niestety nie miał on dostępu do fotografii dlatego też musiał zastosować nieco prymitywną procedurę. Nad rośliną umieszczał szklaną płytkę i co kilka minut zaznaczał na szkle pozycję czubka rośliny – swoje obserwacje prowadził na ponad setce gatunków roślin. Wynikiem tego eksperymentu była „mapa” ruchów roślin. Pan Karol zaobserwował, że nie zależnie od gatunku ruchy roślin mają charakter powtarzających się spiralnych wychyleń – ruchy te nazwał nutacyjnymi (z łac. kołysać się, chwiać).  Zauważył też, iż „Kształt” ruchów poszczególnych gatunków różni się od siebie znacząco, także poziom wychylenia, np. fasola potrafi zataczać koła do 10 cm, dla porównania truskawka wykonuje ruchy o odchyleniu zaledwie kilku milimetrów.
Na podstawie tych obserwacji Darwin wystosował twierdzenie, iż  nutacja jest naturalnym zachowaniem wszystkich roślin, co więcej jest także główną siłą napędową do wykonywania pozostałych ruchów, czyli wychylania się rośliny ku światłu, a także kierunku wzrostu korzenia i łodygi. Jako, że Karol autorytetem był nikt przez kilkadziesiąt lat nie wpadł na pomysł by sprawdzić dokładniej ową teorię. Do czasu – osiemdziesiąt lat później dwoje amerykańskich naukowców zakwestionowało twierdzenie  – stwierdzili oni, że owe pląsy są wynikiem działania siły ciężkości i  że Darwin poszedł trochę za daleko w swoich dywagacjach. Aby zobaczyć jak sprawa ma się w praktyce i kto tak naprawdę ma rację, postanowiono wysłać zielone towarzystwo w kosmos. Oczywiście aby  to umożliwić trzeba było poczekać kolejne kilkadziesiąt lat, aż do początku XXI w., kiedy to rozpoczęła działalność Międzynarodowa Stacja Kosmiczna. Jako ochotnika na zielonego kosmonautę postanowiono wyznaczyć rzodkiewnika (Arabidopsis thaliana).

Arabidopsis_thaliana_inflorescencias

rzodkiewnik - jeden z pierwszych roślinnych kosmonautów (fot. wikipedia)

Aby badania były jak najbardziej obiektywne zdecydowano, iż nasiona rzodkiewnika wykiełkują już w kosmosie, w warunkach nieważkości. Do badania ruchów posłużył aparat, który to fotografował je co kilka minut, dzięki temu można było rejestrować najmniejsze choćby ruchy. Po trwającym kilka miesięcy eksperymencie okazało się że pomimo braku grawitacji rzodkiewnik dalej wykonywał pląsy – bardzo niewielkie ale jednak pląsy. Tym samym potwierdziło to teorię Darwina, że ruchy nutacyjne są „wrodzoną” cechą roślin, a grawitacja tylko je wzmacnia – po włożeniu rzodkiewnika do wirówki imitującej przyciąganie ziemskie – kolega rzodkiewnik zaczął poruszać się zdecydowanie żwawiej.

Po tym eksperymencie może wpaść czytelnikowi do głowy następujące pytanie: Jeżeli roślina cały czas jest w ruchu, co w takim razie sprawia, że mimo wszystko jako tako “orientuje się” w przestrzeni i rośnie pionowo? Aby na nie odpowiedzieć, trzeba przypomnieć sobie co mówił niejaki Newton. Otóż pan N mawiał, że pozycja danego osobnika może być opisana jako suma wektorów działających na nią sił. Przekładając to na język roślin: siewka Awokado ustawiona na parapecie wygnie się w kierunku słońca, siła przyciągania będzie na nią działać w odwrotnym kierunku i dzięki temu wypadkowa wyniesie zero, dodatkowo zadziała jeszcze siła o odwrotnej wartości do przyciągania (zwana grawitropizmem ujemnym) w wyniku czego roślina będzie rosnąć w górę, prawie pionowo.

rect4229

A skąd roślina wie gdzie jest góra a gdzie dół? O tym już w wkrótce.

W artykule wykorzystano:

What a plant knows? - D. Chamovitz; Shoot Curcumnution and winding movements require gravisening cells - Allan H. Brown i in.;

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *