Atšķirībā no dzīvniekiem, augiem nav nervu sistēmas, tāpēc tie nevar tik ātri reaģēt uz apkārtējās vides pārmaiņām ar nervu impulsu palīdzību. Tomēr arī augiem ir nepieciešams koordinēt dažādus dzīvības procesus, piemēram, augšanu, ziedēšanu, augļu nogatavošanos un reakciju uz sausumu. Šo procesu regulēšanā svarīga nozīme ir fitohormoniem jeb augu hormoniem.
Fitohormoni jeb augu hormoni ir ķīmiskas vielas, ko nelielā daudzumā ražo noteiktas auga šūnas un audi un kas var ietekmēt citas auga daļas.
Augiem nav īpašu endokrīno dziedzeru, kādi ir dzīvniekiem, piemēram, hipofīzes vai vairogdziedzera, tāpēc fitohormoni veidojas dažādās auga daļās, piemēram, augošos dzinumos, saknēs, lapās, augļos un sēklās.
Fitohormoni pa vadaudiem vai no šūnas uz šūnu nonāk citās auga daļās, kur tie ietekmē šūnu darbību. Tādējādi augs var koordinēt savu augšanu un reakciju uz apkārtējo vidi, lai gan tam nav smadzeņu un nervu sistēmas.
Fitohormoni nav gluži tādi paši kā dzīvnieku hormoni, taču to funkcija ir līdzīga – tie darbojas kā ķīmiski signāli, kas regulē organisma procesus. Vienam fitohormonam var būt vairākas funkcijas, un tā iedarbība var būt atkarīga no hormona daudzuma, auga attīstības stadijas un tā, kurā auga daļā tas darbojas.
Augu hormoni gan veicina, gan kavē augu augšanu
| Fitohormons | Galvenā nozīme augā | Piemērs |
|---|---|---|
| Auksīns | Veicina šūnu izstiepšanos un dzinumu augšanu | Augs aug gaismas virzienā |
| Giberelīns | Veicina augšanu, sēklu dīgšanu un augļu attīstību | Sēkla sāk dīgt |
| Citokinīns | Veicina šūnu dalīšanos un aizkavē lapu novecošanu | Veidojas jaunas auga šūnas |
| Abscizskābe | Palēnina augšanu un palīdz reaģēt uz nelabvēlīgiem apstākļiem | Sausuma laikā aizveras atvārsnītes |
| Etilēns | Veicina augļu nogatavošanos un lapu vai augļu atdalīšanos | Negatavs auglis nogatavojas |
1. Auksīns ir fitohormons, kas galvenokārt veicina šūnu izstiepšanos un auga augšanu. Tas ir īpaši nozīmīgs jaunos dzinumos un augošās auga daļās. Augiem piemīt reakcija uz gaismu. Ja gaisma augu apspīd vairāk no vienas puses, auksīns pārvietojas uz dzinuma ēnaino pusi, kur tas veicina šūnu izstiepšanos, tāpēc dzinums noliecas gaismas virzienā.
Auksīns → tumšākā puse → šūnu izstiepšanās → dzinuma augšana → augšana gaismas virzienā
Auksīns ir nozīmīgs arī sakņu veidošanā, tāpēc to izmanto augu pavairošanā ar spraudeņiem.
2. Giberelīni veicina auga augšanu un ir īpaši nozīmīgi sēklu dīgšanas procesā. Tie palīdz augam pāriet no miera stāvokļa uz aktīvu augšanu. Kad sēkla sāk dīgt, giberelīni veicina procesus, kas palīdz izmantot sēklā uzkrātās barības vielas, lai jaunais augs varētu augt.
Giberelīni veicina arī stumbra augšanu un augļu attīstību.
Giberelīns → sēklas augšanas aktivizēšana → sēkla sāk dīgt
3. Citokinīni veicina šūnu dalīšanos, tāpēc tiem ir svarīga nozīme jaunu augu audu veidošanā. Tie palīdz augam veidot jaunus dzinumus.
Citokinīns saknē → šūnas dalās → veidojas jauni auga audi
Citokinīni arī var palēnināt lapu novecošanu, tāpēc to ietekmē lapas ilgāk saglabājas aktīvas.
Citokinīnu daudzums samazinās → lapas noveco
4. Abscizskābe galvenokārt palīdz augam reaģēt uz nelabvēlīgiem apstākļiem, piemēram, sausumu. Tā var palēnināt augšanu un palīdzēt augam taupīt ūdeni. Sausuma laikā abscizskābe veicina atvārsnīšu aizvēršanos lapās, tādējādi samazinot ūdens zudumu iztvaikošanas laikā.
Sausums → abscizskābes iedarbība → atvārsnītes aizveras → mazāks ūdens zudums
Abscizskābe ir svarīga arī sēklu miera stāvokļa uzturēšanā, lai sēklas nesāktu dīgt nepiemērotā laikā.
5. Etilēns ir īpašs fitohormons, jo tas ir gāzveida. Tas piedalās vairākos auga attīstības procesos, bet visvieglāk to pamanīt augļu nogatavošanās laikā. Piemēram, augļiem nogatavojoties, tajos veidojas vairāk etilēna, kas palīdz tiem turpināt nogatavoties. Tieši tāpēc viens nogatavojies auglis dažkārt var veicināt arī citu tuvumā esošu augļu ātrāku nogatavošanos.
Etilēns palīdz arī lapām un augļiem atdalīties no auga.
Etilēna koncentrācija augļos pieaug → augļi nogatavojas
Cilvēki ir iemācījušies izmantot fitohormonu darbību lauksaimniecībā, dārzkopībā un augu pavairošanā.
- Auksīnus izmanto, lai veicinātu sakņu veidošanos, piemēram, pavairojot augus ar spraudeņiem.
- Giberelīnus izmanto, lai ietekmētu augu augšanu, sēklu dīgšanu un dažkārt arī augļu attīstību.
- Citokinīnus izmanto augu audu kultūrās, jo tie veicina šūnu dalīšanos un jaunu augu audu veidošanos.
- Etilēnu izmanto, lai kontrolētu augļu nogatavošanos, piemēram, lai augļus varētu novākt vēl nenogatavojušos un nogatavināt vēlāk.
- Abscizskābes darbību var izmantot, lai pētītu vai ietekmētu augu reakciju uz sausumu un ūdens trūkumu.