텐드릴

Tendril
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컬링텐드릴

식물학에서, 텐드릴은 실 같은 모양을 가진 특별한 줄기, 잎 또는 페티올이며, 쿠스쿠타와 [1]같은 기생 식물에 의한 세포 침입뿐만 아니라 지지와 부착을 위해 기어오르는 식물에 의해 사용된다.완두콩, 패션플라워, 포도, 칠레산 꽃 [2]등 텐드릴을 가진 식물들이 많이 있습니다.텐드릴은 감김, 감김, 또는 적절한 구조나 숙주에 밀착함으로써 접촉 및 화학적 요인에 반응합니다.

역사

텐드릴에 대한 가장 초기의 그리고 가장 포괄적인 연구는 찰스 다윈의 "식물의 등반과 습관에 대하여"라는 논문으로, 1865년에 처음 출판되었다.이 작업은 또한 지지대를 찾는 줄기와 힘줄의 움직임을 설명하기 위해 순환이라는 용어를 만들었습니다.다윈은 또한 텐드릴이 중간에 [3]전이가 있는 역 비틀린 나선형의 두 섹션의 모양을 채택하는 현재 텐드릴 변천으로 알려진 현상을 관찰했습니다.

힘줄의 생물학

완두콩은 말단엽만 변형되어 힘줄이 됩니다.노란 베치(Lathyrus phaca)와 같은 다른 식물에서는 잎 전체가 수정되어 잎이 확대되어 광합성을 하는 동안 힘줄이 된다.다른 사람들은 Clematis속과 같이 복합 잎의 라키스를 텐드릴로 사용한다.

일반적인 등반식물의 텐드릴

네펜테스 식물의 전문화된 물받이 덫은 텐드릴 끝에 형성된다.공중 투수의 텐드릴은 보통 가운데에 감겨 있다.텐드릴이 물체와 충분히 오랫동안 접촉하면 보통 물체의 주위를 둥글게 말아 투수의 강한 고정점을 형성합니다.이런 식으로,[4] 텐드릴은 식물의 자라는 줄기를 지탱하는 데 도움을 준다.기생 식물인 쿠스쿠타의 텐드릴은 공기 중의 화학 물질에 의해 유도되며, 적절한 숙주 주위에 감겨 있을 뿐이다.

진화와 종

식물의 등반 습관은 더 많은 햇빛 자원을 받고 [5]개화식물의 다양성을 증가시키기 위해 스스로 캐노피까지 도달하도록 지원한다.텐드릴은 줄기, 잎, 꽃차례와 같은 다양한 형태학적 구조에서 파생된 식물 기관이다.비록 등반 습관은 혈관배엽, 나체배엽,[6] 양치류에 포함되지만, 힘줄은 종종 혈관배엽에 나타나고 양치류에는 거의 나타나지 않습니다.덩굴손 발전의 분자 기준에 기초하여, 연구들은 빙정 나선형 성장 성능 개체 생성 origin,[7]과 상관성이 없다를 보였다, 여러 개체 생성 기원. 17종류 빙정 그들의 개체 생성 기원과 성장 패턴에 의해, 이것의 각 타입이 더 많은 한번 이상 참여할 수 있어 확인되고 있다.w이틴 혈관 파마텐드릴을 가진 일반적인 과일과 채소는 변형된 줄기에서 파생된 수박(Citrullus lanatus), 변형된 말단 전단에서 파생된 완두콩(Pisum sativum) 및 일반 포도 덩굴(Vitis vinifera)이 전체 [8]꽃차례에서 변형된 것이다.

코일링 메커니즘

순환

텐드릴 코일링의 메커니즘은 텐드릴이 [9]축을 중심으로 원형 진동 패턴으로 움직이고 성장하는 텐드릴의 순환에서 시작됩니다.순환은 종종 텐드릴의 첫 번째 주요 운동으로 정의되며, 식물이 지지 시스템(텐드릴이 감기는 물리적 구조)[10]과 접촉할 가능성을 증가시키는 목적으로 사용됩니다.게라 외 연구진이 수행한 2019년 연구에서 지지 자극이 없으면, 이 경우 지반의 지분이 약한 자극을 향해 힘줄이 순환하는 것으로 나타났다.지지 구조물에 도달하기 위한 많은 시도 후에, 텐드릴은 결국 [11]바닥에 떨어질 것이다.그러나 지지 자극이 있을 때 지지 자극의 방향으로 텐드릴의 순환 진동이 발생하는 것으로 밝혀졌다.따라서 텐드릴은 지지 자극의 [11]존재에 따라 회심의 방향을 바꿀 수 있다고 결론지었다.식물의 순환 과정은 거의 모든 식물종이 순환 행동을 보이기 때문에 [9]텐드릴 식물에만 있는 것이 아니라는 것에 주목하는 것이 중요하다.

문의 코일링

Thigmotropism은 텐드릴 코일링 메커니즘에서 입력 신호의 기초입니다.예를 들어, 완두콩 텐드릴은 노출된 세포벽 표면에 매우 민감한 세포를 가지고 있다.이 감작 세포들은 전형적으로 칼슘 [12]파동으로서 티그모트로픽 신호를 시작하는 세포들이다.프라이머리 터치 신호는 다른 피토호르몬, 특히 감마아미노부틸산(GABA)과 자스모네이트(JA)의 시그널링 캐스케이드를 유도합니다.포도 덩굴 텐드릴에서는 최근 GABA가 독립적으로 텐드릴 코일링을 촉진할 수 있는 것으로 나타났다.또한 자스모네이트 피토호르몬이 텐드릴 [13]코일링을 시작하는 호르몬 신호 역할을 하는 것으로 나타났다.이 캐스케이드는 플라스마막 H+-ATPase를 활성화시킬 수 있으며, 이는 양성자 펌프로서의 접촉 코일링 메커니즘에서도 역할을 한다.이 펌프 활동은 세포 내부에서 아포플라스트로 가는 H+ 이온의 전기화학을 확립하고, 이는 다시 삼투압 구배를 생성합니다.이것은 팽압의 상실로 이어진다; 일부 세포에서 팽압의 상실로 인한 세포 크기의 차이는 코일링 반응을 [14]생성한다.이 수축성 운동은 또한 젤라틴성 섬유에 의해 영향을 받는데, 젤라틴성 섬유는 티그모트로픽 신호 [15]캐스케이드에 반응하여 수축하고 갈린다.

자기차별

텐드릴은 촉각을 기반으로 숙주 주변에서 휘감기는 하지만, 식물은 자기 차별의[16] 형태를 가지고 있으며 그들 자신이나 같은 종의 이웃 식물 주변에서 휘감기는 것을 피합니다. 즉,[17] 화학 감각에 기초한 화학 항진성을 나타냅니다.일단 텐드릴이 인접한 (동종의) 동종 식물과 접촉하면 숙주 식물에 의해 방출되는 신호 분자는 등반 식물의 텐드릴에 있는 화학 수용체에 결합합니다.이로 인해 thigmotropath(thigmotropath)를 방지하고 따라서 tendril이 호스트 주위에 [16]감기는 것을 방지하는 신호가 생성됩니다.

이 경로를 확인하는 연구가 등반 식물인 자포니카(Cayratia japonica)에서 수행되었습니다.연구는 두 개의 자포니카 식물들이 신체적으로 접촉했을 때, 텐드릴이 동종 식물 주위를 휘감지 않는다는 것을 보여주었다.연구원들은 옥살산염 결정을 자포니카 식물의 잎에서 분리하고 막대기에 옥살산염 결정을 코팅함으로써 이러한 상호작용을 실험했다.옥살산염으로 코팅된 막대기와 물리적으로 접촉한 자포니카 식물의 힘줄은 감기지 않으며, 기어오르는 식물은 자기 [17]차별을 위해 체모어셉션을 사용한다는 것을 확인시켜 준다.

자기 차별은 동종 식물 주위에 감기는 것을 피하기 위해 기어오르는 식물에게 진화상의 이점을 줄 수 있다.이는 인접한 등반식물이 보다 단단한 인근 식물에 비해 코일링할 수 있는 안정적인 구조를 제공하지 못하기 때문이다.또한, 동종 식물에 대한 코일을 인식하고 회피할 수 있게 됨으로써, 식물은 경쟁에 대한 근접성을 감소시켜 더 많은 자원에 접근할 수 있게 되고, 따라서 [16]더 나은 성장을 가능하게 한다.

갤러리

레퍼런스

  1. ^ "Plants: A Different Perspective". content.yudu.com. Archived from the original on 2017-02-17. Retrieved 2018-01-09.
  2. ^ "How Plants Climb - Climbing Plants & Vines Gardener's Supply". www.gardeners.com. Retrieved 2022-04-27.
  3. ^ 찰스 다윈, "식물의 기어오르는 움직임과 습성에 대하여", 린니 학회지, 1865.
  4. ^ 클라크, 1997년 C.M.보르네오의 네펜테스.자연사 출판물, 코타키나발루
  5. ^ Gianoli, Ernesto (2004-10-07). "Evolution of a climbing habit promotes diversification in flowering plants". Proceedings of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences. 271 (1552): 2011–2015. doi:10.1098/rspb.2004.2827. PMC 1691831. PMID 15451690.
  6. ^ Isnard, Sandrine; Feild, Taylor S. (2015), "The evolution of angiosperm lianescence: a perspective from xylem structure-function", Ecology of Lianas, John Wiley & Sons, Ltd, pp. 221–238, doi:10.1002/9781118392409.ch17, ISBN 978-1-118-39240-9, retrieved 2021-06-05
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  17. ^ a b Fukano, Yuya (15 March 2017). "Vine tendrils use contact chemoreception to avoid conspecific leaves". Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 284 (1850): 20162650. doi:10.1098/rspb.2016.2650. PMC 5360923. PMID 28250182.

외부 링크

  • Wikimedia Commons의 Tendrils 관련 미디어