Il idrotropismo È il movimento di un organo in relazione all'acqua, che è stato visto nelle piante e può essere positivo o negativo. Si parla di idrotropismo positivo quando l'organo si muove nella direzione dell'acqua e negativo quando la crescita dell'organo è nella direzione opposta.
L'acqua è un elemento vitale per la vita, poiché viene utilizzata come diluente e supporto per molte reazioni e processi nella cellula. Tuttavia, viene costantemente perso, principalmente sotto forma di vapore acqueo per evapotraspirazione e altre funzioni metaboliche..
Pertanto, è necessario sostituire costantemente l'acqua persa, poiché altrimenti le cellule morirebbero. Per questo gli animali hanno il vantaggio di potersi muovere da un luogo all'altro e cercare l'acqua.
Tuttavia, le piante sono per lo più esseri fissi, germinano in un posto e lì completano il loro intero ciclo di vita fino alla morte. Per questo devono sfruttare l'acqua in cui si trovano e il loro sistema radicale è incaricato di assorbirla..
Pertanto, è nelle radici che si verifica l'idrotropismo positivo, dirigendo la sua crescita in direzione delle fonti d'acqua. L'idrotropismo si verifica a causa dell'effetto dell'acqua sul metabolismo delle cellule della radice, in particolare l'apice della radice..
Questo fa sì che le cellule delle radici a contatto con l'acqua diventino più grandi di quelle che non lo sono. Pertanto, la crescita del sistema di root avviene verso il sito in cui si trova.
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Ogni cellula è composta per il 90% da acqua ed è in questa matrice liquida che avvengono tutte le reazioni biochimiche che consentono la vita. Allo stesso modo l'acqua viene utilizzata per diluire ed espellere i rifiuti, oltre che per regolare la temperatura interna perdendola con il sudore..
In tutti questi processi, gli esseri viventi perdono acqua e questa deve essere sostituita proporzionalmente per garantire che i macchinari vitali continuino a funzionare..
Le radici delle piante hanno due funzioni principali che sono l'ancoraggio e l'assorbimento dell'acqua. Il processo di assorbimento avviene nelle giovani radici che si trovano alle estremità dell'apparato radicale della pianta.
Queste radici hanno peli chiamati peli assorbenti che aumentano la superficie della radice, ma qualsiasi cellula della sua epidermide può assorbire l'acqua. Così l'acqua ed i minerali in essa disciolti penetrano attraverso le cellule epidermiche di queste giovani radici, che di solito sono le più fini dell'intero apparato radicale..
Le piante non possono spostarsi a piacimento da un luogo dove non c'è acqua a un altro dove c'è, o spostarsi in un luogo ombreggiato o lasciare un luogo paludoso. Di fronte a questa incapacità di muoversi, questi organismi hanno sviluppato meccanismi che consentono il controllo della crescita sulla base di determinati stimoli.
Pertanto, sebbene la pianta non possa muoversi, può far crescere i suoi organi verso uno stimolo o nella direzione opposta ad esso. Questi meccanismi sono chiamati tropismi, in modo tale che ci sia fototropismo, geotropismo e idrotropismo tra gli altri..
Questi tre tropismi sono strettamente collegati, consentendo a ciascun organo della pianta di crescere nella direzione più appropriata per adempiere alla sua funzione. In questo modo gli steli normalmente crescono verso l'alto allontanandosi dal terreno per sollevare le foglie verso la luce..
Questo perché hanno bisogno di accesso alla luce per la fotosintesi ei fiori devono essere esposti agli impollinatori. Mentre le radici generalmente crescono nel terreno per assorbire i nutrienti e l'acqua, oltre che per sostenere la pianta.
Un segnale fondamentale per le piante è lo stato di umidità del suolo, perché la siccità è uno stato molto negativo che mette in pericolo la loro vita. Per evitare zone aride e raggiungere zone dove c'è acqua, le radici hanno un idrotropismo positivo (crescono verso l'acqua).
L'idrotropismo è stato accettato come fenomeno nelle piante da quando fu segnalato per la prima volta da Sachs nel 1872. Secondo gli studi effettuati, la sensibilità della radice all'acqua è localizzata all'apice e nella regione matura..
È stato persino possibile rilevare i geni responsabili della produzione delle proteine che attivano la risposta idrotropica. In questi geni si attivano a contatto con l'acqua e producono proteine che favoriscono l'allungamento delle pareti cellulari.
Vengono generati anche gradienti ormonali come l'acido abscissico. Successivamente, aumenta il volume cellulare assorbendo l'acqua (turgore cellulare), favorendo la crescita della radice nella direzione da cui proviene.
L'idrotropismo si verifica perché quando le radici crescono, alcune entrano in contatto con zone secche e altre con zone umide. Quelli che penetrano nelle zone aride crescono meno quando non ricevono lo stimolo dell'acqua, mentre quelli che entrano in contatto con l'acqua crescono di più.
In questo modo la maggior parte del sistema radicale è orientato verso dove si trova l'acqua. Certo, se la pianta cresce in un terreno saturo di umidità, lo stimolo è uniforme e la radice non reagisce in una particolare direzione..
Lo stesso accade con le piante acquatiche che non hanno bisogno di cercare l'acqua che le circonda completamente e il loro apparato radicale si sviluppa in modo uniforme..
Molte volte la tendenza della radice a scendere verso il basso seguendo la forza di gravità (gravitropismo) viene confusa con l'idrotropismo. Questo perché entrambe le forze guidano la stessa direzione di crescita..
Tuttavia, è stato dimostrato che l'azione dell'idrotropismo può alterare il geotropismo in modo che la radice devia. Cioè, invece di scendere, cresce di lato per avvicinarsi alla fonte d'acqua..
Ciò si verifica perché i meccanismi innescati dallo stimolo dell'acqua provocano la produzione di ormoni citochinine. Questi ormoni neutralizzano l'ormone auxina responsabile della crescita e di conseguenza la radice viene deviata verso l'acqua.
Grazie alla crescita diretta dalla stimolazione dell'acqua, la pianta sviluppa un apparato radicale che si adatta alla distribuzione dell'umidità nel terreno. Cioè le radici si sviluppano maggiormente verso il lato da cui proviene l'umidità e quindi raggiunge le sorgenti d'acqua.
È importante notare che ci sono radici che svolgono funzioni speciali, per le quali richiedono di comportarsi in modo diverso dalle altre. Ad esempio, nelle piante di palude o nelle mangrovie, ci sono alcune radici la cui funzione non è quella di assorbire l'acqua, ma l'aria.
Questo perché le radici, come tutte le strutture viventi, hanno bisogno di ossigeno e questo gas non è facilmente disponibile nell'acqua. Per questo motivo, il sistema radicale produce radici che hanno sia geotropismo negativo che idrotropismo negativo..
Queste radici crescono verso l'alto in direzione opposta alla presenza dell'acqua, vengono in superficie, l'aria penetra attraverso di esse e avviene l'ossigenazione dei tessuti interni della pianta. Ciò si verifica nelle mangrovie come nelle mangrovie nere (Germinans di Avicennia) o nell'ahuehuete o cipresso di palude (Taxodium distichum).
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