Thigmonasty o seismonasty es la respuesta nástica de una planta u hongo al tacto o vibración. [1] [2] Ejemplos notables de thigmonasty incluyen muchas especies de la subfamilia de leguminosas Mimosoideae , plantas carnívoras activas como Dionaea y una amplia gama de mecanismos de polinización. [3] [4]
Aspectos distintivos
Thigmonasty se diferencia del tigmotropismo en que el movimiento nástico es independiente de la dirección del estímulo. Por ejemplo, los zarcillos de una planta trepadora son tigmotrópicos porque se enroscan alrededor de cualquier soporte que tocan, respondiendo en cualquier dirección de la que provenga el estímulo. Sin embargo, el cierre de una trampa para moscas Venus es tigmonástico; no importa cuál sea la dirección del estímulo, la trampa simplemente se cierra (y luego posiblemente se abre).
Las escalas de tiempo de las respuestas tigmonásticas tienden a ser más cortas que las de los movimientos tigmotrópicos porque muchos ejemplos de tigmonastia dependen de la turgencia acumulada previamente o de mecanismos biestables más que del crecimiento o la división celular. Ciertos ejemplos dramáticos de movimiento rápido de plantas , como la caída repentina de Mimosa pudica o la acción de atrapamiento de Dionaea o Utricularia, son lo suficientemente rápidos como para observarlos sin fotografías de lapso de tiempo; algunos tardan menos de un segundo. Sin embargo, la velocidad no es una distinción clara; por ejemplo, la re-erección de las hojas de Mimosa es nástica, pero por lo general toma de 15 a 30 minutos, en lugar de un segundo más o menos. De manera similar, la reapertura de la trampa de Dionaea , aunque también es desagradable, generalmente demora días en completarse. [5]
Los fisiólogos botánicos han descubierto moléculas de señalización llamadas turgorinas , que ayudan a mediar la pérdida de turgencia. [5] En las especies con el tiempo de respuesta más rápido, se cree que las vacuolas proporcionan un almacenamiento temporal de alta velocidad para los iones de calcio. [5]
Ejemplos de plantas que exhiben thigmonasty
En las Asteraceae
La tigmonastia distinta del cierre de las hojas ocurre en varias especies de cardos . Cuando un insecto aterriza en una flor, las anteras se encogen y rebotan, cargando al insecto con polen. El efecto es el resultado de cambios de turgencia en las paredes celulares especializadas y altamente elásticas de las anteras. Una estrategia de polinización similar ocurre en Rudbeckia hirta . [6]
En las Droseraceae
La Venus atrapamoscas ( Dionaea muscipula ) presenta un ejemplo espectacular de tigmonastía; cuando un insecto aterriza en una trampa formada por dos lóbulos curvos de una sola hoja, la trampa cambia rápidamente de una configuración abierta a una cerrada. Los investigadores han observado un potencial de acción y cambios en la turgencia foliar que acompañan al reflejo ; desencadenan el rápido alargamiento de las células individuales. El término común para el alargamiento es crecimiento ácido, aunque el proceso no implica división celular . [7]
Las droseras (género Drosera ) son capaces de mover sus tentáculos glandulares hacia el centro de una hoja en respuesta a una presa que aterriza sobre ella. La rapidez con que se produce el movimiento varía según la especie. [8]
En las Fabaceae
Mimosa pudica es una planta con hojas compuestas que caen abruptamente cuando se estimulan. Este es un ejemplo clásico de acción tigmonástica y ha atraído una investigación detallada. El contacto o la lesión que provoque la deformación de las valvas provocará un potencial de acción. El potencial de acción viaja a través de la planta, iniciando la caída de los folíolos a medida que pasa. Sin embargo, no pasa el pulvinus en la base de un pecíolo , por lo que una perturbación local no hará que todas las hojas de la planta colapsen.
El pulvino es una estructura motora que consta de una varilla de esclerénquima rodeada de colénquima . Tales pulvini se encuentran ampliamente en las Fabaceae . En su posición extendida, las células de todo el cuello del colénquima se distienden con agua. Al recibir la señal del potencial de acción, las células de la mitad inferior del pulvinus responden expulsando iones de potasio y cloro y absorbiendo iones de calcio . Esto da como resultado un gradiente osmótico que extrae agua de las células afectadas, de modo que se encogen temporalmente. Esto tira de toda la estructura hacia abajo como un abanico plegable .
Muchas otras Fabaceae reaccionan al tacto con el mismo movimiento rápido de cierre de las hojas. La vid de guisantes cierra tigmonásticamente sus hojas alrededor de un soporte. Catclaw Brier , una mimosa de la pradera, nativa de América del Norte, cierra sus hojas al contacto. La planta es atractiva para los herbívoros y este comportamiento presumiblemente proporciona protección contra el pastoreo .
En las Loasaceae
Los miembros de la subfamilia Loasoideae exhiben un movimiento rápido del estambre cuando hay polinizadores presentes. Para obtener néctar, el polinizador debe manipular componentes florales especializados conocidos como escamas de néctar. Esta acción hace que los estambres se muevan entre 90 y 120 grados hacia el centro de la flor en 1-2 minutos. Cuando faltan polinizadores, el movimiento del estambre es más lento y depende de la luz y la temperatura ambientales. Las plantas son capaces de extender sus fases estaminada y carpelada para asegurar la autopolinización . [9]
En las Oxalidaceae
Las hojas sensibles también se encuentran en plantas de la familia de la acedera . Los ejemplos incluyen muchas especies de Oxalis , Biophytum sensitivum y Averrhoa carambola (la planta que produce carambola ).
Otras formas
Algunos hongos exhiben un cierre de trampa similar al de la trampa para moscas Venus. Los micólogos han descubierto potenciales de acción en hongos [10], pero actualmente no está claro si tienen algún significado para el comportamiento tigmonástico.
Ver también
- Apoplasto
- Movimiento rápido de plantas
Referencias
- ^ Walter Stiles (1994). Principios de fisiología vegetal . Editorial Discovery. págs. 520–. ISBN 978-81-7141-247-1.
- ^ Norman M. Wereley; Janet M. Sater (2012). Plantas y movimiento mecánico: una aproximación sintética a materiales y estructuras násticos . Publicaciones DEStech, Inc. ISBN 978-1-60595-043-3.
- ^ Dov Koller; Elizabeth Van Volkenburgh (15 de enero de 2011). LA PLANTA INQUIETADA . Prensa de la Universidad de Harvard. págs. 18–. ISBN 978-0-674-05943-6.
- ^ "Mimosa pudica Linn.". Referencia de Springer. SpringerReference . Springer-Verlag. 2011. doi : 10.1007 / springerreference_68958 .
- ^ a b c Hans Mohr; Peter Schopfer (23 de enero de 1995). Fisiología vegetal . Springer Science & Business Media. págs. 527–. ISBN 978-3-540-58016-4.
- ^ Knowlton Foote (marzo de 2002). "Susan de ojos negros (Rudbeckia hirta L.)" (PDF) . Boletín de NYFA . Asociación de Flora de Nueva York. 13 (1): 4. Archivado desde el original (PDF) el 17 de diciembre de 2008.
- ^ Williams SE (2002). "Fisiología comparada de las Droseraceae sensu stricto: ¿ cómo se doblan los tentáculos y se cierran las trampas?" (PDF) . Actas de la 4ª Conferencia Internacional de la Sociedad de Plantas Carnívoras . Tokio. págs. 77–81.
- ^ Hartmeyer, I. y Hartmeyer, S., (2005) Drosera glanduligera: Der Sonnentau mit "Schnapp-Tentakeln", DAS TAUBLATT (GFP) 2005/2: 34-38
- ^ Henning, Tilo; Weigend, Maximilian (2013). "¿Hermoso, complicado - e inteligente? Aspectos novedosos del movimiento del estambre tigmonástico en Loasaceae" . Señalización y comportamiento de la planta . 8 (6) (e24605): e24605. doi : 10.4161 / psb.24605 . PMC 3909056 . PMID 23603953 .
- ^ Slayman CL, Long WS, Gradmann D (abril de 1976). " " Potenciales de acción "en Neurospora crassa , un hongo micelial". Biochim. Biophys. Acta . 426 (4): 732–44. doi : 10.1016 / 0005-2736 (76) 90138-3 . PMID 130926 .
enlaces externos
- Dos videos que muestran tigmonastia severa en plantas de mimosa
- Movimientos foliares accionados por Pulvinus
- Plantas en movimiento
- Movimiento tigmonástico
- Jaffe, MJ; Leopold, AC; Grapas, RC (2002). "Respuestas de Thigmo en plantas y hongos" . Revista estadounidense de botánica . 89 (3): 375–82. doi : 10.3732 / ajb.89.3.375 . PMID 21665632 .