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Como as sementes sabem que têm que crescer para cima contra a gravidade?

Uma vez viajei para a aldeia de um amigo em férias para passar alguns dias em um ambiente absolutamente sereno, livre de poluição e ter refeições que eram 100% orgânico. Alguns de seus parentes eram agricultores e, aliás, enquanto eu estava lá, a época de semeadura estava começando, então eles estavam semeando sementes.

Agricultor, sementes, semeadura, fazenda

Crédito da foto: Pexels

Ao vê-los cuidadosamente semear sementes no solo, uma pergunta apareceu na minha cabeça – esses agricultores se certificar de que as sementes são orientadas da maneira certa enquanto semeando-los? Eu rapidamente raciocinei, “Claro, eles fazem! São fazendeiros .

No entanto, isso apresenta uma pergunta muito mais interessante: a orientação das sementes semeadas ainda é importante? Em outras palavras, existe uma posição definida na qual as sementes devem ser semeadas no solo para que elas germinem? Se não houver, como as sementes sabem que seus rebentos devem crescer para cima, enquanto suas raízes vão para baixo?

Como as sementes descobrem o efeito da gravidade e crescem na direção certa?

Resposta curta: As sementes podem sentir a gravidade e posicionar-se de acordo com ela. Esse comportamento é ditado por um fenômeno físico chamado gravitropismo, em que o crescimento de uma planta é governado pela força da gravidade agindo sobre ele. As raízes crescem na direção da tração gravitacional, enquanto as hastes crescem na direção oposta.

Vamos começar com o básico.

O que é gravitropismo?

O gravitropismo é simplesmente um movimento de crescimento de uma planta (ou fungo) em resposta à gravidade. Também referido como geotropismo, é comumente observado na maioria das plantas e outros organismos. As raízes de uma planta mostram gravitropismo positivo (à medida que crescem em direção à atração gravitacional), enquanto a haste exibe gravitropismo negativo (como ele dispara para cima, longe da atração gravitacional).

Dada a seguir é uma imagem que claramente retrata o fenômeno:

Árvore de cabeça para baixo

Esta é uma imagem de uma adega antiga de uma casa de campo romana no parque Archaeological em Baia, Italy. Se você observar com cuidado, você pode ver que as pontas crescentes das hastes com folhas estão curvando para cima, mesmo que a árvore pareça estar de cabeça para baixo. (Crédito da foto: Kleuske / Wikipedia Commons)

Thomas Andrew Knight demonstrou gravitropismo com uma experiência interessante

As plantas têm crescido da mesma forma desde o início da civilização, ea humanidade sempre foi intrigado por seu comportamento. Cerca de dois séculos atrás, um botânico e horticultor chamado Thomas Andrew Knight provou gravitropismo com uma experiência bastante fascinante .

Thomas Andrew Knight (1758-1838)

Thomas Andrew Knight, o homem que elucidou os efeitos da gravidade sobre mudas em torno de dois séculos atrás. (Crédito da foto: Wikipedia Commons)

Se você já tomou um passeio em uma xícara de chá girando em um parque de diversões, você sabe muito bem que você é empurrado longe do centro do objeto girando para o exterior devido à força centrífuga. Para testar se as plantas também responderam à força centrífuga da gravidade, Knight uniu algumas mudas de plantas a um objeto plano e circular que foi girado em alta velocidade de 150 revoluções por minuto por alguns dias.

Descobriu-se que as plantas responderam à gravidade praticamente da mesma forma que os seres humanos! Observou-se depois de alguns dias que cada planta no disco tinha suas raízes apontadas para o exterior e sua haste apontada para o centro do disco.

Experimento com disco e plantas

As raízes de cada planta apontavam para o exterior, enquanto as hastes apontadas para dentro, provando que as plantas se sentem e respondem à atração gravitacional.

Como as plantas sentem a gravidade?

As plantas percebem a gravidade com a ajuda de partículas chamadas statoliths . Estes contêm amiloplastias (organelas encontradas em células vegetais onde o amido é produzido a partir de glicose e armazenado até que a planta o requeira), que são mais pesadas que o citoplasma (a substância semelhante a gel encerrada dentro da membrana celular) e, portanto, A célula vegetal.

Planta célula paramecium

Um amiloplasto é uma organela muito pequena dentro de uma célula vegetal que é mais pesada do que o citoplasma circundante. (Crédito da foto: Palomar / Palavra de Wayne – faculdade de Palomar)

Um sinal de crescimento hormonal é então disparado na direcção da parte da célula onde os amiloplastos estão acumulados, isto é, o fundo. É por isso que as raízes crescem para baixo! Em outras palavras, os hormônios de crescimento de plantas chamados auxinas são produzidos nas raízes, que causam as células de raiz do cabelo para crescer em direção à gravidade e à água.

Fototropismo

Fototropismo refere-se à orientação de uma planta em resposta a um estímulo de luz. Além do gravitropismo, que ajuda as raízes a descer, o caule demonstra fototropismo positivo ao crescer na direção da luz.

Diagrama de fototropismo

A distribuição de Auxin controla o fototropismo. Observe como a concentração de auxina em um lado promove o crescimento da planta em direção à luz solar em um ângulo. (Crédito da foto: Wikipedia Commons)

Um hormônio vegetal chamado auxina está presente nas células da planta que estão mais distantes da luz (em outras palavras, a auxina é concentrada no lado oposto do estímulo de luz), o que faz com que a planta desenvolva células alongadas na direção oposta de O estímulo da luz. Consequentemente, o rebento cresce / gira para a direção da luz!

Arabidopsis thaliana

O Thale Cress é regulado pelo azul à luz UV. (Crédito da foto: Million_Moments / Wikipedia Commons)

Note-se que as raízes normalmente apresentam fototropismo negativo, o que pode contribuir para o crescimento descendente das raízes. No entanto, o gravitropismo é muito mais dominante nas raízes, e explica a maioria do seu padrão de crescimento.

Referências:

  1. Germinação – Wikipedia
  2. Taxis – Wikipédia , a enciclopédia livre
  3. Gravitropismo – Wikipedia
  4. Por que as raizes crescem sempre para baixo e as hastes crescem acima? – Maravilhas do Nosso Mundo (Ohio State University)
  5. Como as plantas sabem que maneira está acima e que maneira é para baixo? – Rádio Pública Nacional (NPR)