Гелиотропизм: движение растений к Солнцу. История изучения явления с древней Греции, первоначальные представления о пассивном эффекте и труды Аристотеля.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Движение цветов или листьев к Солнцу
Motion of flowers or leaves to face the Sun
Гелиотропизм, форма тропизма, представляет собой дневное или сезонное движение частей растений (цветов или листьев) в ответ на направление Солнца. Способность некоторых растений двигаться в направлении Солнца, являющаяся формой тропизма, была известна еще древним грекам. Они назвали одно из таких растений гелиотропиумом, что означает «поворот к солнцу». Греки считали это пассивным эффектом, предположительно вызванным потерей влаги на освещенной стороне, и не видели необходимости в дальнейшем изучении этого явления. Преобладала логика Аристотеля, согласно которой растения – это пассивные и неподвижные организмы. Однако в XIX веке ботаники обнаружили, что в этом процессе участвуют процессы роста растений, и стали проводить все более углубленные эксперименты. А. П. де Кандолль назвал это явление гелиотропизмом, независимо от того, в каком растении оно проявляется (1832). В 1892 году оно было переименовано в фототропизм, поскольку это реакция на свет, а не на солнце, и потому что фототропизм водорослей в лабораторных исследованиях в то время сильно зависел от интенсивности света (положительный фототропизм для слабого света и отрицательный фототропизм для яркого света, например, солнечного). Ботаник, изучающий этот вопрос в лаборатории на клеточном и субклеточном уровне или использующий искусственный свет, скорее всего, будет использовать более абстрактный термин – фототропизм, который охватывает как искусственный, так и естественный солнечный свет. Французский ученый Жан Жак д’Ортус де Майран был одним из первых, кто изучал гелиотропизм, проводя эксперименты с растением Мимоза стыдчивая. Это явление также изучал Чарльз Дарвин и описал в своей предпоследней книге 1880 года «Сила движения растений», где рассматривались и другие стимулы, вызывающие движение растений, такие как гравитация, влажность и прикосновение.
Heliotropism, a form of tropism, is the diurnal or seasonal motion of plant parts (flowers or leaves) in response to the direction of the Sun. The habit of some plants to move in the direction of the Sun, a form of tropism, was already known by the Ancient Greeks. They named one of those plants after that property Heliotropium, meaning "sun turn". The Greeks assumed it to be a passive effect, presumably the loss of fluid on the illuminated side, that did not need further study. Aristotle's logic that plants are passive and immobile organisms prevailed. In the 19th century, however, botanists discovered that growth processes in the plant were involved, and conducted increasingly in depth experiments. A. P. de Candolle called this phenomenon in any plant heliotropism (1832). It was renamed phototropism in 1892, because it is a response to light rather than to the sun, and because the phototropism of algae in lab studies at that time strongly depended on the brightness (positive phototropic for weak light, and negative phototropic for bright light, like sunlight). A botanist studying this subject in the lab, at the cellular and subcellular level, or using artificial light, is more likely to employ the more abstract word phototropism, a term which includes artificial light as well as natural sunlight. The French scientist Jean Jacques d'Ortous de Mairan was one of the first to study heliotropism when he experimented with the Mimosa pudica plant. The phenomenon was studied by Charles Darwin and published in his penultimate 1880 book The Power of Movement in Plants, a work which included other stimuli to plant movement such as gravity, moisture and touch.
Гелиотропизм цветов
Гелиотропные цветы отслеживают движение Солнца по небу с востока на запад. Ромашки, или *Bellis perennis*, закрывают свои лепестки ночью, но раскрываются на утреннем свете, а затем следуют за солнцем в течение дня. Ночью цветы могут располагаться произвольно, а на рассвете снова поворачиваются в сторону востока, где восходит Солнце. Это движение осуществляется моторными клетками в гибком сегменте непосредственно под цветком, называемом пульвинусом. Моторные клетки специализируются на перекачке ионов калия в соседние ткани, изменяя их тургорное давление. Сегмент изгибается, поскольку моторные клетки на затененной стороне удлиняются из-за повышения тургора. Это рассматривается как гелиотропизм, опосредованный тургором. У растительных органов, не имеющих пульвинусов, гелиотропизм может происходить за счет необратимого расширения клеток, формирующего определенные закономерности роста. Эта форма гелиотропизма считается опосредованной ростом. Гелиотропизм – это реакция на солнечный свет.
Heliotropic flowers track the Sun's motion across the sky from east to west. Daisies or Bellis perennis close their petals at night but open in the morning light and then follow the sun as the day progresses. During the night, the flowers may assume a random orientation, while at dawn they turn again toward the east where the Sun rises. The motion is performed by motor cells in a flexible segment just below the flower, called a pulvinus. The motor cells are specialized in pumping potassium ions into nearby tissues, changing their turgor pressure. The segment flexes because the motor cells at the shadow side elongate due to a turgor rise. This is considered to be turgor mediated heliotropism. For plant organs that lack pulvini, heliotropism can occur through irreversible cell expansion producing particular growth patterns. This form of heliotropism is considered to be growth mediated. Heliotropism is a response to light from the Sun.