NÀSTIES: TIPUS, CARACTERÍSTIQUES I EXEMPLES - BIOLOGIA - 2025

Les nàsties, nastismos o moviments násticos són una forma de moviment de les plantes que resulta de la percepció d'un estímul extern en una direcció, però on la direcció de el moviment resultant és independent de la de l'estímul percebut. Ocorren pràcticament en tots els òrgans de les plantes: fulles, tiges i branques, flors, circells i arrels.

Entre els mecanismes que tenen les plantes per adaptar-se a l'medi que les envolta es troben algunes formes de moviments que, reversible o irreversible, resulten de la percepció d'estímuls lumínics, tèrmics, químics, hídrics, tàctils, gravitacionals, producte de ferides causades per herbívors a l'alimentar-se, entre d'altres.

Planta carnívora herba de la gota (Font: pixabay.com/)

El moviment en les plantes està classificat tradicionalment en dos tipus: els tropismes i les nàsties. Els tropismes, a diferència de les nàsties, es defineixen funcionalment com a moviments o respostes de creixement d'òrgans vegetals davant estímuls físics i estan relacionats directament amb la direcció en què aquests es perceben.

Tant nàsties com tropismes poden ser el resultat de moviments per creixement o per canvis de turgència en les cèl·lules de l'òrgan que es mou, de manera que alguns moviments podrien considerar reversibles i altres irreversibles, segons sigui el cas.

Charles Darwin en la seva obra de l'any 1881 - El poder de el moviment en les plantes - va descriure els moviments vegetals producte de canvis mediambientals, especialment aquells relacionats amb respostes tròpiques. No obstant això, els mecanismes subjacents a aquests moviments han estat descrits per diversos autors des de llavors fins al temps present.

tipus

Una planta pot rebre gran diversitat d'estímuls per als quals pot desencadenar gran varietat de respostes. La classificació dels diferents moviments násticos s'ha fet principalment a partir de la naturalesa dels estímuls, però, la descripció científica dels mecanismes de resposta presenta moltes ambigüitats.

Entre els tipus de nàsties més conegudes es troben:

• Nictinastia: quan les fulles d'algunes espècies de plantes lleguminoses s'expandeixen completament durant el dia i es pleguen o tanquen durant la nit.
• Tigmonastia / Seismonastia: moviments que resulten d'estímuls per contacte físic directe en certs òrgans d'algunes espècies.
• Termonastia: moviments reversibles dependents de fluctuacions tèrmiques.
• Fotonastia: es considera un tipus especial de fototropisme; les fulles d'algunes espècies en condicions d'alta intensitat lumínica poden disposar-se paral·lelament a la incidència de llum.
• Epinàstia i hiponastia: són moviments foliars que posseeixen algunes espècies enfront de condicions d'extrema humitat a les arrels o altes concentracions de sal a terra. La epinàstia té a veure amb creixement exagerat de la regió adaxial mentre que la hiponastia es refereix a el creixement de la regió abaxial de la làmina foliar.
• Hidronastia: moviment de certs òrgans vegetals que depèn d'estímuls hídrics.
• Quimionastia: resposta de moviment relacionada amb gradients de concentració d'algunes substàncies químiques. Alguns autors fan referència més aviat a moviments interns i vies de senyalització.
• Gravinastia / Geonastia: moviment temporal reversible d'algunes plantes en resposta als estímuls gravitacionals.

Característiques i exemples

Molts dels moviments násticos depenen de l'existència d'un òrgan particular: el pulvínulo. Els pulvínulos són òrgans motors especialitzats ubicats a la base dels pecíols de les fulles simples, i pecíols i folíols en fulles compostes.

Anatòmicament parlant, es componen d'un cilindre central, envoltat per capes de col·lènquima, i una zona cortical motora que posseeix cèl·lules parenquimàtiques susceptibles a canvis de mida i forma.

Les cèl·lules de l'escorça pulvinular que canvien de mida i forma es coneixen com a cèl·lules motores, entre les quals es distingeixen les cèl·lules motores extensores i les flexoras. Normalment el moviment d'aquestes depèn de canvis de turgència deguts a l'entrada i / o sortida de l'aigua de l'protoplasto.

A continuació es presenta una breu descripció de les nàsties els casos podrien considerar clàssics exemples.

Nictinastias o "moviments de son" de les plantes

Van ser descoberts inicialment en Mimosa púdica i són molt comuns en lleguminoses. Tenen a veure amb el moviment "rítmic" de les fulles, que es tanquen per les nits i s'expandeixen completament durant el dia. Els més estudiats han estat els de albizzia julibrissim, A. lophantha, Samanea saman, Robinia pseudoacacia i mongeta vermella.

El fenomen és molt conegut a les plantes i es pensa que té raons adaptatives: l'expansió de les làmines foliars durant el dia permet captar un màxim d'energia lumínica durant l'exposició a el sol, mentre que el tancament a la nit busca evitar una pèrdua calòrica important.

Quan les fulles estan expandides els pulvínulos estan en posició horitzontal (diürna) i quan estan tancades tenen forma d ' "U" (nocturna), o que es relaciona amb un augment de turgència en les cèl·lules extensores durant l'obertura, i amb un increment de turgència en les cèl·lules flexoras durant el tancament.

Descripció gràfica de el moviment nictinástico (Charles Darwin, LL.D., FRS assisted by Francis Darwin, via Wikimedia Commons)

Aquests canvis de turgència es donen pel moviment d'aigua que depèn de el moviment intracel·lular d'ions com el K + i el Cl-, el malat i altres anions.

El K + ingressa a les cèl·lules motores per un augment en la càrrega negativa a la cara interna de la membrana citoplasmàtica, que s'aconsegueix per mitjà de l'acció de ATPases encarregades d'expulsar protons de l'citoplasma.

La pèrdua de turgència es dóna per la inactivació de la bomba de protons, el que despolaritza la membrana i activa els canals de potassi, promovent la sortida d'aquest ió cap al apoplasto.

Aquests moviments depenen de l'acció de fotoreceptors compostos per fitocroms, en vista que experiments han demostrat que una radiació perllongada estimula l'obertura foliar.

El moviment nictinástico posseeix certa "ritmicitat", ja que plantes sotmeses a foscor permanent presenten aquests moviments cada 24h, de manera que una mena de "rellotge biològic" ha de participar en la regulació dels canvis de turgència en les cèl·lules motores dels pulvínulos.

Tigmonastias o moviments per tacte

Una de les respostes tigmonásticas més populars en la literatura és la que presenta la planta carnívora Dionaea muscipula o "Atrapamosques de Venus", on els insectes queden atrapats en les seves fulles bilobuladas frontisses.

Quan un insecte s'enfila cap a la superfície ventral del full i es topa amb tres delicats pèls que disparen la resposta motora, es generen senyals elèctrics intercel·lulars i inicia l'allargament diferencial de les cèl·lules de cada lòbul foliar, el que resulta en el tancament de la "trampa" en menys d'un segon.

Dinoaea muscipula, Atrapamosques de Venus (Venus Flytrap) (Font: pixabay.com/)

La carnivoría li dóna al Sr. muscipula suficient nitrogen per subsistir, de manera que aquestes plantes poden assentar sense problema en sòls pobres en aquest mineral. És important ressaltar que aquest moviment és molt específic, el que vol dir que estímuls com les gotes de pluja o forts vents no disparen el tancament dels lòbuls.

Una altra planta carnívora, Drosera rotundifolia, posseeix centenars de tentacles mucilaginosos en la superfície de les seves fulles modificades, el que crida l'atenció de centenars de preses potencials, que queden atrapades en el mucílag dels "tentacles".

Els tentacles sensorials detecten la presència de la presa i els tentacles adjacents s'inclinen cap al qual ha estat estimulat, formant un parany en forma de copa que atrapa l'insecte al seu interior.

Es pensa que ocorre un creixement diferencial que està controlat per canvis en els nivells d'auxina ja que l'addició d'auxines exògenes dispara el tancament de les fulles, i a l'afegir bloquejadors de l'transport de la mateixa hormona, s'inhibeix el moviment.

Mimosa púdica també és protagonista dels moviments tigmonásticos millor descrits. El toc d'un dels seus folíols promou el tancament immediat de les seves fulles compostes.

Es pensa que aquesta resposta a estímuls tàctils pot servir per espantar possibles predadors o com a mecanisme de defensa que permet l'exposició de les seves espines defensives.

El plegament de les fulles depèn de canvis de turgència. Els pulvínulos en aquest cas perden turgor, concretament, les cèl·lules flexoras s'estiren com a resposta de la pèrdua de volum de les cèl·lules extensores.

Mimosa púdica o la "planta sensible" (Font: pixabay.com/)

El canvi de volum passa per una descàrrega de sacarosa en el floema, que obliga el transport osmòtic d'aigua i el transport passiu de ions potassi i clor.

En aquest moviment també es genera un gradient electroquímic gràcies a la participació de bombes de protons a la membrana (ATPases). Estan involucrats factors de creixement, citoesquelet i filaments d'actina, entre d'altres.

Termonastias

S'ha detallat en flors de C rocus i en tulipes. Ocorre per un creixement diferencial en els costats oposats dels pètals que reaccionen a l'estímul tèrmic i no per canvis de turgència. La diferència de resposta es dóna ja que els dos costats de l'òrgan tenen òptims de creixement a temperatures molt diferents.

Flors de Crocus (Font: pixabay.com/)

Durant aquest moviment no ocorren canvis significatius dels valors osmòtics, de pH o de permeabilitat dels protoplasts. També s'han observat augments significatius de CO2 intracel·lular que sembla ser el factor que sensibilitza els teixits als canvis de temperatura.

Tulipans tancats (Font: pixabay.com/)

Aquest moviment és independent de la intensitat lumínica i estrictament dependent de l'increment en la temperatura. La convenció entre diferents autors és que la variació tèrmica ha de ser entre 0.2 ° C i 0.5 ° C per observar un moviment de les flors. Una caiguda de la temperatura de la mateixa magnitud provoca el seu tancament.

referències

1. Azcón-Bieto, J., & Taló, M. (2008). Fonaments de fisiologia vegetal (2a ed.). Madrid: McGraw-Hill Interamericana d'Espanya.
2. Braam, J. (2005). In touch: plant responses to mechanical stimuli. New Phytologist, 165, 373-389.
3. Brauner, L. (1954). Tropisms and Nastic movements. Annu. Rev. Plant. Physiol., 5, 163-182.
4. Brown, AH, Chapman, DK, & Liu, SWW (1974). Comparison of Leaf Epinasty Induced by Weightlessness or by Clinostat Rotation. Bioscience, 24 (9), 518-520.
5. Dubetz, S. (1969). An unusual photonastism induced by drought in Phaseolus vulgaris. Canadian Journal of Botany, 47, 1640-1641.
6. Dumais, J., & Forterre, I. (2012). "Vegetable Dynamics": The Role of Water in Plant Movements. Annu. Rev. Fluid Mech., 44, 453-478.
7. Enright, JT (1982). Sleep movements of leaves: In defense of Darwin 's interpretation. Oecologia, 54 (2), 253-259.
8. Esmon, CA, Pedmale, U. V, & Liscum, E. (2005). Plant tropisms: providing the power of movement to a sessile organism. Int. J. Dev. Biol., 49, 665-674.
9. Firn, RD, & Myers, AB (1989). Plant movements caused by differential growth- unity of diversity of mechanisms? Environmental and Experimental Botany, 29, 47-55.
10. Guo, Q., Dai, E., Han, X., Xie, S., Chao, E., & Chen, Z. (2015). Fast Nastic motion of plants and bioinspired structures. JR Soc. Interface, 12.
11. Hayes, AB, & Lippincott, JA (1976). Growth and Gravitational Response in the Development of Leaf Blade Hyponasty. American Journal of Botany, 63 (4), 383-387.
12. Koukkari, WL, & Hillman, WS (1968). Pulvini as the Photoreceptors in the Phytochrome Effect on Nyctinasty in albizzia julibrissin. Plant Physiology, 43 (5), 698-704.
13. Sandalio, LM, Rodríguez-Serrano, M., & Romero-Portes, MC (2016). Leaf epinasty and auxin: A biochemical and molecular overview. Plant Science. Elsevier Ireland Ltd
14. Schildknecht, H. (1983). Turgorins, Hormones of the Endogenous Daily Rhythms of Higher Organized Plants-Detection, Isolation, Structure, Synthesis, and Activity. Angewandte Chemie International Edition in English, 22 (9), 695-710.
15. Ueda, M., Takada, N., & Yamamura, S. (2001). Molecular approach to the nyctinastic movement of the plant controlled by a biological clock. International Journal of Molecular Sciences, 2 (4), 156-164.
16. Wood, WML (1953). Thermonasty in Tulip and Crocus Flowers. Journal of Experimental Botany, 4 (10), 65-77.