Augi, tāpat kā dzīvnieki, spēj uztvert apkārtējās vides pārmaiņas un reaģēt uz tām. Augiem nav nervu sistēmas un maņu orgānu, kādi ir dzīvniekiem, tomēr to šūnas spēj uztvert dažādus kairinājumus un izraisīt atbildes reakcijas. Šīs reakcijas palīdz augiem iegūt augšanai nepieciešamās vielas, pielāgoties vides apstākļiem un izdzīvot.
Augu var kairināt:
- temperatūra,
- pieskārieni,
- gravitācija,
- ūdens pieejamība,
- ķīmiskās vielas un
- gaisma.
Atbildes reakcijas var izpausties kā augšanas virziena maiņa, lapu vai ziedu atvēršanās un aizvēršanās, augšanas ātruma izmaiņas vai aizsargreakcijas. Augi parasti reaģē lēnāk nekā dzīvnieki, jo daudzas to atbildes reakcijas ir saistītas ar šūnu augšanu un attīstību. Tomēr dažas augu kustības var notikt ļoti ātri.
Kairinātāji, kas ietekmē augu augšanu un attīstību
1. Gaisma
Gaisma ir nepieciešama fotosintēzei, taču tā arī sniedz augiem informāciju par apkārtējo vidi. Augi spēj uztvert gaismas intensitāti, virzienu un dienas garumu. Šī informācija ietekmē to augšanu, lapu attīstību un ziedēšanu.
Fototropisms ir auga augšana virziens gaismas ietekmē.
Augs noliecas gaismas virzienā
Ja istabas augs ir novietots uz palodze pie loga, ar laiku tas sāk noliekties loga virzienā, kā arī visas lapas lēnām tiek pagrieztas pret logu. Lai augs augtu vienmērīgāk, podu nepieciešams periodiski pagriezt.
Augu augšanas virzienu ietekmē gaismas virziens (Positive Phototropism Experiment Timelapse)
2. Temperatūra
Vides temperatūra ietekmē augu šūnās notiekošos procesus, tostarp vielmaiņu, augšanu, sēklu dīgšanu un ziedēšanu. Katram augam ir noteikts temperatūras diapazons, kurā tas aug vislabāk. Ja temperatūra ir pārāk zema, auga augšana palēninās un var iestāties miera periods. Daudzi mērenās joslas augi ir pielāgojušies ziemas aukstumam, bet pavasarī, paaugstinoties temperatūrai, atsāk augt. Dažu augu ziedēšanai nepieciešams noteikts aukstuma periods.
Sniegpulkstenītēm optimālā augšanas temperatūra ir zema
Arī pārāk augsta temperatūra var kaitēt augam. Tā var pastiprināt ūdens iztvaikošanu, izraisīt vīšanu un traucēt šūnu darbību.
Pavasarī, augsnei un gaisam kļūstot siltākiem, sāk dīgt daudzu augu sēklas un augt jauni dzinumi. Savukārt rudenī zemāka temperatūra un īsāks dienas garums veicina daudzu koku gatavošanos ziemas miera periodam.
Temperatūras un gaismas ietekmē kokam sāk plaukt lapas vai arī tās sāk nokrist, gatavojoties ziemai
3. Pieskārieni
Augi spēj uztvert mehāniskus kairinājumus, piemēram, pieskārienus, spiedienu un vēja radīto kustību. Šādas reakcijas var ietekmēt auga augšanu vai izpausties kā strauja lapu un citu auga daļu kustība.
Tigmotropisms ir auga augšanas reakcija uz pieskārienu vai saskari ar kādu priekšmetu. Tas īpaši raksturīgs vīteņaugiem, kuru stīgas, saskaroties ar balstu, sāk ap to vīties. Šāda pielāgošanās palīdz augam nostiprināties un augt uz augšu, tuvāk gaismai.
Dažiem augiem pieskāriens izraisa nevis augšanas virziena maiņu, bet gan kustību. Piemēram, kautrīgā mimoza (Mimosa pudica) pēc pieskāriena sakļauj lapiņas. Tas notiek tāpēc, ka noteiktās lapu daļās mainās ūdens daudzums šūnās, un lapas daļas ātri nolaižas.
Arī kukaiņēdāji augi spēj uztvert pieskārienus. Venēras mušķērājam (Dionaea muscipula) kukainim pieskaroties jutīgajiem matiņiem uz lapas, var aizvērties slazds.
Piemērs: zirņu un vīnogu stīgas, saskaroties ar balstu, apvijas ap to, palīdzot augam noturēties un augt.
Interesanti! Kautrīgā mimoza var sakļaut lapas ne tikai pieskāriena, bet arī satricinājuma ietekmē. Šāda kustība prasa enerģiju, tāpēc augs nereaģē bezgalīgi uz katru atkārtotu kairinājumu.
4. Gravitācija
4
Gravitācija ir Zemes pievilkšanas spēks, kas ietekmē augu augšanas virzienu. Pat tad, ja sēkla dīgst tumsā vai pods ar augu tiek novietots guļus, saknes parasti aug uz leju, bet dzinumi — uz augšu.
Gravitropisms ir auga augšanas reakcija uz gravitāciju.
-
Pozitīvs gravitropisms — auga daļa aug gravitācijas spēka virzienā. Piemēram, saknes aug uz leju, augsnē.
-
Negatīvs gravitropisms — auga daļa aug pretēji gravitācijas spēka virzienam. Piemēram, stublāji aug uz augšu.
Šī reakcija palīdz saknēm nostiprināt augu augsnē un uzņemt ūdeni un minerālvielas, bet dzinumiem — sasniegt gaismu.
Augi gravitācijas iedarbību uztver ar specializētu šūnu palīdzību. Tajās atrodas cieti saturoši plastīdi, kas gravitācijas ietekmē nosēžas šūnas apakšējā daļā. Tas palīdz augam noteikt gravitācijas virzienu un pielāgot augšanu.
Piemērs: ja puķupodu uzmanīgi nogulda uz sāniem, pēc kāda laika stublāja augošais gals sāk liekties uz augšu, bet saknes turpina augt uz leju.
Interesanti! Augam nav nepieciešams redzēt, kur atrodas zeme vai debesis. Tas spēj noteikt gravitācijas virzienu un atbilstoši mainīt augšanu arī pilnīgā tumsā.
5. Mēslojums un citas ķīmiskās vielas
7
Augi spēj uztvert ķīmiskās vielas apkārtējā vidē, tostarp augsnē izšķīdušās minerālvielas un citu organismu izdalītās vielas. Šī spēja palīdz tiem atrast augšanai nepieciešamos resursus un reaģēt uz nelabvēlīgiem apstākļiem.
Augu augšanai nepieciešamas minerālvielas, piemēram, slāpeklis, fosfors un kālijs. Tās augi uzņem galvenokārt ar saknēm no augsnes šķīduma. Ja minerālvielu trūkst, augu augšana un attīstība var palēnināties, bet atbilstoša mēslošana var uzlabot augšanu.
Saknes spēj reaģēt arī uz ķīmisko vielu koncentrācijas atšķirībām augsnē. Ķīmotropisms ir auga augšanas reakcija uz ķīmisko vielu iedarbību. Viens no piemēriem ir ziedaugu putekšņa caurulītes augšana sēklaizmetņa virzienā, ko vada ķīmiskie signāli. Arī sakņu augšanu un sazarojumu var ietekmēt augsnē esošo barības vielu pieejamība.
Tomēr ne visas ķīmiskās vielas augiem ir labvēlīgas. Pārāk liela mēslojuma koncentrācija var bojāt saknes un apgrūtināt ūdens uzņemšanu. Arī augsnes piesārņojums ar kaitīgām vielām var kavēt augu augšanu.
Piemērs: ja augam augsnē trūkst slāpekļa, tā lapas var kļūt bāli zaļas vai dzeltenīgas un augšana var palēnināties. Atbilstoši izvēlēts mēslojums var palīdzēt novērst šo trūkumu.
Interesanti! Augu un augsnes mikroorganismu attiecības ir ļoti nozīmīgas. Piemēram, dažu augu saknes izdala ķīmiskas vielas, kas ietekmē augsnes mikroorganismus, savukārt daļa mikroorganismu palīdz augiem uzņemt barības vielas.
6. Ūdens
Ūdens augiem ir nepieciešams fotosintēzei, vielu transportēšanai, šūnu darbībai un augšanai. Augi spēj reaģēt gan uz ūdens pieejamību, gan uz ūdens trūkumu.
Hidrotropisms ir auga augšanas reakcija uz ūdens pieejamību jeb mitruma atšķirībām. Saknes var augt virzienā, kur augsnē ir vairāk mitruma, tādējādi palīdzot augam uzņemt nepieciešamo ūdeni.
Ja ūdens trūkst, augs var samazināt ūdens zudumu, aizverot lapu atvārsnītes. Ilgstoša sausuma laikā augšana palēninās, lapas var novīst, bet daži augi zaudē daļu lapu vai pāriet miera stāvoklī.
Ja augam ūdens ir pietiekami, tā šūnas uzņem ūdeni un saglabā stingrumu. Šo šūnu iekšējo spiedienu uz šūnapvalku sauc par turgoru. Ja ūdens trūkst, turgors samazinās un augs var novīst.
Piemērs: istabas auga lapas pēc ilgāka laika bez laistīšanas var kļūt ļenganas. Pēc pietiekamas aplaistīšanas tās bieži atgūst stingrumu, ja augs nav nopietni bojāts.
Interesanti! Saknes var uztvert mitruma atšķirības augsnē, un to augšanas virzienu ietekmē gan ūdens pieejamība, gan gravitācija. Šie faktori darbojas vienlaikus, palīdzot saknēm augt piemērotākajos apstākļos.
Atceries!
|
Kairinātājs
|
Auga reakcija
|
Reakcijas nosaukums vai veids
|
|---|---|---|
|
Gaisma
|
Stublājs aug gaismas virzienā
|
Fototropisms
|
|
Temperatūra
|
Mainās augšana, ziedēšana vai miera periods
|
Temperatūras izraisīta reakcija
|
|
Pieskāriens
|
Stīga apvijas ap balstu
|
Tigmotropisms
|
|
Gravitācija
|
Saknes aug uz leju, dzinumi — uz augšu
|
Gravitropisms
|
|
Ķīmiskās vielas
|
Augšana reaģē uz ķīmisko vielu iedarbību
|
Ķīmotropisms
|
|
Ūdens
|
Saknes aug mitrākas augsnes virzienā
|
Hidrotropisms
|
Svarīgi! Tropisms ir augšanas reakcija, kuras virzienu nosaka kairinātāja virziens. Ne visas augu reakcijas ir tropismi — piemēram, kautrīgās mimozas lapu sakļaušanās pēc pieskāriena ir kustība, nevis augšanas virziena maiņa.
Augu spēja uztvert kairinājumus parāda, ka arī organismi bez nervu sistēmas spēj iegūt informāciju par apkārtējo vidi, to apstrādāt šūnu līmenī un atbilstoši mainīt savu darbību.