- Mécanisme de l'hydrotropisme
- Pourquoi l'hydrotropisme est-il si important pour les plantes?
- Idées fausses sur l'hydrotropisme
- Hydrotropisme et croissance des racines dans les zones humides
- Absorption de l'eau
- Distance requise pour l'absorption d'eau
- Études d'hydrotropisme
- Modifier la direction du vecteur de gravité
- Microgravité
- Autres difficultés
- Références
L' hidrotropismo est une réponse de croissance des plantes aux concentrations d'eau; la réponse peut être positive ou négative. Les racines, par exemple, sont positivement hydrotropes, car la croissance des racines des plantes se produit vers un niveau d'humidité relative plus élevé. La plante est capable de détecter cela au niveau de la coiffe racinaire et d'envoyer des signaux à la partie allongée de la racine.
Un hydrotropisme positif est celui dans lequel l'organisme a tendance à se développer vers l'humidité, tandis qu'un hydrotropisme négatif se produit lorsque l'organisme s'en éloigne.
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L'hydrotropisme est une forme de tropisme (c'est une réponse d'orientation d'un organisme à un stimulus) caractérisé par la croissance ou la réponse en mouvement d'une cellule ou d'un organisme à l'humidité ou à l'eau.
Mécanisme de l'hydrotropisme
Une classe d'hormones végétales appelées auxines coordonne ce processus de croissance des racines.
Les auxines jouent un rôle clé dans la flexion des racines des plantes vers l'eau car elles font pousser un côté de la racine plus vite que l'autre et donc la flexion de la racine.
Le processus d'hydrotropisme est initié par la coiffe racinaire capturant l'eau et envoyant un signal à la partie allongée de la racine.
L'hydrotropisme est difficile à observer dans les racines souterraines, car les racines ne sont pas facilement observables.
L'eau se déplace facilement dans le sol et la teneur en eau du sol change constamment, de sorte que tout gradient d'humidité du sol n'est pas stable.
Pourquoi l'hydrotropisme est-il si important pour les plantes?
Les racines poussent dans l'eau
Cette capacité à plier et à faire pousser la racine vers un gradient d'humidité fourni par l'hydrotropisme est essentielle car les plantes ont besoin d'eau pour pousser. L'eau, avec les nutriments minéraux solubles, est absorbée par les poils des racines.
Ainsi, dans les plantes vasculaires, l'eau et les minéraux sont transportés vers toutes les parties d'une plante par un système de transport appelé xylème.
Le deuxième système de transport dans les plantes vasculaires est appelé phloème. Le phloème transporte également de l'eau, non pas avec des minéraux solubles, mais principalement avec des nutriments organiques solubles.
Ceci est d'une importance biologique, car l'hydrotropisme aide à augmenter l'efficacité de la plante dans son écosystème.
Idées fausses sur l'hydrotropisme
Hydrotropisme et croissance des racines dans les zones humides
Une croissance racinaire plus importante dans les sols humides que dans les sols secs n'est généralement pas le résultat de l'hydrotropisme.
L'hydrotropisme nécessite qu'une racine se plie d'un séchoir à une zone humide du sol. Les racines ont besoin d'eau pour pousser pour que les racines qui se trouvent dans un sol humide poussent et se ramifient beaucoup plus que celles qui se trouvent dans un sol sec.
Absorption de l'eau
Les racines ne peuvent pas sentir l'eau à l'intérieur des tuyaux intacts à travers l'hydrotropisme et doivent casser les tuyaux pour obtenir l'eau.
Distance requise pour l'absorption d'eau
Les racines ne peuvent pas sentir l'eau à plusieurs mètres à travers l'hydrotropisme et se développer vers elle.
Au mieux, l'hydrotropisme opère probablement à des distances de quelques millimètres.
Études d'hydrotropisme
La recherche sur l'hydrotropisme a été avant tout un phénomène de laboratoire pour les racines cultivées dans l'air humide plutôt que dans le sol. Son importance écologique dans les racines cultivées dans le sol n'est pas claire. L'identification récente d'une plante mutante dépourvue de réponse hydrotrope a aidé à élucider son rôle dans la nature.
L'hydrotropisme peut être important pour les plantes cultivées dans l'espace, où il peut permettre aux racines de s'orienter dans un environnement de microgravité. En réalité, cette réponse à la croissance des plantes n'est pas facile à étudier. Les expériences, comme mentionné, sont effectuées dans des laboratoires et non dans l'environnement naturel.
Cependant, on en apprend de plus en plus sur la nature complexe de ce processus de croissance des plantes.
Les plantes les plus populaires pour étudier cet effet sont: la plante de pois (Pisum sativum), la plante de maïs (Zea mays) et le thale aigre (Arabidopsis thaliana).
Modifier la direction du vecteur de gravité
Une autre approche pour étudier l'hydrotropisme consiste à utiliser des instruments pour modifier la direction du vecteur de gravité reçu par les plantes.
La direction de la croissance des racines est vers l'eau
Bien qu'il ne soit pas possible d'éliminer l'effet de la gravité sur la Terre, il existe des machines qui font tourner les plantes autour d'un axe ou, dans certains cas, en trois dimensions pour tenter de neutraliser les effets de la gravité, que l'on appelle des machines de positionnement. Aléatoire.
En fait, l'hydrotropisme des racines était le plus évident lorsque les plants de pois et de concombre étaient cultivés dans l'une de ces machines.
Microgravité
Une approche encore plus intéressante pour étudier consiste à utiliser les conditions de microgravité présentes lors des vols spatiaux.
L'idée est qu'en l'absence de forces gravitationnelles significatives, les réponses gravitropiques prédominantes des racines sont effectivement annulées, de sorte que d'autres tropismes racinaires (comme l'hydrotropisme) deviennent plus apparents, au-dessus du gravitropisme. Il s'agit d'un mouvement de rotation ou de croissance d'une plante ou d'un champignon en réponse à la gravité.
Autres difficultés
Un autre obstacle à l'étude de l'hydrotropisme est la difficulté d'établir un système dans lequel il existe un gradient d'humidité reproductible.
Les méthodes classiques des botanistes allemands, également utilisées par les Darwin, consistaient à placer les graines dans un cylindre suspendu de sciure humide, ce qui faisait que les racines poussaient d'abord vers le bas, puis repoussaient dans le substrat humide.
Il est à noter que l'un des tropismes les moins connus est l'hydrotropisme, croissance dirigée en réponse à des gradients d'eau ou d'humidité.
Bien que l'hydrotropisme ait été étudié dans les racines des plantes par les botanistes allemands du XIXe siècle et par les Darwin, l'existence de ce tropisme a été remise en question jusqu'à ces dernières années.
Ces processus doivent simplement être étudiés plus avant. Chaque étude scientifique augmentera la compréhension de ces mécanismes complexes.
Références
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- Équipe de rédaction en ligne de biologie. (2016). "Hydrotropisme". Récupéré de biology-online.org.
- Takahashi, N., Yamazaki, Y., Kobayashi, A., Higashitani, A., et Takahashi, H. (2003). "L'hydrotropisme interagit avec le gravitropisme en dégradant les amyloplastes dans les racines des plantules d'Arabidopsis et de radis". Physiol végétal. 132 (2): 805–810.
- Équipe de rédaction de dictionnaire. (2002). "Hydrotropisme". Récupéré de dictionary.com.