पौधे पर्यावरणीय उत्तेजनाओं पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं?

जब जानवरों को पर्यावरणीय उत्तेजना का सामना करना पड़ता है, चाहे वह सूर्यास्त हो, भारी बारिश हो, या पानी और भोजन खोजने की आवश्यकता हो, तो उनके व्यवहार के आधार पर प्रतिक्रियाओं का उत्पन्न होना सामान्य है। सामान्य तौर पर, इन उत्तेजनाओं के लिए जानवरों की प्रतिक्रियाओं में से एक यह है कि वे जिस स्थान पर हैं, वहां से चले जाएं। इसके विपरीत, पौधे समान पर्यावरणीय उत्तेजनाओं पर उसी तरह प्रतिक्रिया नहीं कर सकते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि पौधे अवृन्त होते हैं, अर्थात वे वस्तुतः हमेशा एक ही स्थान पर जड़े या स्थिर रहते हैं। इसलिए, पौधों को अपने शरीर क्रिया विज्ञान और विकास के माध्यम से विभिन्न उत्तेजनाओं या चुनौतियों पर प्रतिक्रिया करनी चाहिए।

पौधों और जानवरों के बीच जीवन शैली में ये अंतर दो समूहों के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर के कारण हैं: जबकि जानवर अपने वातावरण में घूमते हैं, पौधे अपने में स्थिर हो जाते हैं। पौधों के जीवन के इस तरीके का अर्थ है कि उनकी वृद्धि काफी हद तक पर्यावरणीय उत्तेजनाओं द्वारा निर्धारित होती है। इस प्रकार, इस प्रकार के “प्लास्टिक” विकास को करने के लिए पौधों द्वारा उपयोग किए जाने वाले विकास प्रतिक्रियाओं के सेट के तत्वों में से एक और उनके पर्यावरण द्वारा वातानुकूलित दिशात्मक विकास है। दिशात्मक विकास एक दिशात्मक उत्तेजना द्वारा बदले में उत्पन्न होता है। इस घटना को ट्रॉपिज़्म के रूप में जाना जाता है।

ट्रॉपिज्म क्या हैं

इसलिए, प्लांट ट्रॉपिज़्म ऐसे तंत्र हैं जिनके द्वारा वे पर्यावरणीय परिवर्तनों के अनुकूल होते हैं । इसी तरह, एक ट्रॉपिज़्म एक उत्तेजना की ओर या उससे दूर एक आंदोलन है। आमतौर पर पौधों की वृद्धि को प्रभावित करने वाले चार उद्दीपक हैं: प्रकाश, गुरुत्व, जल और स्पर्श। हालांकि, ट्रॉपिज्म को अन्य पौधों की गतिविधियों के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए। नैस्टिक आंदोलनों के साथ, प्रतिक्रिया की दिशा उत्तेजनाओं की दिशा पर निर्भर करती है। मांसाहारी पौधों की पत्तियों की गड़गड़ाहट एक अच्छा उदाहरण है। यहां, इन आंदोलनों को एक उत्तेजना द्वारा शुरू किया जाता है, लेकिन उत्तेजना की दिशा उस प्रतिक्रिया का कारक नहीं है जो इसके परिणामस्वरूप उत्पन्न होती है।

पर्यावरणीय तनावों (जैसे शाकाहारी या रोगजनक हमले) का जवाब देने के अलावा, पौधों को अपने पर्यावरण का पता लगाने की आवश्यकता होती है। इस तरह, वे अपने जीवन को बनाए रखने वाले बुनियादी पोषण संसाधनों की तलाश करते हैं। इसलिए, अपने वातावरण में पौधे मुख्य रूप से पर्याप्त आपूर्ति की तलाश में रहते हैं। पानी, खनिज पोषक तत्व, प्रकाश और, कुछ मामलों में, भौतिक सहायता इनका हिस्सा हैं। पौधों द्वारा आवश्यक और मांगी गई आपूर्तियों का वितरण समय और स्थान के साथ बदलता रहता है। यदि पौधे इन चरों को नियंत्रित करने में सक्षम हैं और बदले में, उनके द्वारा उत्पन्न होने वाले परिवर्तनों की दिशा में, उनके पास अपने पर्यावरण का पता लगाने की अधिक क्षमता होगी। इसलिए, ये ट्रॉपिज़्म पौधों में हर समय मौजूद रहते हैं और उनके अस्तित्व के लिए पर्यावरण के अनुकूल होने की कुंजी हैं।

सकारात्मक और नकारात्मक उष्णकटिबंधीय

प्लांट ट्रॉपिज्म भी डिफरेंशियल ग्रोथ का परिणाम है। यह वृद्धि तब होती है जब पौधे के अंग के एक क्षेत्र में कोशिकाएं विपरीत क्षेत्र की कोशिकाओं की तुलना में तेजी से बढ़ती हैं। इस प्रकार, कोशिकाओं की विभेदक वृद्धि अंग (पत्ती, जड़, तना, आदि) के विकास को निर्देशित करती है। इसी तरह, यह पूरे पौधे की दिशात्मक वृद्धि को निर्धारित करता है। कुछ पादप हार्मोन, जैसे ऑक्सिन, को पादप अंग के विभेदक विकास का नियामक माना जाता है। ये हार्मोन पौधे को उत्तेजना के जवाब में झुकने या झुकने का कारण बनते हैं।

उत्तेजना की दिशा में उत्पन्न होने वाली गति को सकारात्मक ट्रॉपिज़्म माना जाता है । इसके बजाय, उत्तेजना के विपरीत दिशा में विकास को नकारात्मक ट्रॉपिज़्म के रूप में जाना जाता है । पौधों की अन्य सामान्य ट्रॉपिक प्रतिक्रियाएं हैं ग्रेविट्रोपिज्म, फोटोट्रोपिज्म, हाइड्रोट्रोपिज्म, थिग्मोट्रोपिज्म, थर्मोट्रोपिज्म और काइमोट्रोपिज्म।

गुरुत्वाकर्षण

पादप कोशिका विभाजन उप-क्षेत्रों में होता है जिसे बढ़ाव क्षेत्र कहा जाता है, और मेरिस्टेम नामक ऊतकों द्वारा गठित किया जाता है। यह कोशिका विभाजन पौधों के अंगों के विकास की अनुमति देता है। गुरुत्वाकर्षण एक अंतर्जात और पर्यावरणीय संकेत है, जो अन्य संकेतों के साथ, इस विकास प्रक्रिया को नियंत्रित करता है। जब रेडिकल (पौधे की जड़) लंबी हो जाती है और इसके बीज अंकुरित हो जाते हैं, तो प्राथमिक जड़ें बनती हैं। पहली जड़ों से उत्पन्न होने वाली सभी जड़ों को द्वितीयक जड़ों के रूप में जाना जाता है। यद्यपि मुख्य जड़ गुरुत्वाकर्षण के विरुद्ध बढ़ती है, मुख्य जड़ इसके साथ बढ़ती है।

दूसरी ओर, परिधीय अंग, प्राथमिक अंगों से उत्पन्न होते हैं। हालांकि, वे गुरुत्वाकर्षण सदिश के संबंध में एक पसंदीदा कोण का पालन करने के लिए एक त्वरित पुनर्समायोजन करते हैं। इसे गुरुत्वाकर्षण सेट पॉइंट (GSA) कोण के रूप में जाना जाता है। इसके माध्यम से, एक अंग 0 डिग्री के नीचे की ओर लंबवत अभिविन्यास बनाए रखता है। धुरी या प्राथमिक अंग से शुरू होने वाली पार्श्व या परिधीय वृद्धि, पौधे को उस वातावरण का बेहतर ढंग से पता लगाने की अनुमति देती है जिसमें वह बढ़ता है, ताकि वह उस पर्यावरण के संसाधनों को प्रभावी ढंग से प्राप्त कर सके।

इसलिए, प्रत्येक पौधे का अंग गुरुत्वाकर्षण के लिए अलग तरह से प्रतिक्रिया करता है। नतीजतन, वे प्रत्येक अंग के लिए विशिष्ट गुरुत्व सेट बिंदु कोण से बढ़ते हैं। इन कोणों को पौधे के विकास द्वारा, हार्मोन की क्रिया द्वारा या पर्यावरणीय संकेतों के कारण संशोधित किया जा सकता है। हालांकि, पौधे की वृद्धि 0 डिग्री के नीचे की ओर लंबवत अभिविन्यास के साथ दी जाती है, गुरुत्वाकर्षण के लिए धन्यवाद । सामान्य तौर पर, इस ट्रॉपिज्म को पौधों की एक रणनीति के रूप में माना जा सकता है जो उनके अंगों को भूमिगत और हवाई दोनों तरह के दुर्लभ संसाधनों तक पहुंचने की अनुमति देता है।

गुरुत्वाकर्षण का महत्व

पौधों में ग्रेविट्रोपिज्म का बहुत महत्व है, क्योंकि यह उनकी जड़ों के विकास को निर्देशित करता है। जब जड़ें गुरुत्वाकर्षण के खिंचाव की ओर बढ़ती हैं, तो इसे सकारात्मक गुरुत्वाकर्षण माना जाता है । जब जड़ें गुरुत्वाकर्षण के विपरीत दिशा में बढ़ती हैं, तो इसे नकारात्मक गुरुत्ववाद माना जाता है । गुरुत्व की ओर पौधे की जड़ और प्ररोह प्रणाली का उन्मुखीकरण अंकुरण के अंकुरण चरणों से देखा जा सकता है।

हालांकि, गुरुत्वाकर्षण के आकर्षण की ओर जड़ प्रणाली का उन्मुखीकरण रूट कैप के लिए धन्यवाद दिया जाता है, जिसे कैप या पाइलोरिज़ा कहा जाता है । स्टेटोसाइट्स , जो रूट कैप की विशेष कोशिकाएं हैं, गुरुत्वाकर्षण को संवेदन के लिए जिम्मेदार माना जाता है। ये विशिष्ट कोशिकाएँ अन्य अंगों में भी पाई जाती हैं, जैसे कि तना। तने में एमाइलोप्लास्ट नामक अंगक होते हैं । ये स्टार्च स्टोर के रूप में कार्य करते हैं। मोटे स्टार्च के दाने पौधों की जड़ों में एमाइलोप्लास्ट जमा करने का कारण बनते हैं। यह गुरुत्वाकर्षण की प्रतिक्रिया में होता है।

एमाइलोप्लास्ट्स का अवसादन रूट कैप्सूल को बढ़ाव के क्षेत्र में संकेत भेजने का कारण बनता है। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, यह क्षेत्र रूट विकास के लिए जिम्मेदार लोगों में से एक है। इस क्षेत्र में गतिविधि अंतर वृद्धि और जड़ वक्रता का कारण बनती है, और गुरुत्वाकर्षण की दिशा में विकास को निर्देशित करती है। यदि कोई जड़ आंदोलन करती है जो स्टेटोसाइट्स के अभिविन्यास में परिवर्तन का कारण बनती है, तो एमिनोप्लास्ट स्थानांतरित हो जाएंगे जिससे स्टेटोसाइट्स आदर्श बिंदु पर लौट आएंगे, जो कि गुरुत्वाकर्षण की दिशा में है। सरल शब्दों में, यदि बीज इस तरह से मुड़ता है कि जड़ गुरुत्वाकर्षण की दिशा (ऊपर की ओर) के विरुद्ध है, तो यह स्वयं को नीचे की ओर घुमाएगा। इस प्रकार, यह गुरुत्वाकर्षण की दिशा के अनुसार बढ़ेगा।

फोटोट्रोपिज्म

पौधों में प्रकाश की विभिन्न तरंग दैर्ध्य को अलग करने की क्षमता होती है। इस कारण यह आमतौर पर नीले प्रकाश की दिशा में होता है। प्रकाश की दिशा के जवाब में पौधा जो आंदोलन (ट्रोपिज्म) उत्पन्न करता है, उसे फोटोट्रोपिज्म के रूप में जाना जाता है । इस प्रतिक्रिया को सक्षम करने वाले नीले प्रकाश संवेदी रिसेप्टर्स को फोटोट्रोपिन के रूप में जाना जाता है । हालांकि फोटोट्रोपिक प्रतिक्रियाएं आमतौर पर लाल बत्ती से नहीं मिलती हैं, फोटोट्रोपिन सिस्टम समग्र नीले प्रकाश प्रतिक्रिया को बढ़ाने के लिए फाइटोक्रोम के साथ बातचीत करता है। फाइटोक्रोम लाल बत्ती के संवेदक हैं ।

Phototropism विभिन्न पौधों में आम है। यह काई, फर्न, बीज पौधों और यहां तक ​​कि शैवाल में भी देखा जा सकता है। उपजी और पत्तियों में इस ट्रॉपिज्म की सराहना करना आसान है, जो आमतौर पर दैनिक आंदोलन के जटिल पैटर्न विकसित करते हैं, क्योंकि वे दिन के दौरान सूर्य का अनुसरण करते हैं। यह आपतित सूर्य के प्रकाश के संबंध में ब्लेड के कोण को बनाए रखने के लिए दिया जाता है। इसी तरह, विभिन्न संवहनी पौधों में प्रकाश या सकारात्मक ट्रॉपिज्म की ओर वृद्धि देखी जा सकती है। इनमें एंजियोस्पर्म, जिम्नोस्पर्म और फर्न हैं।

इन पौधों के तने प्रकाश स्रोत की दिशा में बढ़ते हैं। हालाँकि, जड़ों में फोटोट्रोपिक प्रतिक्रियाएं भी देखी जाती हैं। इन प्रतिक्रियाओं को मिट्टी के ऊपरी क्षेत्रों के संबंध में उन्मुख जड़ विकास में मदद करने के लिए प्रस्तावित किया गया है जिसमें प्रकाश अभी भी प्रवेश कर सकता है। हालांकि, पौधे की जड़ें गुरुत्वाकर्षण से प्रभावित नकारात्मक फोटोट्रोपिज्म उत्पन्न करती हैं। यानी ये बढ़ते हैं और प्रकाश की विपरीत दिशा में चलते हैं।

हेलियोट्रोपिज्म

हेलियोट्रोपिज्म एक प्रकार का फोटोट्रोपिज्म है जिसमें कुछ पौधे के अंग पूर्व से पश्चिम की ओर पथ का अनुसरण करते हैं । पौधे के अंग जो आमतौर पर यह गति करते हैं वे हैं तने और फूल। कुछ हेलियोट्रोपिक पौधों में भी रात में अपने फूलों को सूर्य की ओर मोड़ने की क्षमता होती है। इसके साथ, पौधा यह सुनिश्चित करता है कि जब वह दिखाई दे तो वह सूर्य की दिशा में उन्मुख हो। गति करने की यह क्षमता सूरजमुखी जैसे पौधों में देखी जा सकती है। हालाँकि, यह केवल उनकी युवावस्था में होता है। सूरजमुखी के परिपक्व होने पर, वे अपनी हेलियोट्रोपिक क्षमता खो देते हैं और केवल एक दिशा में, आमतौर पर पूर्व की ओर इशारा करते रहते हैं।

इसी तरह, हेलीओट्रोपिज्म पौधे के विकास का समर्थन करता है और पूर्व की ओर फूलों का तापमान बढ़ाता है। यह तथ्य हेलियोट्रोपिक पौधों को परागणकों के लिए अधिक आकर्षक बनाता है।

hydrotropism

पौधों की जड़ों की मिट्टी से पानी और खनिज प्राप्त करने की क्षमता उनके अस्तित्व को मिट्टी पर निर्भर करती है। नमी प्रवणता के सापेक्ष निर्देशित जड़ वृद्धि को हाइड्रोट्रोपिज्म के रूप में जाना जाता है । दूसरे शब्दों में, इस ट्रॉपिज्म के साथ पौधे की जड़ें पानी की सांद्रता के जवाब में सीधे बढ़ती हैं। सकारात्मक हाइड्रोट्रोपिज्म के माध्यम से , पौधे अपने अस्तित्व की देखभाल करते हैं, सूखे की स्थिति से खुद को बचाते हैं। इसके विपरीत, नकारात्मक हाइड्रोट्रोपिज्म के माध्यम से , पौधों को पानी की अतिसंतृप्ति से छुटकारा मिलता है। शुष्क बायोम से पौधों में इस उष्णकटिबंधीयता का बहुत महत्व है, क्योंकि उन्हें पानी की कम सांद्रता का जवाब देने में सक्षम होना चाहिए।

चूँकि पौधों की जड़ों में नमी के उतार-चढ़ाव महसूस होते हैं, जड़ के सबसे निकट की कोशिकाओं में धीमी वृद्धि का अनुभव होता है। एब्सिसिक एसिड (एबीए) के रूप में जाना जाने वाला प्लांट हार्मोन इस प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह हार्मोन रूट बढ़ाव क्षेत्र में अंतर वृद्धि को प्रेरित करने में मदद करता है, और इसके लिए धन्यवाद, यह वृद्धि जड़ों को पानी की दिशा में बढ़ने की अनुमति देती है।

अब, इससे पहले कि किसी पौधे की जड़ें जलानुवर्तन प्रदर्शित करें, उन्हें पहले अपनी गुरुत्वीय प्रवृत्ति पर काबू पाना होगा। यही है, जड़ों को गुरुत्वाकर्षण के प्रति कम संवेदनशील होना चाहिए। विभिन्न अध्ययनों से पता चला है कि जल प्रवणता या इसकी कमी के संपर्क में आने से जड़ें हाइड्रोट्रोपिज्म को ग्रेविट्रोपिज्म से ऊपर दिखाने के लिए प्रेरित कर सकती हैं। इस मामले में, जड़ों के स्टेटोसाइट्स में अमीनोप्लास्ट की संख्या कम हो जाती है। रूट स्टेटोसाइट्स में अमीनोप्लास्ट्स की कमी से जड़ों को गुरुत्वाकर्षण के खिंचाव से उबरने और नमी की प्रतिक्रिया में आगे बढ़ने में मदद मिलती है।

थिग्मोट्रोपिज्म

कुछ पौधे इंसानों सहित कई जानवरों की तुलना में स्पर्श के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं। मानव त्वचा इस पर न्यूनतम 0.002 मिलीग्राम वजन महसूस कर सकती है। इसके विपरीत, सनड्यू नामक एक कीटभक्षी पौधा अपने ऊपर 0.0008 मिलीग्राम के वजन का पता लगा सकता है, जबकि एक सिसिओस टेंड्रिल 0.00025 मिलीग्राम के वजन का पता लगा सकता है। इस प्रकार, थिग्मोट्रोपिज्म स्पर्श या संपर्क की उत्तेजना के जवाब में एक पौधे की गति को संदर्भित करता है। इस घटना को हैप्टोट्रोपिज्म भी कहा जाता है ।

सकारात्मक और नकारात्मक थिग्मोट्रोपिज्म

विभिन्न प्रकार के थिग्मोट्रोपिक व्यवहार हैं। उनमें से सकारात्मक और नकारात्मक। सकारात्मक थिग्मोट्रोपिज्म पौधों पर चढ़ने के साथ-साथ बेलों के रूप में जाना जाता है । प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया में सुधार करने के लिए, इनमें से कुछ पौधे अपनी उत्तेजनाओं के करीब आने के लिए विशेष संरचनाओं का लाभ उठाते हैं और खुद को प्रकाश में अधिक उजागर करते हैं। इन संरचनाओं को प्रतान के रूप में जाना जाता है।

टेंड्रिल एक धागे जैसा उपांग होता है जिसका उपयोग पौधा ठोस सतहों या संरचनाओं के चारों ओर खुद को कुंडलित करने के लिए करता है। टेंड्रिल की सतह पर संवेदी एपिडर्मल कोशिकाएं तब उत्तेजित होती हैं जब टेंड्रिल किसी वस्तु के संपर्क में आता है। ये कोशिकाएँ हैं जो प्रतान को हवा होने के लिए कहती हैं। यह कर्लिंग भी अंतर वृद्धि का परिणाम है।

जबकि प्रतान एक सकारात्मक थिग्मोट्रोपिज्म उत्पन्न करते हैं, पौधों की जड़ें, इसके विपरीत, एक नकारात्मक दिखा सकती हैं। नकारात्मक थिग्मोट्रोपिज्म तब होता है जब जड़ें मिट्टी के माध्यम से फैलती हैं, उस वस्तु के विपरीत दिशा में बढ़ती हैं जो उत्तेजना को प्रवृत्ति का कारण बनती है। जड़ वृद्धि गुरुत्वाकर्षण से अत्यधिक प्रभावित होती है, इसलिए वे नीचे की ओर बढ़ती हैं। हालाँकि, जब जड़ें किसी वस्तु के संपर्क में आती हैं, तो वे अपने विकास की दिशा बदल सकती हैं। यह उत्तेजना के जवाब में होता है, जो संपर्क है।

थर्मोट्रोपिज्म और काइमोट्रोपिज्म

रुचि के दो अन्य प्रकार के ट्रॉपिज्म थर्मोट्रोपिज्म और केमोट्रोपिज्म हैं। थर्मोट्रोपिज्म तापमान में परिवर्तन के जवाब में पौधे की गति या वृद्धि है। इस प्रकार, सकारात्मक या नकारात्मक थर्मोट्रोपिज्म हो सकता है , और यह उस वातावरण के तापमान रेंज के आधार पर होता है जिसमें संयंत्र स्थित है। इसके हिस्से के लिए, केमोट्रोपिज्म पर्यावरण के घटकों या रासायनिक पदार्थों के जवाब में पौधे की वृद्धि या गति है।

पौधों की जड़ें काफी रसायनयुक्त अंग हैं, क्योंकि वे मिट्टी में मौजूद कुछ रासायनिक पदार्थों की उपस्थिति पर सकारात्मक या नकारात्मक प्रतिक्रिया कर सकते हैं। जड़ों में मौजूद काइमोट्रोपिज्म पौधे को मिट्टी से निकाले गए संसाधनों के माध्यम से अपनी वृद्धि और विकास में सुधार करने में मदद करता है।

पौधों के परागण के समय सकारात्मक केमोट्रोपिज्म का एक उदाहरण होता है। जब एक परागकण मादा प्रजनन संरचना पर गिरता है, जिसे कलंक कहा जाता है , तो परागकण अंकुरित हो जाता है। इस प्रकार एक पराग नली का निर्माण होता है। इस प्रकार, पराग नली का विकास पौधे के अंडाशय की ओर निर्देशित होता है, जो इससे आने वाले रासायनिक संकेतों के कारण होता है।

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