Cosa stimola la crescita delle piante?

È stato a lungo notato che alcune piante girano verso la luce. Questo può essere osservato particolarmente chiaramente nel girasole, i cui cestini si rivolgono al sole nascente al mattino. Anche i germogli sulla finestra stanno raggiungendo la luce. Questi e molti altri fatti hanno spinto i ricercatori a scoprire le ragioni di tali movimenti orientativi delle piante. Tra questi ricercatori c'era il famoso Charles Darwin. Ha fatto germogliare i semi dei cereali in una camera oscura, quindi ha coleoptato queste piantine, cioè le prime foglie trasparenti che coprivano le giovani foglie di cereali sono state esposte alla luce che cade da un lato.

Si è scoperto che i coleoptiles erano piegati verso la luce. Se il coleoptile era coperto da un sottile strato di staniolo e la luce agiva sulla parte della piantina situata sotto il coleoptile chiuso, allora non si piegava. Nello stesso caso, quando il coleoptile rimaneva aperto ed era esposto alla luce, e l'area sottostante era ricoperta di staniolo, il coleoptile si piegava verso la luce. Analizzando gli esperimenti, Charles Darwin scrisse nel suo straordinario lavoro "La capacità di spostare le piante":

questi risultati sembrano suggerire la presenza di una sostanza nella parte superiore (coleoptile), su cui agisce la luce e che trasferisce la sua azione alla parte inferiore.

Sia questa ipotesi ingegnosa sia altre ricerche di Charles Darwin sul movimento delle piante furono accolte in modo ostile dai fisiologi occidentali. Così, Yu Sachs, il capo dei fisiologi tedeschi, nell'anno della morte di Charles Darwin scrisse: “Posso solo rimpiangere che il nome di Charles Darwin sia nel titolo. Gli esperimenti che descrive sono messi in scena all'insaputa della materia e interpretati male, e le cose buone che si possono trovare in piccoli numeri nel libro non sono nuove ".
K. A. Timiryazev ha incontrato questi lavori in un modo completamente diverso. Ha molto apprezzato gli esperimenti e la loro interpretazione. Nel libro "Life of a Plant" K. A. Timiryazev ha scritto:

Le idee dei botanici sulla dipendenza della crescita degli organi da influenze esterne avrebbero dovuto diventare molto più complicate dopo la brillante, come sempre, ricerca completamente originale di Darwin. Ha dimostrato che il luogo di azione di un agente esterno e il luogo in cui si trova questa azione a volte potrebbero non coincidere.

La storia ha dimostrato che C. Darwin e K. A. Timiryazev avevano assolutamente ragione. Più di quarant'anni dopo, la straordinaria congettura di Charles Darwin trovò una brillante conferma sperimentale. È stato dimostrato in modo convincente che la punta del coleoptile forma una sostanza: l'auxina.

All'inizio degli anni '30 fu isolata una sostanza che favorisce la flessione dei coleoptiles e stimola la formazione delle radici e se ne determina la struttura. Che sorpresa è stata quando si è scoperto che questa sostanza, l'acido indolacetico, è stata sintetizzata da chimici organici nel 1885. Questo acido è stato chiamato eteroauxina, che significa un'altra auxina. Conoscendo la natura dell'eteroauxina, i chimici organici hanno avviato studi intensivi sulla sintesi di nuovi composti da acidi acetici e altri acidi organici, ei fisiologi hanno iniziato a studiare gli effetti di questi composti sulla crescita e lo sviluppo delle piante.

Migliaia di tali composti sono stati ora sintetizzati. Ma solo pochi di loro hanno finora trovato ampia applicazione nella pratica.

Lo studio dell'effetto dei regolatori di crescita sulle piante ha dimostrato che una stessa sostanza, a seconda della concentrazione applicata, può avere un effetto sia stimolante che inibitorio su una pianta. Ad esempio, il farmaco 2,4-D (acido 2,4-diclorofenossiacetico), se usato a piccole dosi (10-20 mg / l), stimola la formazione dei frutti nei pomodori e la formazione delle radici nelle talee, cioè , agisce come stimolante della crescita.

Quando il 2,4-D viene utilizzato in alte concentrazioni (100 lg / l), il giovane sopprime i processi di crescita - in questo caso, il farmaco agisce come un inibitore della crescita. Con questo trattamento, le piante non muoiono, i loro processi di crescita vengono temporaneamente ritardati. Se le piante vengono trattate con questo farmaco, assunto in una concentrazione ancora più elevata (3 g / l), allora muoiono, cioè in questo caso il farmaco è un erbicida (herbi - grass e caedere - kill).

Spesso sostanze sintetiche che stimolano, inibiscono o in qualche altro modo cambiano la fisiologia: i processi logici nelle piante sono chiamati regolatori. Se queste sostanze influenzano la crescita, vengono chiamate regolatrici della crescita, se provocano la formazione di rudimenti floreali e ne favoriscono lo sviluppo, vengono chiamate regolatrici della fioritura.

Si è riscontrato che la stessa dose del farmaco ha un effetto completamente opposto su piante diverse: in alcune stimola i processi di crescita, in altre sopprime. Allo stesso tempo, si è scoperto che i tessuti e gli organi delle piante giovani sono per lo più più sensibili all'azione delle sostanze chimiche. Diversi organi, parti e tessuti di una pianta reagiscono in modo diverso a tali influenze.

K. E. Ovcharov

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