Was stimuliert das Pflanzenwachstum?

Es ist seit langem bekannt, dass sich einige Pflanzen dem Licht zuwenden. Dies ist besonders deutlich bei der Sonnenblume zu beobachten, deren Körbe sich morgens der aufgehenden Sonne zuwenden. Die Sprossen am Fenster greifen auch nach dem Licht. Diese und viele andere Tatsachen veranlassten die Forscher, die Gründe für solche orientierenden Pflanzenbewegungen herauszufinden. Unter diesen Forschern war der berühmte Charles Darwin. Er keimte die Getreidesamen in einer dunklen Kammer und koleopte dann diese Sämlinge, d. H. Die ersten transparenten Blätter, die junge Getreideblätter bedeckten, wurden Licht ausgesetzt, das von einer Seite fiel.

Es stellte sich heraus, dass die Koleoptilien dem Licht zugewandt waren. Wenn das Koleoptil mit einer dünnen Schicht Staniol bedeckt war und das Licht auf den Teil des Sämlings wirkte, der sich unter dem geschlossenen Koleoptil befand, bog es sich nicht. Im gleichen Fall, wenn das Koleoptil offen blieb und Licht ausgesetzt wurde und der Bereich darunter mit Staniol bedeckt war, bog sich das Koleoptil zum Licht hin. Charles Darwin analysierte die Experimente und schrieb in seiner bemerkenswerten Arbeit "Die Fähigkeit, Pflanzen zu bewegen":

Diese Ergebnisse scheinen auf das Vorhandensein einer Substanz im oberen Teil (Koleoptil) hinzudeuten, auf die Licht einwirkt und die ihre Wirkung auf den unteren Teil überträgt.

Sowohl diese geniale Vermutung als auch andere Forschungen von Charles Darwin über die Bewegung von Pflanzen wurden von westlichen Physiologen unfreundlich aufgenommen. So schrieb Yu. Sachs, der Chef deutscher Physiologen, im Jahr von Charles Darwins Tod: „Ich kann nur bedauern, dass der Name Charles Darwin im Titel steht. Die Experimente, die er beschreibt, werden ohne Kenntnis der Materie inszeniert und schlecht interpretiert, und die guten Dinge, die in geringer Anzahl im Buch zu finden sind, sind nicht neu. "
K. A. Timiryazev hat diese Werke auf ganz andere Weise kennengelernt. Er schätzte die Experimente und ihre Interpretation sehr. In dem Buch "Leben einer Pflanze" schrieb K. A. Timiryazev:

Die Vorstellungen der Botaniker über die Abhängigkeit des Organwachstums von äußeren Einflüssen hätten nach Darwins brillanter, wie immer völlig origineller Forschung viel komplizierter werden müssen. Er zeigte, dass der Wirkort eines externen Agenten und der Ort, an dem diese Handlung gefunden wird, manchmal nicht zusammenfallen.

Die Geschichte hat gezeigt, dass C. Darwin und K. A. Timiryazev absolut Recht hatten. Mehr als vierzig Jahre später fand Charles Darwins bemerkenswerte Vermutung eine brillante experimentelle Bestätigung. Es wurde überzeugend gezeigt, dass die Spitze des Koleoptils eine Substanz bildet - Auxin.

In den frühen 1930er Jahren wurde eine Substanz isoliert und ihre Struktur bestimmt, die die Biegung von Koleoptilen fördert und die Wurzelbildung stimuliert. Was für eine Überraschung, als sich herausstellte, dass diese Substanz - Indolessigsäure - bereits 1885 von organischen Chemikern synthetisiert wurde. Diese Säure wurde Heteroauxin genannt, was ein anderes Auxin bedeutet. In Kenntnis der Natur von Heteroauxin starteten organische Chemiker intensive Studien zur Synthese neuer Verbindungen aus Essigsäure und anderen organischen Säuren, und Physiologen begannen, die Auswirkungen dieser Verbindungen auf das Pflanzenwachstum und die Pflanzenentwicklung zu untersuchen.

Tausende solcher Verbindungen wurden inzwischen synthetisiert. Bisher haben jedoch nur wenige von ihnen in der Praxis breite Anwendung gefunden.

Die Untersuchung der Wirkung von Wachstumsregulatoren auf Pflanzen zeigte, dass ein und dieselbe Substanz in Abhängigkeit von der angewendeten Konzentration sowohl eine stimulierende als auch eine hemmende Wirkung auf eine Pflanze haben kann. Beispielsweise stimuliert das Arzneimittel 2,4-D (2,4-Dichlorphenoxyessigsäure), wenn es in kleinen Dosen (10-20 mg / l) verwendet wird, die Bildung von Früchten in Tomaten und die Bildung von Wurzeln in Stecklingen, dh es wirkt als Wachstumsstimulans.

Wenn 2,4-D in hohen Konzentrationen (100 lg / l) verwendet wird, unterdrückt Young Wachstumsprozesse - in diesem Fall wirkt das Medikament als Wachstumsinhibitor. Bei dieser Behandlung sterben die Pflanzen nicht ab, ihre Wachstumsprozesse werden vorübergehend verzögert. Wenn die Pflanzen mit diesem Präparat behandelt werden, das in einer noch höheren Konzentration (3 g / l) eingenommen wird, sterben sie ab, dh in diesem Fall handelt es sich bei dem Präparat um ein Herbizid (Herbikraut und Caedere-Kill).

Oft synthetisieren synthetische Substanzen, die die Physiologie stimulieren, hemmen oder auf andere Weise verändern: Logische Prozesse in Pflanzen werden als Regulatoren bezeichnet. Wenn diese Substanzen das Wachstum beeinflussen, werden sie als Wachstumsregulatoren bezeichnet. Wenn sie die Bildung von Blütenrudimenten verursachen und zu ihrer Entwicklung beitragen, werden sie als Blütenregulatoren bezeichnet.

Es wurde festgestellt, dass die gleiche Dosis des Arzneimittels eine völlig entgegengesetzte Wirkung auf verschiedene Pflanzen hat: In einigen stimuliert es Wachstumsprozesse, in anderen unterdrückt es. Gleichzeitig stellte sich heraus, dass junge Pflanzengewebe und -organe am empfindlichsten auf die Einwirkung von Chemikalien reagieren. Verschiedene Organe, Teile und Gewebe der Pflanze reagieren unterschiedlich auf solche Einflüsse.

K. E. Ovcharov

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