Esmapilgul tundub, et taimede maailm on liikumatu. Kuid vaatlemisel võib näha, et see pole päris tõsi. Taimede liikumine on väga aeglane. Nad kasvavad ja see tõestab, et nad teevad teatud kasvuliigutusi. Kui istutate oa seemne mulda, siis soodsatel tingimustel hakkab see kasvama, puurides läbi pinnase, tuues välja kaks idulehte. Kuumuse ja valguse mõjul hakkavad nad muutuma roheliseks ja liikuma ülespoole. Kahe kuu jooksul ilmuvad taimele viljad.
Taimede kasvutempo
Liikumise märkamiseks võite teha spetsiaalse video. Tänu sellele saab päeva jooksul toimuvat jälgida mõne sekundiga. Taimede kasvuliigutused kiirenevad sadu kordi: meie silme all teevad idandid läbi pinnase, puudel puhkevad pungad, õiepungad paisuvad ja puhkevad. Tegelikkuses kasvab bambus väga kiiresti – sisseminut 0,6 mm võrra. Mõnede seente viljakehad on veelgi suurema kasvukiirusega. Diktiofoori suurus suureneb 5 mm võrra vaid ühe minutiga. Madalamatel taimedel on suurim liikuvus - need on vetikad ja seened. Näiteks klamüdomoonid (vetikad) võivad akvaariumis vippude abil kiiresti päikesevalgusele küljele liikuda. Liikuvad ka paljud zoospoorid, mis teenivad paljunemist (vetikates ja seentes). Aga tagasi keerulisemate taimede juurde. Õistaimed teevad erinevaid liikumisi, mis on seotud kasvuprotsessiga. Neid on kahte tüüpi – need on tropismid ja nastia.
Tropismid
Tropismideks nimetatakse ühesuunalisi liikumisi, mis reageerivad mis tahes ärritavatele teguritele: valgus, kemikaalid, gravitatsioon. Kui asetate aknalauale odra- või kaeraterade seemikud, pöörduvad need mõne aja pärast kõik tänava poole. Seda taimede liikumist valguse poole nimetatakse fototropismiks. Taimed kasutavad päikeseenergiat paremini.
Paljudel tekib küsimus: miks vars venib üles ja juur kasvab alla? Selliseid taimede liikumise näiteid nimetatakse geotropismiks. Sel juhul reageerivad vars ja juur gravitatsioonile erinev alt. Liikumine on suunatud erinevatesse suundadesse. Vars ulatub ülespoole, gravitatsiooni mõjust vastupidises suunas - see on negatiivne geotropism. Juur käitub erinev alt, see kasvab gravitatsiooni liikumiste suunas - see on positiivne geotropism. Kõik tropismid jagunevadpositiivne ja negatiivne.
Näiteks õietolmutoru tärkab õietolmutera sees. Oma liigi taimel läheb kasv otse üles ja jõuab munarakuni, seda nähtust nimetatakse positiivseks kemotropismiks. Kui õietolmu tera langeb teistsugusele õiele, siis toru paindub kasvu ajal, ei kasva sirgeks, see protsess takistab munaraku viljastumist. Selgub, et nuia eraldatud ained põhjustavad positiivset kemotropismi oma liigi taimedel ja negatiivset kemotropismi võõrliikidel.
Darwini avastamine
Nüüd on selge, et tropismid mängivad taimede liikumisprotsessis suurt rolli. Esimesena uuris tropismi põhjuseid suur inglane Charles Darwin. Just tema leidis, et ärritust tajutakse kasvupunktis, painutamist aga allpool, raku venitamise tsoonides. Teadlane pakkus välja, et kasvukohas tekib aine, mis voolab pingetsooni ja seal toimub paindumine. Darwini kaasaegsed ei mõistnud ega aktsepteerinud seda tema uuenduslikku ideed. Alles kahekümnendal sajandil tõestasid teadlased empiiriliselt avastuse õigsust. Selgus, et kasvukoonustes (varres ja juurtes) moodustub teatud hormoon heteroauksiin, muidu - beeta-indooläädikhape. Valgustus mõjutab selle aine levikut. Varjulisel poolel on heteroauksiini vähem, päikeselisel poolel rohkem. Hormoon kiirendab ainevahetust ja seetõttu kipub varjupool valguse poole painduma.
Nastia
Tutvume liikumise teiste omadustegataimed, mida nimetatakse nastiaks. Need liikumised on seotud keskkonnatingimuste hajutatud mõjuga. Nastia võib omakorda olla positiivne ja negatiivne.
Võilille õisikud (korvid) avanevad eredas valguses ja sulguvad hämaras, halva valguse korral. Seda protsessi nimetatakse fotonastiaks. Lõhnava tubaka puhul on asi vastupidi: kui valgus väheneb, hakkavad õied avanema. Siin tuleb mängu fotonastia negatiivne külg.
Kui õhutemperatuur langeb, sulguvad safraniõied – see on termonastia ilming. Nastia on põhimõtteliselt ka ebaühtlase kasvuga. Kroonlehtede ülemiste külgede tugeva kasvu korral toimub avanemine ja kui alumised küljed on tugevamad, siis lill sulgub.
Kontraktiivsed liigutused
Mõnede liikide puhul on taimeosade liikumine kiirem kui kasv. Näiteks tekivad kokkutõmbumisliigutused oksalisel või häbelikul mimoosil.
Shamey mimoos kasvab Indias. Kui puudutada, voldib ta lehed kohe kokku. Oksal kasvab meie metsades, teda kutsutakse ka jänesekapsaks. 1871. aastal märkas professor Batalin selle taime hämmastavaid omadusi. Ühel päeval metsaskäigult naastes kogus teadlane hunniku haput. Mööda munakivisillutist loksudes (ta juhtis taksot) läksid taime lehed kokku. Nii hakkas professor selle nähtuse vastu huvi tundma ja avastati uus omadus: ärritajate mõjul voltib taim lehti.
Õhtul voldivad ka hapud lehed ja sissepilves ilm see juhtub varem. Tugeva päikesevalguse käes toimub sama reaktsioon, kuid lehtede avanemine pärast seda taastub umbes 40-50 minuti pärast.
Liikumismehhanism
Niisiis kuidas teevad oksaalide ja mimooside lehed kokkutõmbuvaid liigutusi? See mehhanism on seotud kontraktiilse valguga, mis hakkab stimuleerimisel tööle. Valkude vähendamisega kulutatakse hingamisprotsessis tekkiv energia. See koguneb taimes ATP (adenosiintrifosforhappe) kujul. Ärritamisel ATP laguneb, side kontraktiilsete valkudega katkeb ja ATP-s sisalduv energia vabaneb. Selle protsessi tulemusena lehed volditakse. Alles teatud aja pärast moodustub ATP uuesti, see on tingitud hingamisprotsessist. Ja alles siis saavad lehed uuesti avaneda.
Saime teada, milliseid liigutusi taimed (mimoosid ja oksalised) ärritavatele teguritele reageerides teevad. Väärib märkimist, et vähenemine ei toimu mitte ainult keskkonnamuutustega, vaid see on tingitud ka sisemistest teguritest (hingamisprotsess). Oxalis voltib oma lehed pärast pimedat, kuid ta ei hakka neid avanema päikesetõusul, vaid öösel, kui rakkudesse koguneb piisav kogus ATP-d ja side kontraktiilsete valkudega taastub.
Funktsioonid
Näites toodud taimede liikumisel on oma eripärad. Oksaalide vaatlemine looduses tõi kaasa üllatusi. Selle liigi taimede massiga lagendikul, kui kõiktaimed, lehed lahtised, oli suletud lehtedega isendeid. Nagu selgus, õitsesid need taimed sel ajal (kuigi suvel on lilled kirjeldamatu välimusega). Õitsemise ajal kulutab oblikas õite moodustamiseks palju aineid, tal ei ole lihts alt piisav alt energiat lehtede avamiseks.
Kui võrrelda loomi ja taimi, siis tasub tähele panna, et kontraktiilsed liikumised nendes on mõjutatud samadel põhjustel. Sarnased reaktsioonid on stiimulile, samas kui ärrituse varjatud periood. Happes on see 0,1 s. Pikaajalise ärritusega mimoos on see 0,14 s.
Reaktsioon puudutusele
Arvestades taimede liikumist, tasub tähele panna, et on juhtumeid, mis võivad puudutamisel muuta kudede pinget. Tuntud hullu kurk küpses olekus, ärritudes, suudab seemned välja sülitada. Perikarpi sisekoe turgor suureneb ebaühtlaselt veekao või surve korral ning loode avaneb koheselt. Sarnane pilt tekib ka tundlikku taime puudutades. Võimalik, et nastias ei domineeri mitte kasv, vaid kontraktiilsed liigutused, kuid teadlased alles uurivad seda.
Taimede liikumiste üldine klassifikatsioon
Teadlased liigitavad taimede liikumised üldiselt järgmiselt:
- Tsütoplasma ja organellide liikumine – rakusisesed liikumised.
- Rakkude liikumine spetsiaalse lipu abil.
- Kasvurakkude pikenemisel põhinev kasv – see hõlmab juurte, võrsete, aksiaalsete organite pikenemist, lehtede kasvu.
- Juurekarvade, õietolmutorude, sambla protoneemi kasv, st tipukasv.
- Kõhuliigutused – turgori vastupidised liigutused.
Veduri ja tsütoplasma liikumised on omased nii taime- kui ka loomarakkudele. Ülejäänud tüübid kuuluvad eranditult taimedele.
Loomade liikumine
Oleme arvestanud taimede põhiliigutustega. Kuidas loomad liiguvad ja millised on nende protsesside erinevused loomades ja taimedes?
Iga tüüpi loomadel on erinev alt taimedest võime ruumis liikuda. See sõltub suuresti keskkonnast. Organismid on võimelised liikuma maa all, pinnal, vees, õhus jne. Paljudel on võime liikuda mitmel viisil inimesega sarnaselt. Kõik sõltub erinevatest teguritest: luustiku struktuur, jäsemete olemasolu, nende kuju ja palju muud. Loomade liikumine on jagatud mitmeks tüübiks, millest peamised on järgmised:
- Amebic. Selline liikumine on tüüpiline amööbidele – samanimelistele organismidele. Selliste organismide keha on üherakuline, ta liigub pseudopoodide abil - spetsiaalsed väljakasvud.
- Kõige lihtsam. Sarnaselt amööbse liikumisega. Lihtsamad üherakulised organismid liiguvad pöörlevate, võnkuvate, lainetaoliste liikumiste abil ümber oma keha.
- Reaktiivne. Selline liikumisviis iseloomustab ka lihtsamaid organisme. Sel juhul toimub edasiliikumine spetsiaalse lima eraldumise tõttu, mis surub keha.
- Lihaseline. Kõige täiuslikum liikumisviis, mis on omane kõikidele hulkrakselistele organismidele. Siia kuulub ka inimene – looduse kõrgeim looming.
Mis vahe on taimede ja loomade liikumisel
Iga loom oma liikumises taotleb mingit eesmärki – see on toidu otsimine, kohavahetus, kaitse rünnakute eest, paljunemine ja palju muud. Iga liikumise peamine omadus on kogu organismi liikumine. Teisisõnu, loom liigub kogu kehaga. See on peamine vastus küsimusele, mille poolest erinevad taimede liikumised loomade liikumisest.
Valdav enamus taimedest on seotud. Juurestik on selleks vajalik osa, see paikneb liikumatult kindlas kohas. Kui taim on juurest eraldatud, siis ta lihts alt sureb. Taimed ei saa ruumis iseseisv alt liikuda.
Paljud taimed on võimelised tegema mis tahes kontraktiilseid liigutusi, nagu eespool kirjeldatud. Nad on võimelised avama kroonlehti, ärrituse korral lehti kokku voltida ja isegi putukaid püüda (kärbsenäpp). Kuid kõik need liikumised toimuvad kindlas kohas, kus see taim kasvab.
Järeldused
Taimede liikumised erinevad paljuski loomade liikumisest, kuid siiski on need olemas. Taimede kasv on selle selge kinnitus. Peamised erinevused nende vahel on järgmised:
- Taim on ühes kohas, enamasti on tal juur. Igasugune loom on võimeline ruumis liikuma mitmel viisil.
- Nendeloomade liikumisel on alati kindel eesmärk.
- Loom liigub terve kehaga. Taim on võimeline liikuma oma eraldi osade abil.
Liikumine on elu, kõik teavad seda ütlust. Kõik meie planeedi elusorganismid on liikumisvõimelised, isegi kui neil on mõningaid erinevusi.
