No pirmā acu uzmetiena augu pasaule šķiet nekustīga. Bet pēc novērojumiem var redzēt, ka tā nav gluži taisnība. Augu kustība ir ļoti lēna. Viņi aug, un tas pierāda, ka viņi veic noteiktas augšanas kustības. Ja augsnē iestādat pupiņu sēklu, labvēlīgos apstākļos tā sāk augt, urbjot augsni, izceļot divas dīgļlapas. Siltuma un gaismas ietekmē tie sāk kļūt zaļi un virzīties uz augšu. Divu mēnešu laikā uz auga parādās augļi.
Augu augšanas ātrums
Lai pamanītu kustību, varat uzņemt īpašu video. Rezultātā dienas laikā notiekošo var novērot dažu sekunžu laikā. Augu augšanas kustības tiek paātrinātas simtiem reižu: mūsu acu priekšā asni izkļūst pa augsni, kokiem uzzied pumpuri, uzbriest un uzzied ziedu pumpuri. Patiesībā bambuss aug ļoti ātri - iekšāminūtē par 0,6 mm. Dažiem sēņu augļķermeņiem augšanas ātrums ir vēl lielāks. Diktiofors vienas minūtes laikā palielinās par 5 mm. Zemākiem augiem ir visaugstākā mobilitāte - tās ir aļģes un sēnes. Piemēram, hlamidomonas (aļģes) var ātri pārvietoties akvārijā ar flagellas palīdzību uz saules apspīdēto pusi. Pārvietojas arī daudzas zoosporas, kas kalpo vairošanai (aļģēs un sēnēs). Bet atpakaļ pie sarežģītākiem augiem. Ziedoši augi veic dažādas kustības, kas saistītas ar augšanas procesu. Tie ir divu veidu - tie ir tropismi un nastija.
Tropisms
Par tropismiem sauc vienvirziena kustības, kas reaģē uz jebkuriem kairinošiem faktoriem: gaismu, ķīmiskām vielām, gravitāciju. Ja uz palodzes novietosiet miežu vai auzu graudu stādus, pēc kāda laika tie visi pagriezīsies uz ielas pusi. Šo augu kustību pret gaismu sauc par fototropismu. Augi labāk izmanto saules enerģiju.
Daudziem cilvēkiem rodas jautājums: kāpēc kāts stiepjas uz augšu un sakne aug uz leju? Šādus augu kustības piemērus sauc par ģeotropismu. Šajā gadījumā kāts un sakne atšķirīgi reaģē uz gravitāciju. Kustība tiek virzīta dažādos virzienos. Kāts stiepjas uz augšu, pretējā virzienā no gravitācijas iedarbības - tas ir negatīvs ģeotropisms. Sakne uzvedas atšķirīgi, tā aug gravitācijas kustību virzienā - tas ir pozitīvs ģeotropisms. Visi tropismi ir sadalītipozitīvi un negatīvi.
Piemēram, putekšņu caurule izdīgst ziedputekšņu graudos. Savas sugas augam augšana notiek taisni uz augšu un sasniedz olšūnu, šo parādību sauc par pozitīvu ķīmijtropismu. Ja ziedputekšņu grauds nokrīt uz cita veida zieda, tad augšanas laikā caurule izliecas, neaug taisni, šis process novērš olšūnas apaugļošanos. Kļūst acīmredzams, ka piestas izolētās vielas izraisa pozitīvu ķīmijtropismu savas sugas augiem un negatīvu ķīmijtropismu svešzemju sugām.
Dārvina atklāšana
Tagad ir skaidrs, ka tropismiem ir liela nozīme augu kustības procesā. Pirmais, kas pētīja tropisma cēloņus, bija izcilais anglis Čārlzs Darvins. Tieši viņš atklāja, ka kairinājums tiek uztverts augšanas punktā, savukārt lieces tiek uztvertas zemāk, šūnu stiepšanās zonās. Zinātnieks ierosināja, ka augšanas vietā rodas viela, kas ieplūst spriedzes zonā, un tur notiek lieces. Darvina laikabiedri nesaprata un nepieņēma šo viņa novatorisko ideju. Tikai divdesmitajā gadsimtā zinātnieki empīriski pierādīja atklājuma pareizību. Izrādījās, ka augšanas konusos (stublājā un saknē) veidojas noteikts hormons heteroauksīns, citādi - beta-indoletiķskābe organiskā skābe. Apgaismojums ietekmē šīs vielas izplatību. Ēnajā pusē heteroauksīna ir mazāk, saulainā pusē vairāk. Hormons paātrina vielmaiņu, un tāpēc ēnas puse mēdz noliekties pret gaismu.
Nastia
Iepazīsimies ar citām kustības iezīmēmaugi, ko sauc par nastiju. Šīs kustības ir saistītas ar vides apstākļu difūzo ietekmi. Savukārt Nastia var būt pozitīva un negatīva.
Pieneņu ziedkopas (grozi) atveras spilgtā gaismā un aizveras krēslas laikā, vājā apgaismojumā. Šo procesu sauc par fotonastiju. Smaržīgajā tabakā ir otrādi: kad gaisma samazinās, ziedi sāk atvērties. Šeit izpaužas fotonastijas negatīvais aspekts.
Kad gaisa temperatūra pazeminās, safrāna ziedi aizveras - tā ir termonastijas izpausme. Nastijām pamatā ir arī nevienmērīga augšana. Spēcīgi augot ziedlapu augšējām pusēm, tās atveras, un, ja apakšējām pusēm ir vairāk spēka, zieds aizveras.
Saraušanās kustības
Dažām sugām augu daļu kustība ir ātrāka nekā augšana. Piemēram, saraušanās kustības notiek oksāliem vai kautrīgām mimozām.
Indijā aug Shamey mimoza. Ja pieskaras, viņa acumirklī saliek lapas. Mūsu mežos aug oksāli, to sauc arī par zaķkāpostiem. Jau 1871. gadā profesors Batalins pamanīja šī auga apbrīnojamās īpašības. Kādu dienu, atgriežoties no meža pastaigas, zinātnieks savāca ķekaru skābo. Kratoties pa bruģakmens bruģi (viņš brauca ar kabīni), auga lapas salocījās. Tāpēc profesors sāka interesēties par šo parādību un tika atklāta jauna īpašība: kairinātāju ietekmē augs saloka lapas.
Vakarā skābās lapas arī salokās, un iekšāmākoņains laiks tas notiek agrāk. Spēcīgā saules gaismā notiek tāda pati reakcija, bet lapu atvēršanās pēc tam tiek atjaunota apmēram pēc 40-50 minūtēm.
Kustības mehānisms
Tātad, kā skābeņu un nekaunīgo mimozu lapas veic kontrakcijas kustības? Šis mehānisms ir saistīts ar saraušanās proteīnu, kas iedarbojas, kad tiek stimulēts. Samazinoties olb altumvielām, tiek iztērēta elpošanas procesā radītā enerģija. Tas uzkrājas augā ATP (adenozīntrifosforskābes) formā. Kairināts, ATP sadalās, saite ar kontraktilajiem proteīniem pārtrūkst, un ATP saturošā enerģija tiek atbrīvota. Šī procesa rezultātā lapas tiek salocītas. Tikai pēc noteikta laika atkal veidojas ATP, tas ir saistīts ar elpošanas procesu. Un tikai tad lapas var atkal atvērties.
Mēs noskaidrojām, kādas kustības augi (mimozas un oksālis) veic, reaģējot uz kairinošiem faktoriem. Ir vērts atzīmēt, ka samazinājums notiek ne tikai ar izmaiņām vidē, tas ir saistīts arī ar iekšējiem faktoriem (elpošanas process). Lapas oksālis saloka pēc tumsas iestāšanās, taču tās nesāk atvērties saullēktā, bet gan naktī, kad šūnās uzkrājas pietiekams daudzums ATP un atjaunojas saziņa ar kontraktilajiem proteīniem.
Funkcijas
Piemērā norādītajai augu kustībai ir savas īpatnības. Pārsteigumus sagādāja skābeņu novērošana dabā. Izcirtumā ar šīs sugas augu masu, kad visiaugi, lapas ir vaļā, bija eksemplāri ar aizvērtām lapām. Kā izrādījās, šie augi tajā laikā ziedēja (kaut gan vasarā ziedi ir neaprakstāmi). Ziedēšanas laikā skābenis patērē daudz vielu, veidojot ziedus, tam vienkārši nepietiek enerģijas, lai atvērtu lapas.
Ja salīdzinām dzīvniekus un augus, ir vērts atzīmēt, ka kontraktilās kustības tajos ietekmē tie paši iemesli. Ir līdzīgas reakcijas uz stimulu, savukārt ir latentais kairinājuma periods. Skābē tas ir 0,1 s. Mimozai ar ilgstošu kairinājumu tas ir 0,14 s.
Reakcija uz pieskārienu
Ņemot vērā augu kustības, ir vērts atzīmēt, ka ir gadījumi, kas, pieskaroties, spēj mainīt audu sasprindzinājumu. Pazīstamais trakais gurķis nobriedušā stāvoklī, kad ir aizkaitināts, spēj izspļaut sēklas. Perikarpa iekšējo audu turgors palielinās nevienmērīgi ar ūdens zudumu vai spiedienu, un auglis nekavējoties atveras. Līdzīgs attēls rodas, pieskaroties jutīgam augam. Iespējams, ka nastijās dominē nevis augšana, bet kontrakcijas kustības, taču zinātnieki to vēl pēta.
Vispārēja augu kustību klasifikācija
Zinātnieki parasti klasificē augu kustības šādi:
- Citoplazmas un organellu kustība - intracelulāras kustības.
- Šūnu pārvietošana, izmantojot īpašus flagellas.
- Izaugsme, kuras pamatā ir augšanas šūnu pagarināšanās - tas ietver sakņu, dzinumu, aksiālo orgānu pagarināšanos, lapu augšanu.
- Sakņu matiņu augšana, ziedputekšņu caurulītes, sūnu protonema, tas ir, apikāls augšana.
- Kuģu kustības - turgora apgrieztās kustības.
Lokomotīvju kustības un citoplazmas kustības ir raksturīgas gan augu, gan dzīvnieku šūnām. Pārējie veidi pieder tikai augiem.
Dzīvnieku kustība
Esam apsvēruši augu pamatkustības. Kā dzīvnieki pārvietojas un kādas ir atšķirības starp šiem procesiem dzīvniekos un augos?
Atšķirībā no augiem, visu veidu dzīvniekiem ir iespēja pārvietoties telpā. Tas lielā mērā ir atkarīgs no vides. Organismi spēj pārvietoties pazemē, virspusē, ūdenī, gaisā utt. Daudziem ir spēja pārvietoties daudzos veidos līdzīgi kā cilvēkiem. Tas viss ir atkarīgs no dažādiem faktoriem: skeleta struktūras, ekstremitāšu klātbūtnes, to formas un daudz ko citu. Dzīvnieku kustība ir sadalīta vairākos veidos, no kuriem galvenie ir šādi:
- Amebic. Šāda kustība ir raksturīga amēbām - tāda paša nosaukuma organismiem. Šādu organismu ķermenis ir vienšūnas, tas pārvietojas ar pseidopodu palīdzību - īpašiem izaugumiem.
- Vienkāršākais. Līdzīgi kā amēbiskā kustība. Vienkāršākie vienšūnu organismi pārvietojas ar rotācijas, svārstīgu, viļņveidīgu kustību palīdzību ap savu ķermeni.
- Reaktīvs. Šis kustības veids raksturo arī vienkāršākos organismus. Šajā gadījumā kustība uz priekšu notiek, jo izdalās īpašas gļotas, kas nospiež ķermeni.
- Muskuļots. Perfektākais kustības veids, kas raksturīgs visiem daudzšūnu organismiem. Tas ietver arī cilvēku - dabas augstāko radījumu.
Kāda ir atšķirība starp augu un dzīvnieku kustību
Katrs dzīvnieks savā kustībā tiecas pēc kāda mērķa – tā ir barības meklēšana, vietas maiņa, aizsardzība pret uzbrukumiem, vairošanās un daudz kas cits. Jebkuras kustības galvenā īpašība ir visa organisma kustība. Citiem vārdiem sakot, dzīvnieks pārvietojas ar visu ķermeni. Šī ir galvenā atbilde uz jautājumu, kā augu kustības atšķiras no dzīvnieku kustībām.
Lielākā daļa augu ir saistīta ar eksistenci. Tam nepieciešama daļa ir sakņu sistēma, kas atrodas nekustīgi noteiktā vietā. Ja augu atdala no saknes, tas vienkārši mirs. Augi nevar pārvietoties neatkarīgi kosmosā.
Daudzi augi spēj veikt jebkādas kontrakcijas kustības, kā aprakstīts iepriekš. Viņi spēj atvērt ziedlapiņas, nolocīt lapas, kad tās ir kairinātas, un pat noķert kukaiņus (mušķērāju). Bet visas šīs kustības notiek noteiktā vietā, kur aug šis augs.
Secinājumi
Augu kustības daudzējādā ziņā atšķiras no dzīvnieku kustībām, taču tās tomēr pastāv. Augu augšana ir skaidrs apstiprinājums tam. Galvenās atšķirības starp tām ir šādas:
- Augs atrodas vienuviet, vairumā gadījumu tam ir sakne. Jebkurš dzīvnieks spēj pārvietoties telpā dažādos veidos.
- Savāsdzīvnieku kustībām vienmēr ir noteikts mērķis.
- Dzīvnieks kustas ar visu ķermeni, pilnībā. Augs spēj kustēties ar atsevišķām daļām.
Kustība ir dzīve, šo teicienu zina visi. Visi dzīvie organismi uz mūsu planētas spēj kustēties, pat ja tiem ir dažas atšķirības.
