Kérdés:
Végeztek-e kísérleteket az űrben annak meghatározására, hogy a növények hogyan nőnek gravitációs vagy fényjelzések nélkül?
Aaron
2018-11-02 03:43:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Most olvastam egy kérdést a kertészeti telephelyen arról, hogy miért nőnek fel a növények, amelyre az egyik válasz megemlítette az ISS-en végzett kísérleteket, és amely a következőket mondta:

az ISS-en végzett kísérletek azt mutatták, hogy a növények olyan irányban nőnek, hogy a „felfelé” (azaz a szár, a levelek stb.) fényforrás felé mutatnak, még a gravitáció. Természetesen ez attól függ, hogy a növény képes-e meghatározni a fényforrás felé vezető utat.

De most kíváncsi vagyok, hogyan nőne egy növény, ha nem lenne módja valamilyen fajta meghatározására vagy a gravitáció, a termikus vagy az EM (fény) által. ?


Amint azt a hozzászólók javasolják, igen, valóban azt feltételeztem, hogy egy ilyen jellegű teszt valószínűleg nem tartalmaz fényt, vagy egyenletesen osztja el a fényt különböző irányokból.

a fény hiánya esetén a növények valóban növekedés nélkül kezdenek növekedni, de betegnek tűnnek, gyorsan növekednek (azt hiszem, hogy megpróbálják elérni a fényt), és hamarosan elpusztulnak.

Érdekes kérdés, de nehéz lesz növényeket termeszteni fény nélkül.
@OrganicMarble: magvak sötétben is csírázhatnak. Emellett egy növényt egyenletesen meg lehetne világítani, hogy minden fototróf nyom nélkül növekedhessen.
@DrSheldon jó pont, a kérdés nagyon körültekintően van megfogalmazva.
Lehetetlen növényeket növeszteni fény nélkül. Lehetetlen növényeket nevelni víz nélkül. A kémiai fotoszintézis nélkül nem lehet növényeket termeszteni. Lehetetlen növényeket termeszteni az 50–100 ° F határokon kívül. A komplexitást nem szabad figyelmen kívül hagyni.
@stormy Valójában a növények fény nélkül növekedni kezdenek. Nem vagyok szakértő, de elvégeztem egy olyan kísérletet, ahol egy növény szinte teljesen sötétben nőtt, és még gyorsabban nőtt, mint a fényben levő társa, ami feltételezem, hogy a növény megpróbálta elérni egy olyan területet, ahová eljuthat. némi fény (ami természetesen nem sikerült). A növény betegnek tűnt és korán elhunyt, de több centiméterrel megnőtt. _Azonban_ egy ilyen kísérletnek csak egyenletes fényeloszlásúnak kell lennie. A sötétség csak 1 ilyen egyenletes eloszlás. A növekedési lámpák minden irányban azonos távolságra lévő tömbje másik lehet.
@stormy ... és hasonlóképpen a víz, a hőmérséklet és más változók eloszlása ​​egyenletesen osztható el a mag körül minden irányban. Legalább megpróbálhatná ezt a lehető legközelebb az egységes eloszláshoz.
Tehát a nemzetközi űrállomáson egy ilyen kísérlethez gondosan felkevert nedves szennyeződésekből álló gömb kerülhet, középre helyezett maggal. Ezután tegye a növekvő lámpákat egyenletesen, körülötte minden irányba, vagy csak hagyja sötétben, és nézze meg, mi történik. A gravitáció pedig a mag referenciakeretétől kezdve, mivel a pályán van, nulla, tehát nincs iránya a gravitációnak.
@stormy: Sok-sok, sok-sok növény szépen meg fog nőni 10 ° C alatti hőmérsékleten vagy 37,8 ° C felett.
Természetesen vannak szélsőségesek. Zöldségekre és dísznövényekre gondoltam.
Egy válasz:
DrSheldon
2018-11-02 10:03:04 UTC
view on stackexchange narkive permalink
A magok közé tartozik egy növényi embrió, amelynek gyökere és hajtása már kifejlődött. Amikor a mag kicsírázik, a gyökér és a hajtás a csúcson lévő szövetnövekedés révén megnyúlnak (merisztéma). Környezeti jelek nélkül a gyökér és a hajtás ugyanabban az általános irányban nő tovább, mint a magban. Hangsúlyozom az "általános" szót, mert a gyökér vagy a hajtás elágazhat, és a gyökerekről is kimutatták, hogy hélixet alkotnak; mindkét esetben az általános növekedés továbbra is ugyanazon az általános irányon halad.

Annak megakadályozása érdekében, hogy a növények a „rossz úton” növekedjenek a talajba, tropizmusok nak nevezett válaszaik vannak. Ezek miatt a gyökér vagy a hajtás növekedése közben akár 180 fokig is meghajlik! A három fő tropizmus a gravitáció (geotropizmus vagy gravitropizmus), a fény (fototropizmus) és a víz (hidrotropizmus). Az alábbiakban leírtak szerint mindegyiket az ISS-en tanulmányozták, és néha együtt is.

Bár a tropizmus kísérleteit az ISS fedélzetén több különböző létesítményben tartották, az EMCS-t kifejezetten az ilyen típusú kísérletekhez fejlesztették ki:

Az Európai Moduláris Termesztési Rendszer (EMCS) egy ESA kísérleti létesítmény, amelynek célja a növénybiológia csökkentett gravitációjú környezetben történő tanulmányozása. Támogatja a biológiai kísérletek tenyésztését, stimulálását és személyzet általi működését ellenőrzött körülmények között (például hőmérséklet, légköri összetétel, vízellátás, megvilágítás, megfigyelés és gravitáció). A létesítmény több generációs (magról magra) kísérleteket végzett, és tanulmányozta a gravitáció és a fény hatását a növény korai fejlődésére és növekedésére, a jel észlelésére és transzdukciójára a növényi tropizmusokban.

https: / /www.nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments/explorer/Facility.html?#id=336

Kísérlet a mikrogravitációban és a sötétségben:

Biológiai kutatások kaniszterekben - 16: A növény citoszkeletonjának vizsgálata mikrogravitációban génprofilozással és citokémiával (BRIC-16-Citoszkeleton) tanulmányozza a mikrogravitáció hatásait az aktin citoszkeleton szerkezetére és szerveződésére növényekben Arabidopsis modell felhasználásával. .

[...]

A mikrogravitációban teljes sötétségben megtermett palántáknál a gyökereknél nagyobb a ferdeség és a hajtásszövetekből több gyökér, mint a talajba tartozó kontroll növényeknél.

https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments/explorer/Investigation.html?#id=772

Az eredmények A BRIC-16 vizsgálatból kiderült, hogy kevesebb mag csírázik, a gyökerek a növény "föld feletti" részeiből nőnek ki, és a gyökerek növekedésükkor parafatúrák:

Az első nagyobb fizikai különbséget megfigyelték a gyökércsúcson és a proximális gyökérnél, ahol szélsőségesen csavarodtak a repülési palánták, összehasonlítva a kissé ferde gyökerekkel a talajvezérléssel. A másik fő különbség a repülési mintákon talált nagyobb mennyiségű adventív gyökér (a szárból vagy levélből kialakult gyökér) volt. Az egyéb hatások között a magvakból származó növények aránya szignifikánsan alacsonyabb volt a repüléstechnikai eszközökben (FL, GC) növesztett mintákban, mint a csak a petri-csészékben növekvő palánták. Ezenkívül az endodermális sejtek (a külső réteg legmélyebb sejtjei) lényegesen kisebbek voltak a BRIC-PDFU rendszerben nevelt palántákban, mint a HC-ben. Az endodermális sejtek alakjának ez a változása a sejtfal változásaira utal, és valódi mikrogravitációs hatásnak tűnik.

Újabb kísérlet mikrogravitációban, fénnyel és fény nélkül:

A karakterizáló arabidopsis gyökér-vonzerők (CARA) kísérlet molekuláris és genetikai szintű mechanizmusokat vizsgál, amelyek a növény gyökereinek növekedését gravitáció hiányában befolyásolják, és azt, hogy ezek hogyan változnak fénnyel vagy anélkül. A kutatók az egyik palántacsomagot fénynek teszik ki, egy másik készletet sötétben tartanak, majd megvizsgálják, hogy az egyes környezetek hogyan befolyásolják a gyökérnövekedés mintázatait. A növények egy részét a pályán lévő fénymikroszkópos modullal is ábrázolják, és a kísérlet végén az összes növényt az űrhajós betakarítja, és a Földre való visszatérésük érdekében megőrzi, hogy értékeljék a pályán lévő növényi válaszokkal összefüggő géneket.

https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments/explorer/Investigation.html?#id=1020

A gravitáció, a víz és a tápanyagok külön-külön megvizsgálva:

Multiple Tropism: Az ingerek gravitációja, tápanyag- és víz-kölcsönhatása a mikrogravitációban a gyökérorientációhoz (MULTI-TROP) külön értékeli a három inger - gravitáció, víz és tápanyagok - a növény növekedésére. A tropizmus egy organizmusnak egy külső ingerre adott irányított reakciójára utal, például a növényi gyökerek lefelé nőnek a talajba a földi gravitáció hatására. Korábbi kutatások azt mutatják, hogy a növényi gyökerek véletlenszerűen nőnek a mikrogravitáció meghatározott iránya nélkül, ami kihívást jelent a növények űrben történő termesztésére szolgáló létesítmények kifejlesztésekor.

https://www.nasa.gov/mission_pages/station/ kutatás / kísérletek / felfedező / Investigation.html? # id = 7473

A gravitáció és a víz kölcsönhatása:

A hidrotropizmus és az Auxin - Az indukálható gén kifejeződése a mikrogravitációs körülmények között termesztett gyökerekben (HydroTropi) kísérletnek három konkrét célja van:

  • Először azt bizonyítja, hogy a gravitropizmus (a növény azon képessége, hogy a gravitációra reagálva megváltoztassa növekedési irányát) megzavarja a hidrotropizmust (olyan irányú növekedési reakciót, amelyben az irányt a víz koncentrációjában lévő ingerek határozzák meg).

https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments/explorer/Investigation.html?#id=753

+1 Szép válasz!
Azta! Nem számítottam annyira. Köszönöm. Egy kérdés: azt írod, hogy "a gyökér és a hajtás tovább fog növekedni ugyanabban az irányban, mint amiben a magban volt", de úgy tűnik, hogy az általad megadott idézetek a dugóhúzásnál másként, majd az utolsó előtti idézetben véletlenszerűen növekednek meghatározott mikrogravitációs irány nélkül ". Mégis, _kiváló_ válasz, köszönöm - + 1-eztem, és habozom elfogadni a választ csak azért, mert SE szokás egy kicsit több időt adni neki, hogy ne csüggedjen a többi válaszadó, de visszatérek az elfogadáshoz később.
@Aaron: Javítottam a válaszomat, hogy segítsek az aggodalmadban.


Ezt a kérdést és választ automatikusan lefordították angol nyelvről.Az eredeti tartalom elérhető a stackexchange oldalon, amelyet köszönünk az cc by-sa 4.0 licencért, amely alatt terjesztik.
Loading...