Hydrotropism
ஹைட்ரோட்ரோபிசம் (ஹைட்ரோ-"நீர்"; டிராபிசம் "ஒரு உயிரினத்தின் தன்னிச்சையான நோக்குநிலை, இது ஒரு தூண்டுதலுக்கு நேர்மறை அல்லது எதிர்மறையான பதிலடியாக திரும்புவது அல்லது வளைவதை உள்ளடக்கியது") என்பது ஒரு தாவரத்தின் வளர்ச்சி எதிர்வினையாகும், இதில் வளர்ச்சியின் திசை நீர் செறிவில் ஒரு தூண்டுதல் அல்லது சாய்வு மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. ஒரு பொதுவான உதாரணம் ஈரப்பதமான காற்றில் வளரும் ஒரு தாவர வேர் அதிக ஈரப்பத அளவை நோக்கி வளைகிறது. தாவரத்தின் சுற்றுச்சூழல் அமைப்பில் அதன் செயல்திறனை அதிகரிக்க இது உதவுவதால் இது உயிரியல் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது. வேர் தொப்பி தண்ணீரை உணர்ந்து, வேரின் நீளமான பகுதிக்கு ஒரு சமிக்ஞையை அனுப்புவதன் மூலம் ஹைட்ரோட்ரோபிசம் செயல்முறை தொடங்கப்படுகிறது. ஹைட்ரோட்ரோபிசத்தை நிலத்தடி வேர்களில் கவனிப்பது கடினம், ஏனெனில் வேர்கள் எளிதில் கவனிக்கப்படுவதில்லை, மேலும் வேர் ஈர்ப்பு விசை பொதுவாக வேர் ஹைட்ரோட்ரோபிசத்தை விட அதிக செல்வாக்கு செலுத்துகிறது. மண்ணில் நீர் எளிதில் நகர்கிறது மற்றும் மண்ணின் நீர் உள்ளடக்கம் தொடர்ந்து மாறிக்கொண்டே இருப்பதால் மண்ணின் ஈரப்பதத்தில் எந்த சாய்வுகளும் நிலையானவை அல்ல. வேர் ஹைட்ரோட்ரோபிசம் ஆராய்ச்சி முக்கியமாக மண்ணை விட ஈரப்பதமான காற்றில் வளர்க்கப்படும் வேர்களுக்கான ஒரு ஆய்வக நிகழ்வாகும். மண் வளர்ந்த வேர்களில் அதன் சுற்றுச்சூழல் முக்கியத்துவம் தெளிவாக இல்லை, ஏனெனில் மிகக் குறைந்த ஹைட்ரோட்ரோபிசம் ஆராய்ச்சி மண் வளர்ந்த வேர்களை ஆய்வு செய்துள்ளது. ஹைட்ரோட்ரோபிக் பதில் இல்லாத ஒரு பிறழ்ந்த தாவரத்தின் சமீபத்திய அடையாளம் இயற்கையில் அதன் பங்கை தெளிவுபடுத்த உதவும். ஹைட்ரோட்ரோபிசம் விண்வெளியில் வளர்க்கப்படும் தாவரங்களுக்கு முக்கியத்துவத்தைக் கொண்டிருக்கலாம், அங்கு வேர்கள் ஒரு மைக்ரோகிராவிட்டி சூழலில் தங்களை திசைதிருப்ப அனுமதிக்கலாம். இந்த நடத்தை மில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகளுக்கு முன்பு தாவரங்கள் வறண்ட நிலத்தில் தங்கள் பயணத்தைத் தொடங்கியபோது உருவாக்கப்பட்டதாக கருதப்படுகிறது. இந்த இடம்பெயர்வு கார்பன் டை ஆக்சைடை மிகவும் எளிதாக நுகர்வதற்கு வழிவகுத்தாலும், இது தாவரங்களுக்கு எளிதில் கிடைக்கக்கூடிய நீரின் அளவை வெகுவாகக் குறைத்தது. இவ்வாறு, அதிக நீரைக் கண்டுபிடிக்கும் திறனுக்கு வலுவான பரிணாம அழுத்தம் கொடுக்கப்பட்டது. வளர்சிதை மாற்ற நோக்கங்களுக்காக தண்ணீரை உறிஞ்சுவதற்காக தாவரங்கள் தங்கள் சூழலில் உள்ள தண்ணீரை அடையாளம் காண்கின்றன. உலகளவில் பயன்படுத்தப்படும் மூலக்கூறுகள் இந்த உயிரினங்களால் பயன்படுத்தப்படுவதற்கு உணரப்பட்டு உறிஞ்சப்பட வேண்டும். தாவரங்களில், தண்ணீரை உணர முடியும் மற்றும் முக்கியமாக வேர்கள் வழியாக உறிஞ்சப்படுகிறது, முக்கியமாக தாய் வேர்கள் அல்லது பழைய நுண்ணிய வேர்களுடன் ஒப்பிடும்போது இளம் நுண்ணிய வேர்கள் மூலம் வார்னி மற்றும் கேனியின் ஆராய்ச்சியில் மக்காச்சோளத்துடன் காட்டப்பட்டுள்ளது. தண்ணீரை நோக்கிய இந்த வேர்களின் திசையும் வளர்ச்சியின் விகிதமும் ஆர்வமுள்ளவை, ஏனெனில் இவை நீர் கையகப்படுத்துதலின் செயல்திறனை பாதிக்கின்றன. டார்வின் தனது ஈர்ப்பு விசை சோதனைகளை விவரித்த "தாவரங்களின் இயக்கத்தின் சக்தி" என்ற 1880 வெளியீட்டில் இருந்து பெரும்பாலான தூண்டுதலுக்கான வேர்களின் ஏற்பிகள் வேர் தொப்பியின் உயிரணுக்களில் வைக்கப்பட்டுள்ளன என்பதை விஞ்ஞானிகள் அறிந்துள்ளனர். டார்வினின் சோதனைகள் விசியா ஃபேபா நாற்றுகளை ஆய்வு செய்தன. நாற்றுகள் ஊசிகளால் பாதுகாக்கப்பட்டன, வேர் தொப்பிகள் பாதுகாக்கப்பட்டன, அவற்றின் வளர்ச்சி காணப்பட்டது. கடினப்படுத்தப்பட்ட வேர் தொப்பிகள் எந்த தூண்டுதலையும் நோக்கி வளரவில்லை என்று டார்வின் குறிப்பிட்டார். இருப்பினும் மிக சமீபத்தில் வரை, கடந்த தசாப்தத்திற்குள் மட்டுமே, விஞ்ஞானிகள் நீர் சாத்தியமான சாய்வுகளின் சமிக்ஞைகளுக்கான வேர் தொப்பிகளில் ஒரு ஏற்பியைக் கண்டறிந்துள்ளனர். வேர் தொப்பிகளின் செல் சவ்வுகளில் அவற்றின் பொருத்தமான இருப்பிடம் மற்றும் பிளாஸ்மா சவ்வு உள்ளார்ந்த புரதம் (பிஐபி) எனப்படும் ஒரு வகை அக்வாபோரின் நீர் கால்வாயில் அவற்றின் தொடர்புகள் மற்றும் விளைவு காரணமாக நீர் சாத்தியமான சாய்வுகளின் இந்த உணர்தலுக்கு ஏற்பி போன்ற கைனேஸ்கள் (ஆர்எல்கேக்கள்) காரணமாகத் தோன்றுகின்றன. பிஐபிகள் செல் சவ்விலும் காணப்படுகின்றன, மேலும் அவை வேர் ஹைட்ராலிக் கடத்துத்திறனில் ஈடுபட்டுள்ளதாகத் தெரிகிறது. குறைந்த நீர் ஆற்றலின் சமிக்ஞை பிஐபிகள் மற்றும் ஆர்எல்கேக்களுக்கு இடையிலான தொடர்புகளை பாதிக்கிறது என்று டீட்ரிச் கருதுகிறார், இதன் விளைவாக அப்சிஸிக் அமிலம் (ஏபிஏ) மற்றும் அதன் பின்வரும் பாதைகளில் உள்ள ஃப்ளக்ஸ் காரணமாக வேறுபட்ட செல் நீளம் மற்றும் வளர்ச்சி ஏற்படுகிறது. ஏபிஏ என்பது ஒரு உயிர்ச்சேர்க்கை செய்யப்பட்ட பைட்டோஹார்மோன் ஆகும், இது பல உடலியல் தாவர உயிரணு வளர்ச்சி பாதைகளில் செயலில் இருப்பதாக அறியப்படுகிறது. ஹைட்ரோட்ரோபிக் பதில்களின் விளைவாக ஏற்படும் ஏபிஏ பாதைகளுக்கான ஆதரவு அராபிடோப்ஸிஸ் தாலியானாவின் பிறழ்ந்த விகாரங்களிலிருந்து வருகிறது, அவை ஏபிஏவை உயிரியக்க/உற்பத்தி செய்ய முடியாது. இந்த பிறழ்வுகள் ஹைட்ரோட்ரோபிக் எதிர்வினைகளைக் குறைப்பதாகக் கண்டறியப்பட்டது, அதாவது அதிக நீர் திறன்களை நோக்கிய அவற்றின் வேர் வளர்ச்சி குறிப்பிடத்தக்கதாக இல்லை. எவ்வாறாயினும், ஏபிஏ பயன்பாட்டிற்குப் பிறகு, அதிக நீர் திறன்களை நோக்கி வேர் வளர்ச்சியின் உயர்ந்த பதில்கள் காணப்பட்டன. மேலும், சைட்டோகினின்களும் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன என்பதை நாங்கள் சேகரித்தோம். அராபிடோப்சிஸ் வேர்களில் சைட்டோகினின் சமச்சீரற்ற விநியோகம் அதிக உயிரணு உற்பத்திக்கு வழிவகுத்ததாகக் கூறப்படுகிறது, இதனால் குறைந்த நீர் திறனுக்கு பதிலளிக்கும் வகையில் வேர் வளர்ச்சி அதிகரித்துள்ளது. இது சுவாரஸ்யமானது, ஏனெனில் சைட்டோகினின் ஆக்சினுடன் எதிர்மறையாக செயல்படுகிறது, இது ஈர்ப்பு எதிர்வினை பாதையின் குறிப்பிடத்தக்க பகுதியாகும். சைட்டோகினின்கள் பின் 1 புரதங்களைக் கொண்டு செல்லும் ஆக்ஸினின் சீரழிவை ஏற்படுத்துகின்றன, இது ஈர்ப்பு வளைவுக்கு விரும்பிய பகுதிகளில் ஆக்ஸின் குவிவதைத் தடுக்கிறது. இது ஹைட்ரோட்ரோபிக் பதில் பூமியின் மையத்தை நோக்கி நகரும் ஈர்ப்பு விசை விருப்பத்தை எதிர்க்க முடியும் மற்றும் வேர் அமைப்புகள் அதிக நீர் திறன்களை நோக்கி பரவ அனுமதிக்கிறது என்று நம்புவதற்கு வழிவகுக்கிறது. அராபிடோப்சிஸ் அப்சிசிக் அமில பிறழ்வுகளின் (அபா1-1 மற்றும் அபி2-1) வளர்ச்சி முறைகளைக் கவனிப்பதன் மூலமும், ஹைட்ரோட்ரோபிக் மறுமொழி பிறழ்வுகள் (என்எச்ஆர்1) இல்லாததன் மூலமும் இந்த வழிமுறை வலுவாக ஆதரிக்கப்படுகிறது. அப்சிசிக் அமில பிறழ்வுகளால் அப்சிசிக் அமிலத்தை உற்பத்தி செய்ய முடியவில்லை, மேலும் நீர் அழுத்த சாய்வுகளுக்கு எந்த குறிப்பிடத்தக்க பதிலையும் ஒழுங்கற்ற முறையில் காட்ட முடியவில்லை. ஏபிஏ செயற்கை முறையில் பிறழ்வுடன் சேர்க்கப்படும் வரை அது எந்த ஹைட்ரோட்ரோபிக் பதிலையும் காட்ட முடிந்தது. சமமாக சுவாரஸ்யமானது, nhr1 பிறழ்வு ஈர்ப்பு விசைக்கு பதிலளிக்கும் வகையில் வேர்களின் அதிகரித்த வளர்ச்சி விகிதங்களைக் காட்டுகிறது, மேலும் ஹைட்ரோட்ரோபிக் குறிப்புகளுக்கு எந்த பதிலும் இல்லை. எதிர்மறையான ஹைட்ரோட்ரோபிக் பதில் இல்லாமல், ஈர்ப்பு விசைக்கு வேர் அமைப்பு சுதந்திரமாக பதிலளிக்க முடியும் என்பதால் இது இருக்கலாம். என்எச்ஆர்1 தாவரங்கள் ஹைட்ரோட்ரோபிக் பதிலை கினெடின் முன்னிலையில் மட்டுமே காட்டத் தொடங்கும், இது ஒரு வகை சைட்டோகினின் ஆகும். ஹைட்ரோட்ரோபிக் பதிலில் சைட்டோகினின்கள் ஒரு பெரிய பாத்திரத்தை வகிக்கின்றன என்ற கருத்தை இது தெளிவாக ஆதரிக்கிறது. இந்த பிறழ்வுக்கு பெரும் ஆதரவு இருந்தபோதிலும், இந்த பிறழ்வுகளுக்கு காரணமான மரபணுக்கள் தெரியவில்லை. ஹைட்ரோட்ராபிஸத்தின் பொறிமுறையை தாவர 'செவித்திறன்' மூலமாகவும் விளக்கலாம். நீர் இயக்கத்தால் ஏற்படும் அதிர்வுகளை உணர்ந்து தாவரத்தின் வேர்கள் நீரின் இருப்பிடத்தைக் கண்டறிவதாக ஒரு சோதனை ஆய்வு கண்டறிந்தது. இதன் விளைவாக வரும் தரவு, தாவரங்கள் இந்த நீர் உற்பத்தி அதிர்வுகளை நோக்கி வளரும் என்பதை ஆதரிக்கிறது. இருப்பினும், உண்மையில் தண்ணீர் இல்லாத சந்தர்ப்பங்களில் தாவரங்கள் மற்ற ஒலி ஆதாரங்களை நோக்கி வளர்வதையும் காணலாம். பூச்சிகள் அல்லது காற்று போன்ற பிற சுற்றுச்சூழல் காரணிகளுடன் ஒப்பிடுகையில் தண்ணீரால் உற்பத்தி செய்யப்படும் அதிர்வுகளை தாவரங்கள் எவ்வாறு வேறுபடுத்துகின்றன என்ற கேள்வியையும் இந்த கண்டுபிடிப்புகள் எழுப்பின. மாறுபட்ட ஒலிகளுக்கு ஆளாகும்போது, நீர் அல்லது தண்ணீரைப் பிரதிபலிக்கும் ஒலிகளுக்கு ஒரு கவர்ச்சிகரமான பதிலை (வேர்கள் நோக்கி வளரும்) புள்ளிவிவர ரீதியாக குறிப்பிடத்தக்க முடிவுகள் இருந்தன, மேலும் ஒரு தவிர்ப்பு பதில் (வேர்கள் மூலத்திலிருந்து விலகி வளரும்) (p-மதிப்பு <0.002). சுருக்கமாக, பட்டாணி தாவரங்கள் உண்மையில் ஒலி அதிர்வெண்களுக்கு பதிலளிக்கின்றன என்பதை இந்த ஆராய்ச்சி காட்டுகிறது. வேர் வளர்ச்சிக்கான சமிக்ஞை, இந்த விஷயத்தில், ஒரு தாவரத்தின் மண் சூழலில் மாறுபட்ட நீர் திறன்; பதில் அதிக நீர் திறன்களை நோக்கிய வேறுபட்ட வளர்ச்சியாகும். தாவரங்கள் தங்கள் வேர் தொப்பியில் நீர் சாத்தியமான சாய்வுகளை உணர்ந்து, வேரின் நடுப்பகுதியில் அந்த சமிக்ஞையை நோக்கி வளைகின்றன. இந்த வழியில், தண்ணீரைப் பெறுவதற்காக எங்கு செல்ல வேண்டும் என்பதை தாவரங்கள் அடையாளம் காண முடியும். ஈர்ப்பு விசை, அழுத்தம் மற்றும் அதிர்வுகள் போன்ற பிற தூண்டுதல்கள் தாவரங்களின் வேர் வளர்ச்சியை நீர் கையகப்படுத்துதலை நோக்கி வளர்சிதை மாற்றத்தில் பயன்படுத்த ஒரு தாவரத்தின் மண் சூழலில் மாறுபட்ட அளவு தண்ணீருக்கு ஏற்ப மாற்றியமைக்க உதவுகின்றன. இந்த காரணத்திற்காக, ஏஜோட்ரோபம் பிறழ்வு போன்ற அக்ரவிட்ரோபிக் பிறழ்வு தாவரங்கள் மீது எதிர்கால ஆராய்ச்சி நடத்தப்படுவது நன்மை பயக்கும். எனவே, இதுவரை, சமிக்ஞைகளுக்கு இடையிலான இந்த தொடர்புகள் மிகவும் ஆழமாக ஆய்வு செய்யப்படவில்லை, இது எதிர்கால ஆராய்ச்சிக்கான சாத்தியத்தை விட்டுச்செல்கிறது. சமீபத்திய ஆராய்ச்சி ஹைட்ரோட்ரோபிக் செயல்முறைகளில் ஆக்சின், சைட்டோகினின், ஏபிஏ மற்றும் எம்ஐஇசட் 1 ஆகியவற்றின் குறிப்பிடத்தக்க ஈடுபாட்டை சமீபத்திய ஆராய்ச்சி கண்டறிந்துள்ளது. ஏபிஏ சிகிச்சை, நீல ஒளி கதிர்வீச்சு மற்றும் மன அழுத்தமான சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளுக்கு கூடுதலாக, தாவரங்களில் மிஜ் 1 வெளிப்பாட்டை அதிகரிக்கிறது. அராபிடோப்சிஸ் தாவரங்கள் நீர் சாய்வுகளுக்கு பதிலளிக்கும் வகையில் ஹைட்ரோட்ரோபிக் நடத்தையை வெளிப்படுத்த MZ1 ஐ சார்ந்துள்ளன. ஒரு தாவரத்தின் தோற்றச் சூழல் அவை வெளிப்படுத்தும் ஹைட்ரோட்ரோபிக் நடத்தையின் அளவைக் கட்டளையிடுகிறது; வறண்ட பகுதிகளில் தாவரங்கள் அதிக ஹைட்ரோட்ரோபிக் செயல்பாட்டை வெளிப்படுத்துகின்றன, ஈரமான பகுதிகளில் அவை குறைவாகவே காட்டுகின்றன. பட்டாணி தாவர ஹைட்ரோட்ரோபிசம் மற்றும் ஈர்ப்பு விசைக்கு ஆக்சின் போக்குவரத்தின் முக்கியத்துவம் ஏராளமான ஆக்சின் தடுப்பான்களைப் பயன்படுத்திய சோதனைகளில் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. ஹைட்ரோட்ரோபிசத்தால் மாற்றியமைக்கப்பட்ட ஏபிஏ ஆக்சினில் ஒரு விளைவை ஏற்படுத்துகிறது என்று கருதப்பட்டுள்ளது. வேரின் எந்தப் பக்கம் வேகமாக வளரும், இதனால் வேர் எந்த திசையில் வளரும் என்பதை தீர்மானிக்க ஏபிஏ உதவுகிறது. ஈர்ப்பு விசையில், சைட்டோசோலிக் மற்றும் அப்போபிளாஸ்டிக் கால்சியம் அளவுகளுக்கு இடையிலான சாய்வு மற்ற வெப்பமண்டலங்களில் உடலியல் பதிலைத் தொடங்குவதில் பெரும் பங்கு வகிக்கிறது, மேலும் ஹைட்ரோட்ரோபிசத்தில் இதேபோன்ற செயல்முறை நிகழ்கிறது என்று கருதப்படுகிறது. கால்சியம், ஆக்சின் மற்றும் ஏபிஏ அனைத்தும் ஹைட்ரோட்ரோபிக் வேர் வளர்ச்சி நடத்தையைத் தொடங்குவதற்கான முன்மொழியப்பட்ட சமிக்ஞைகள். தவறான எண்ணங்கள் வறண்ட மண் மண்டலங்களை விட ஈரமான மண் மண்டலங்களில் வேர்களின் அதிக வளர்ச்சி பொதுவாக ஹைட்ரோட்ரோபிசத்தின் விளைவாக இருக்காது. ஹைட்ரோட்ரோபிசத்திற்கு ஒரு உலர்ந்த மண்ணிலிருந்து ஈரமான மண் மண்டலத்திற்கு வளைக்க ஒரு வேர் தேவைப்படுகிறது. வேர்கள் வளர தண்ணீர் தேவைப்படுகிறது, எனவே ஈரமான மண்ணில் இருக்கும் வேர்கள் உலர்ந்த மண்ணில் இருப்பதை விட அதிகமாக வளரும் மற்றும் கிளைக்கும். வேர்கள் ஹைட்ரோட்ரோபிசம் வழியாக அப்படியே இருக்கும் குழாய்களுக்குள் தண்ணீரை உணர முடியாது மற்றும் தண்ணீரைப் பெற குழாய்களை உடைக்க முடியாது. வேர்கள் ஹைட்ரோட்ரோபிசம் மூலம் பல அடி தொலைவில் உள்ள தண்ணீரை உணர்ந்து அதை நோக்கி வளர முடியாது. சிறந்த ஹைட்ரோட்ராபிஸம் அநேகமாக ஓரிரு மில்லிமீட்டர் தூரங்களில் இயங்குகிறது "குறிப்புகள் மேலும் வாசிப்பு டிராபிஸம் ஆக்சின் நடவடிக்கை