Кейбір өсімдіктер неге «қозғала» алады

Флора әлемі дәстүрлі түрде қозғалмаушылықпен байланыстырылады, себебі тамырлар жасыл әлем өкілдерін бүкіл өмір бойы бір орында мықтап ұстап тұрады. Дегенмен табиғат өсімдіктердің қозғалуға қабілетсіздігі туралы осындай әдеттегі түсінікке сын тастайтын көптеген таңғажайып ерекшелікті көрсетеді. Кейбір түрлер жапырақтарын бүктей алады, жәндіктерді аулай алады немесе тіпті қолайлырақ жағдай іздеп топырақ бетінде орын ауыстыра алады. Мұндай феномендер ұзақ уақыт бойы жұмбақ болып көрінді, жасыл организмдердің саналылығы мен дерлік жануарлық мінез-құлқы туралы мифтерді тудырды. Заманауи биология бұл механизмдерді эволюция барысында дамыған күрделі физиологиялық үдерістер арқылы түсіндіреді. Белгілі бір өсімдіктердің қандай тәсілмен және неге қозғалыстың әртүрлі формасын көрсете алатынын толығырақ қарастырайық.

Жылдам қозғалыс қорғаныш механизмі ретінде

Флораның кейбір түрі шөпқоректі жәндіктерден тиімді қорғаныс қызметін атқаратын жанасу немесе басқа сыртқы тітіркендіргіштерге таңғажайып жылдам реакцияны дамытты. Мұндай жауап беру жылдамдығы жануарлардың рефлекстеріне ұқсас, дегенмен әрекет ету механизмі түбегейлі ерекшеленеді.

Өсімдіктердің жылдам қозғалысы мұндай реактивтілікті түсіндіретін бірнеше физиологиялық қағидаға негізделген.

• ұялшақ мимоза жасушалардағы тургорлық қысымның күрт өзгеруінің арқасында ең жеңіл жанасудың өзінде жапырағын бүктейді;
• шырмауық шыбын аулағыш капкан ішіндегі сезімтал түктердің іске қосылуына жауап беріп, аулағыш жапырақтарын секундтың бөлігінде жауып тастайды;
• шық шөп ұсталған жәндіктің айналасында сипалдырықтарын жайлап бүктей отырып, олжаны қорытуға арналған жапырақ орталығына біртіндеп жылжытады;
• кейбір акация түрлері бет ауданын кішірейту арқылы ылғалдың булануын төмендетіп, ыстық түсте жапырақшаларын жиырады.

Мұндай реакциялар жүйке жүйесінсіз жылдам әрі мақсатты әрекет ете алатын өсімдік физиологиясының таңғажайып күрделілігін көрсетеді. Механизм жапырақ пластиналарының пішінінің күрт өзгеруін тудыратын жасушалар ішіндегі осмостық қысымның өзгеруіне негізделген.

Қажетті ресурстарды іздеудегі баяу қозғалыстар

Тітіркендіргіштерге жылдам жауаптардан бөлек, өсімдіктер қажетті ресурстарды іздеуде баяуырақ, бірақ одан кем емес мақсатты қозғалысты көрсетеді. Бұл үдерістер сағаттар немесе тіпті күндер бойы жүреді, адам көзіне байқалмай қалады.

Көптеген өсімдік алынатын жарық мөлшерін барынша арттыра отырып, күн бойы күннің қозғалысына ілесіп жапырақтарын немесе гүлдерін бұра алады. Күнбағыс мұндай мінез-құлықтың классикалық мысалы саналады, дегенмен тұқым піскеннен кейін бұл қабілет тоқтайды. Механизм сабақтың қарама-қарсы жақтарындағы жасушалардың біркелкі емес өсуіне негізделген, бұл жарық көзіне қарай иілу тудырады.

Өсімдіктердің тамыры топырақтың қоректік заттардың немесе ылғалдың концентрациясы жоғары бөлігіне қарай өз өсуін бағыттай алады. Мұндай реакция тамыр жасушаларының қоршаған ортадағы химиялық градиенттерді сезіну қабілетімен түсіндіріледі. Кейбір зерттеулер тамырлардың ресурс көздеріне айналма жол таба отырып, кедергілерді айналып өту қабілетінің өзін көрсетеді.

Бүкіл өсімдіктің нағыз орын ауыстыруы

Жекелеген бөліктердің қозғалысынан бөлек, өсімдіктің бүкіл денесін жер бетінде орын ауыстыра алатын флораның ерекше түрлері бар. Бұл феномен алдыңғы механизмдерге қарағанда әлдеқайда сирек кездеседі және қоршаған ортаның ерекше жағдайын талап етеді.

1. Домалақ жапырақ өсімдігі планетаның құрғақ өңіндегі өсімдіктің қозғалғыштығының ең белгілі мысалын білдіреді. Тұқым піскеннен кейін өсімдік тамыр жүйесінен бөлініп, желдің кепкен сабақты елеулі қашықтыққа домалатуына жол береді. Мұндай стратегия шөл мен дала аумағының кеңдігінде тұқымның тиімді таралуын қамтамасыз етеді.
2. Ризомды өсімдіктер топырақ бетінің астында көлденең өсетін жерасты сабақтары арқылы біртіндеп орын ауыстыра алады. Бамбук жерасты тамырсабақтары желісі арқылы жаңа аумақты жаулап алып, мұндай таралудың әсерлі мысалын көрсетеді. Бұл кезде өсімдіктің ескі учаскелері солып қалуы мүмкін, бұл бүкіл колонияның жаңа жерге орын ауыстырғандай әсер қалдырады.
3. Алып су лалагүлдері судың ағысына немесе сұйықтық деңгейінің өзгеруіне ілесіп, тоған бетіндегі жағдайын баяу өзгерте алады. Бұл орын ауыстыру аса баяу жүреді, қысқа бақылауда дерлік байқалмайды. Су бетінде жүзу қабілеті бұл өсімдіктерге оңтайлы жарықтандыруды іздеуде артықшылық береді.
4. Кейбір мүк түрлері ауа ағыны арқылы споралар мен елеулі қашықтыққа жіберіп, жаңа аумақты баяу отарлай алады. Мұндай таралу механизмі техникалық тұрғыдан организмнің өзінің қозғалысы болмаса да, функционалды тұрғыдан кеңістікті игерудің ұқсас міндетін орындайды. Бұл стратегия қиын қолжетімді немесе оқшауланған экожүйелерде мекендейтін түрлер үшін әсіресе тиімді.

Аталған мысалдар өсімдіктерге өз болмысының қозғалмаушыдай көрінетінін жеңуге мүмкіндік берген эволюциялық шешімдердің алуан түрлілігін көрсетеді. Әрбір механизм нақты мекен ортасының ерекше экологиялық сын-қатеріне жауап ретінде дамыды.

Өсімдіктер қозғалғыштығының эволюциялық маңызы

Тіпті баяу немесе шектеулі болса да, қозғалу қабілеті өсімдіктерге тіршілік үшін күресте елеулі артықшылық береді. Мұндай бейімделу ортаның нақты жағдайының қысымымен миллиондаған жыл бойғы табиғи сұрыпталу барысында қалыптасты.

• қорғаныс қозғалыстары өсімдіктерге шөпқоректі жануарларды қорқытуға немесе қосымша қоректену үшін жәндіктерді аулауға көмектеседі;
• тамыр мен өркеннің іздеу қозғалыстары күн жарығын, суды және қоректік заттарды алудың тиімділігін арттырады;
• қозғалыс арқылы тұқым таралу механизмі жаңа аумақты отарлауды және популяциялардың генетикалық әртүрлілігін қамтамасыз етеді;
• қоршаған орта өзгерісіне жауап беру қабілеті өсімдіктің қолайсыз жағдайдан аман қалу мүмкіндігін арттырады.

Мұндай механизмдерді зерттеу ғалымдарға тірі организмдердің тіршілік ету жағдайына биологиялық бейімделу шегін жақсырақ түсінуге көмектеседі. Осы саладағы әрбір жаңа ашылу ғылым ұзақ уақыт бойы бағаламаған өсімдіктер әлемінің күрделілігі туралы түсінікті кеңейтеді.

Өсімдіктердің қозғалыстың әртүрлі формасына деген қабілеті эволюция үдерісінде дамыған биологиялық механизмдердің таңғажайып күрделілігін көрсетеді. Жүйке жүйесінің болмауы флораға қоршаған орта өзгерісі мен тіршілікке төнген қауіпке жауап берудің тиімді тәсілдерін дамытуға кедергі бола алмады. Мұндай феномендерді зерттеу адамзаттың планетадағы өсімдік өмірінің мүмкіндіктерін түсіну шекарасын кеңейтуін жалғастыруда. Табылған әрбір жаңа механизм табиғаттың тіршілік етудің іргелі міндеттерін шешудегі таңғажайып тапқырлығын көрсетеді. Ұзақ уақыт бойы қозғалмаушылықтың символы ретінде қабылданған өсімдіктер әлемі алдыңғы ұрпақ зерттеушілер болжағаннан әлдеқайда динамикалы әрі бейімделгіш болып шығады.