NASTIAS: JENIS, CIRI DAN CONTOH - BIOLOGI - 2026

The nasties , nastismos atau pergerakan nastic adalah satu bentuk gerakan tumbuh-tumbuhan yang terhasil daripada persepsi rangsangan luar dengan cara yang, tetapi di mana arah pergerakan yang dihasilkan adalah bebas daripada rangsangan yang dirasakan. Mereka berlaku di hampir semua organ tumbuhan: daun, batang dan cabang, bunga, sulur, dan akar.

Di antara mekanisme yang harus disesuaikan oleh tumbuhan dengan persekitaran yang mengelilinginya adalah beberapa bentuk pergerakan yang, secara terbalik atau tidak dapat dipulihkan, berpunca dari persepsi cahaya, termal, kimia, air, taktil, rangsangan graviti, produk luka yang disebabkan oleh herbivora. ketika memberi makan antara lain.

Tumbuhan karnivor Drosera rotundifolia (Sumber: pixabay.com/)

Pergerakan tumbuh-tumbuhan secara tradisional dikelaskan kepada dua jenis: tropisme dan nastias. Tropisme, tidak seperti nastias, secara fungsional didefinisikan sebagai pergerakan atau tindak balas pertumbuhan organ tumbuhan terhadap rangsangan fizikal dan secara langsung berkaitan dengan arah di mana ia dirasakan.

Kedua-dua nastias dan tropisme boleh menjadi akibat pergerakan kerana pertumbuhan atau perubahan turgor pada sel-sel organ yang bergerak, sehingga beberapa gerakan dapat dianggap terbalik dan yang lain tidak dapat dipulihkan, sebagaimana yang berlaku.

Charles Darwin dalam karyanya tahun 1881 - Kekuatan pergerakan tumbuhan - menggambarkan pergerakan tumbuhan yang disebabkan oleh perubahan persekitaran, terutama yang berkaitan dengan tindak balas tropika. Walau bagaimanapun, mekanisme yang mendasari pergerakan ini telah dijelaskan oleh pelbagai penulis sejak itu hingga sekarang.

Jenis-Jenis

Tanaman dapat menerima pelbagai rangsangan yang boleh menimbulkan pelbagai tindak balas. Klasifikasi pergerakan nastik yang berlainan telah dilakukan terutamanya berdasarkan sifat rangsangan, namun, penerangan saintifik mengenai mekanisme tindak balas menunjukkan banyak kekaburan.

Antara jenis nastia yang terkenal adalah:

• Nictinastia : apabila daun beberapa spesies tumbuhan kekacang berkembang sepenuhnya pada waktu siang dan dilipat atau ditutup pada waktu malam.
• Thigmonastia / Seismonastia : pergerakan yang dihasilkan daripada rangsangan dengan sentuhan fizikal langsung pada organ tertentu dari beberapa spesies.
• Thermonastia : pergerakan terbalik bergantung kepada turun naik terma.
• Photonastia : ia dianggap sebagai jenis fototropisme khas; daun beberapa spesies dalam keadaan intensiti cahaya tinggi dapat disusun selari dengan kejadian cahaya.
• Epinastia dan hiponastia : ia adalah pergerakan daun yang terdapat pada beberapa spesies dalam menghadapi keadaan kelembapan yang melampau di akar atau kepekatan garam yang tinggi di dalam tanah. Epinasty ada kaitan dengan pertumbuhan kawasan adaxial yang berlebihan, sementara hiponastia merujuk pada pertumbuhan kawasan abaxial pada daun daun.
• Hydronastia : pergerakan organ tumbuhan tertentu yang bergantung pada rangsangan hidrik.
• Chemionastia : tindak balas pergerakan yang berkaitan dengan kecerunan kepekatan beberapa bahan kimia. Sebilangan pengarang merujuk kepada pergerakan dalaman dan jalur isyarat.
• Gravinastia / Geonastia : pergerakan temporal terbalik dari beberapa tumbuhan sebagai tindak balas terhadap rangsangan graviti.

Ciri dan contoh

Banyak pergerakan nastik bergantung pada kewujudan organ tertentu: pulvínulo. Pulvinules adalah organ motor khusus yang terletak di dasar daun kecil daun sederhana, dan tangkai daun dan daun dalam daun majmuk.

Secara anatomi, mereka terdiri dari silinder pusat, dikelilingi oleh lapisan collenchyma, dan zon kortikal motor yang mempunyai sel parenkim yang rentan terhadap perubahan ukuran dan bentuk.

Sel korteks pulvinular yang berubah ukuran dan bentuknya dikenali sebagai sel motor, antaranya adalah sel motor extensor dan flexor. Biasanya pergerakan ini bergantung pada perubahan turgor kerana masuk dan / atau keluarnya air dari protoplas.

Berikut adalah penerangan ringkas mengenai nastias yang kes-kesnya boleh dianggap sebagai contoh klasik.

Nictinastias atau "pergerakan tidur" tumbuhan

Mereka pada mulanya ditemui di Mimosa pudica dan sangat biasa pada kekacang. Mereka ada kaitan dengan pergerakan daun berirama, yang menutup pada waktu malam dan berkembang sepenuhnya pada waktu siang. Yang paling banyak dikaji ialah Albizzia julibrissim, A. lophantha, Samanea saman, Robinia pseudoacacia dan Phaseolus coccineus.

Fenomena ini terkenal di tumbuh-tumbuhan dan dianggap mempunyai sebab yang dapat menyesuaikan diri: pengembangan daun daun pada siang hari memungkinkan tenaga cahaya maksimum ditangkap semasa terdedah pada cahaya matahari, sementara penutupan pada waktu malam bertujuan untuk mengelakkan kehilangan kalori penting.

Apabila daun mengembang, pulvinula berada dalam posisi mendatar (diurnal) dan ketika ditutup mereka mempunyai bentuk "U" (nokturnal), atau yang berkaitan dengan peningkatan turgor pada sel ekstensor semasa pembukaan, dan peningkatan turgor dalam sel flexor semasa penutupan.

Huraian grafik pergerakan niktinastik (Charles Darwin, LL.D., FRS dibantu oleh Francis Darwin, melalui Wikimedia Commons)

Perubahan turgor seperti itu berlaku kerana pergerakan air yang bergantung pada pergerakan ion intraselular seperti K + dan Cl-, malate dan anion lain.

K + memasuki sel motor dengan peningkatan muatan negatif pada permukaan dalaman membran sitoplasma, yang dicapai melalui tindakan ATPases yang bertanggungjawab mengusir proton dari sitoplasma.

Kehilangan turgor berlaku kerana pengaktifan pam proton, yang mendepolarisasi membran dan mengaktifkan saluran kalium, mendorong keluarnya ion ini ke arah apoplas.

Pergerakan ini bergantung pada tindakan fotoreseptor yang terdiri daripada fitokrom, kerana eksperimen telah menunjukkan bahawa radiasi yang berpanjangan merangsang pembukaan daun.

Pergerakan niktinastik mempunyai "ritmisitas" tertentu, kerana tanaman yang mengalami kegelapan kekal menunjukkan pergerakan ini setiap 24 jam, jadi sejenis "jam biologi" mesti berpartisipasi dalam pengaturan perubahan turgor pada sel motor pulvinule.

Thigmonasties atau pergerakan sentuhan

Salah satu tanggapan tigmonastik yang paling popular dalam literatur adalah yang disampaikan oleh tanaman karnivora Dionaea muscipula atau "Venus flytrap", di mana serangga terperangkap di daunnya yang bergelombang.

Apabila serangga naik ke permukaan daun daun dan menemui tiga rambut halus yang mencetuskan tindak balas motor, isyarat elektrik antara sel dihasilkan dan memulakan pemanjangan sel pada setiap lobus daun, mengakibatkan penutupan "Menipu" dalam masa kurang dari satu saat.

Dinoaea muscipula, Venus flytrap (Venus flytrap) (Sumber: pixabay.com/)

Karnivori memberi D. muscipula nitrogen yang cukup untuk bertahan hidup, sehingga tanaman ini dapat menetap tanpa masalah di tanah yang lemah dalam mineral ini. Penting untuk diperhatikan bahawa pergerakan ini sangat spesifik, yang bermaksud bahawa rangsangan seperti hujan atau angin kencang tidak mencetuskan penutupan lobus.

Tumbuhan karnivor lain, Drosera rotundifolia, mempunyai ratusan tentakel mukilaginosa di permukaan daunnya yang diubah suai, menarik perhatian ratusan mangsa yang berpotensi, yang terperangkap dalam lendir "tentakel."

Tentakel deria mengesan kehadiran mangsa dan tentakel bersebelahan membengkok ke arah yang telah dirangsang, membentuk perangkap berbentuk cawan yang memerangkap serangga ke dalam.

Pertumbuhan pembezaan dianggap berlaku yang dikendalikan oleh perubahan tahap auksin kerana penambahan auksin eksogen memicu penutupan daun, dan dengan menambahkan penghalang pengangkutan hormon yang sama, pergerakan dihambat.

Mimosa pudica juga merupakan protagonis pergerakan tigmonastik yang paling baik dijelaskan. Sentuhan salah satu risalahnya mendorong penutupan daun kompaunnya dengan segera.

Diperkirakan bahawa tindak balas terhadap rangsangan taktil ini dapat membantu menakutkan pemangsa yang mungkin atau sebagai mekanisme pertahanan yang memungkinkan pendedahan tulang belakang pertahanan mereka.

Lipatan daun bergantung pada perubahan turgor. Pulvinula dalam kes ini kehilangan turgor, khususnya, sel-sel fleksor meregangkan sebagai tindak balas kepada kehilangan isipadu sel ekstensor.

Mimosa pudica atau "tanaman sensitif" (Sumber: pixabay.com/)

Perubahan isipadu berlaku kerana pelepasan sukrosa dalam floem, yang memaksa pengangkutan air osmotik dan pengangkutan pasif ion kalium dan klorin.

Gradien elektrokimia juga dihasilkan dalam pergerakan ini berkat penyertaan pam proton dalam membran (ATPases). Faktor pertumbuhan, filamen sitoskeleton dan aktin, antara lain, terlibat.

Thermonasties

Ini telah diperincikan dalam bunga dan bunga tulen Crocus. Ia berlaku kerana perbezaan pertumbuhan pada sisi kelopak yang berlawanan yang bertindak balas terhadap rangsangan terma dan bukan disebabkan oleh perubahan turgor. Perbezaan tindak balas berlaku kerana kedua-dua belah organ mempunyai pertumbuhan optimum pada suhu yang sangat berbeza.

Bunga Crocus (Sumber: pixabay.com/)

Semasa pergerakan ini tidak ada perubahan ketara berlaku pada nilai osmotik, pH atau kebolehtelapan protoplas. Peningkatan CO2 intraselular yang ketara juga telah diperhatikan, yang tampaknya merupakan faktor yang memekatkan tisu terhadap perubahan suhu.

Tulip tertutup (Sumber: pixabay.com/)

Pergerakan ini tidak bergantung pada intensiti cahaya dan sangat bergantung pada kenaikan suhu. Konvensyen antara pengarang yang berbeza adalah bahawa variasi terma mestilah antara 0.2 ° C hingga 0.5 ° C untuk memerhatikan pergerakan bunga. Penurunan suhu dengan magnitud yang sama menyebabkan penutupannya.

Rujukan

1. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Asas Fisiologi Tumbuhan (edisi ke-2). Madrid: McGraw-Hill Interamericana dari Sepanyol.
2. Braam, J. (2005). Bersentuhan: tindak balas tumbuhan terhadap rangsangan mekanikal. Ahli Phytologist Baru, 165, 373–389.
3. Brauner, L. (1954). Tropisme dan pergerakan Nastik. Annu. Tanaman Rev. Fisiol. , 5, 163-182.
4. Brown, AH, Chapman, DK, & Liu, SWW (1974). Perbandingan Epinasty Daun yang disebabkan oleh Berat badan atau oleh Putaran Clinostat. Biosains, 24 (9), 518–520.
5. Dubetz, S. (1969). Fotonastisme luar biasa yang disebabkan oleh kekeringan di Phaseolus vulgaris. Jurnal Botani Kanada, 47, 1640–1641.
6. Dumais, J., & Forterre, Y. (2012). "Dinamika Sayuran": Peranan Air dalam Pergerakan Tanaman. Annu. Rev. Fluid Mech. , 44, 453-478.
7. Enright, JT (1982). Pergerakan daun tidur: Untuk mempertahankan tafsiran Darwin. Oecologia, 54 (2), 253–259.
8. Esmon, CA, Pedmale, U. V, & Liscum, E. (2005). Tanam tropisme: memberikan kekuatan pergerakan kepada organisma yang tidak berfungsi. Int. J. Dev. Biol., 49, 665-674.
9. Firn, RD, & Myers, AB (1989). Pergerakan tanaman disebabkan oleh perbezaan pertumbuhan- penyatuan kepelbagaian mekanisme? Botani Alam Sekitar dan Eksperimen, 29, 47–55.
10. Guo, Q., Dai, E., Han, X., Xie, S., Chao, E., & Chen, Z. (2015). Gerakan tumbuhan dan struktur bioinspirasi cepat. Antaramuka JR Soc, 12.
11. Hayes, AB, & Lippincott, JA (1976). Respons Pertumbuhan dan Graviti dalam Perkembangan Hyponasty Leaf Blade. Jurnal Botani Amerika, 63 (4), 383–387.
12. Koukkari, WL, & Hillman, WS (1968). Pulvini sebagai Fotoreseptor dalam Kesan Fitokrom pada Nyctinasty di Albizzia julibrissin. Fisiologi Tumbuhan, 43 (5), 698–704.
13. Sandalio, LM, Rodríguez-Serrano, M., & Romero-Puertas, MC (2016). Epinasty dan auxin daun: Gambaran keseluruhan biokimia dan molekul. Sains Tumbuhan. Elsevier Ireland Ltd.
14. Schildknecht, H. (1983). Turgorin, Hormon Irama Harian Endogen Tumbuhan-Pengesanan, Pengasingan, Struktur, Sintesis, dan Aktiviti Tertinggi. Angewandte Chemie International Edition dalam Bahasa Inggeris, 22 (9), 695–710.
15. Ueda, M., Takada, N., & Yamamura, S. (2001). Pendekatan molekul terhadap pergerakan nyctinastic tumbuhan yang dikawal oleh jam biologi. Jurnal Antarabangsa Sains Molekul, 2 (4), 156–164.
16. Wood, WML (1953). Thermonasty dalam Bunga Tulip dan Crocus. Jurnal Botani Eksperimen, 4 (10), 65–77.