Useimmat kasvit ovat pohjimmiltaan juurtuneita paikalleen ja liikkumattomia. Vaikka niiden kasvuun tarvitsemia tekijöitä – esim. auringonvaloa, mineraaleja ja vettä – on usein ympäristössä, ne eivät aina ole tarpeeksi lähellä kasvia, jotta ne voitaisiin hyödyntää täysimääräisesti. Luonto on ratkaissut tämän ongelman antamalla kasveille huomattavan kyvyn, jonka ansiosta jotkin niiden osat – esimerkiksi juuret ja versot – kasvavat näiden abioottisten tekijöiden vaikutuksesta. Näin versot pyrkivät kasvamaan kohti valoa, mikä edistää fotosynteesiä (fototropismi), ja juuret pyrkivät kasvamaan alaspäin, mikä auttaa kasvia kiinnittymään maaperään (geotropismiksi (tai vaihtoehtoisesti gravitropismiksi) kutsuttu käyttäytymisreaktio). Juurten hyödyntämistä monista maaperän tekijöistä vesi on luultavasti tärkein. Vesi on itse asiassa niin tärkeää, että ei liene yllätys, että juurilla on hydrotrooppinen reaktio, jossa juuret kasvavat kohti vesilähteitä, mikä eroaa geotropismista.*

FreeImages.com / Pete ’Langy’ Langshaw

Vaikka sekä geo- että hydrotropismi ovat samankaltaisia siinä, että ne perustuvat juuren kahden ”puolen” välisiin kasvueroihin – lähimpänä painovoimaa/vesilähdettä oleva osa kasvaa hitaammin suhteessa kauempana olevaan osaan – niillä on myös eroja. Merkittävä ero on se, että geotropismissa käytetään kasvihormoni auxiinia, kun taas hydrotropismissa käytetään ABA:ta (abskissihappoa).

Kasvien on tärkeää saada riittävästi vettä, jotta ne voivat kasvaa kunnolla, ja tämä on tärkeää tulevaisuuden maailman elintarviketurvan kannalta, jossa vesipula todennäköisesti rajoittaa viljelykasvien kasvua, ja siksi Daniela Dietrich ym. ovat analysoineet tarkemmin juuren hydrotrooppista vastetta. Heidän työnsä korostaa entisestään sen eroa geotropismista. He osoittavat erityisesti, että hydrotropismia esiintyy edelleen juurissa, joiden meristemi ja juuren suojus on tuhottu laserkäsittelyllä, mutta se estyy, jos solujen eriytyvä pituuskasvu kuorikudoksessa estetään.

Heidän tyylikkäässä tutkimuksessaan päädytään siihen johtopäätökseen, että juurten pidennysvyöhyke toimii hydrotropismissa kaksitahoisesti, sillä se sekä aistii vesipotentiaalin gradientin että sen jälkeen kasvaa eriytyvästi. Tämä on selvä vastakohta geotropismille (jossa ärsykkeen havaitseminen ja kasvuvaste ovat alueellisesti erillään). Jäljelle jää suuri kysymys – mikä juuren osa on vastuussa veden äänen havaitsemisesta, kuten Monica Gagliano ym. paljastivat tutkimuksessaan juurten bioakustisesta vasteesta?

[Ed. – Jotta geofiksoituneempi yleisömme ei tuntisi, että heidän omat rhizobehavioraaliset kiinnostuksen kohteensa laimennetaan kaikella tällä puheella hydrotropismista, varoitamme mielellämme lukijoita Oliver Pouliquen ym. avoimeen julkaisuun. otsikolla ”A new scenario for gravity detection in plants: the position sensor hypothesis” (Uusi skenaario painovoiman havaitsemiseksi kasveissa: asentoanturihypoteesi), jossa he ehdottavat, että kasvin painovoima-anturi havaitsee kaltevuuden eikä voimaa… Tämä on yksi monista artikkeleista kyseisen lehden erikoisnumerossa, joka käsittelee kasvien kehityksen biofysiikkaa.
* Kun juurten geotrooppinen vaste oli jo pitkään tunnustettu, ylimääräisen hydrotrooppisen vasteen tunnistaminen olisi ollut vaikea toteuttaa. Sen selvittämistä auttoi kuitenkin suuresti sellaisen kasvin löytäminen, joka ei reagoi painovoimaan. Tämän herneen (Pisum sativum) ageotropicum-mutantin käyttö mahdollisti siten painovoimavasteen erottamisen muusta kuin painovoimavasteesta, kuten hydrotropismista (esim. tämä). Kuten niin usein havaitaan, niille, joilla on oikea mielentila tunnistaa se, luonto antaa vihjeen, joka auttaa ihmistä tutkimaan ja ymmärtämään hänen moninaisia viisaita ja ihmeellisiä biologisia tapojaan.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.