Qu'est-ce que l'hydrotropisme? Mécanisme et importance

Le hydrotropisme c'est une réponse de la croissance des plantes aux concentrations en eau. La réponse peut être positive ou négative.

Les racines, par exemple, sont positivement hydrotropes, car la croissance des racines des plantes se produit vers un niveau d'humidité relative plus élevé. L'usine est capable de détecter cela dans le capuchon de la racine et d'envoyer des signaux à la partie allongée de la racine.

Un hydrotropisme positif est celui dans lequel l'organisme a tendance à croître vers l'humidité, tandis qu'un hydrotropisme négatif se produit lorsque l'organisme s'en éloigne.

L'hydrotropisme est une forme de tropisme (il s'agit d'une réponse d'orientation d'un organisme à un stimulus) caractérisée par la croissance ou la réponse du mouvement d'une cellule ou d'un organisme à l'humidité ou à l'eau.

Mécanisme de l'hydrotropisme

Une classe d'hormones végétales appelées auxines coordonnent ce processus de croissance des racines.

Les auxines jouent un rôle clé dans la courbure des racines des plantes vers l'eau car elles entraînent la croissance plus rapide d'un côté de la racine et donc la flexion des racines.

Le processus d'hydrotropisme est initié par le capuchon racinaire qui capte l'eau et envoie un signal à la partie allongée de la racine.

L'hydrotropisme est difficile à observer dans les racines souterraines, car les racines ne sont pas facilement observables.

L'eau se déplace facilement dans le sol et la teneur en eau du sol change constamment, de sorte que tout gradient d'humidité du sol n'est pas stable.

Pourquoi l’hydrotropisme est-il si important pour les plantes?

Cette capacité à plier et à faire croître la racine vers un gradient d'humidité apporté par l'hydrotropisme est essentielle car les plantes ont besoin d'eau pour se développer. L'eau ainsi que les nutriments minéraux solubles sont absorbés par les poils des racines.

Ensuite, dans les plantes vasculaires, l'eau et les minéraux sont transportés dans toutes les parties d'une plante par un système de transport appelé xylème.

Le deuxième système de transport dans les plantes vasculaires est appelé phloème. Le phloème transporte également de l'eau, non pas avec des minéraux solubles, mais principalement avec des nutriments organiques solubles à sa place.

Ceci est d'importance biologique, car l'hydrotropisme contribue à accroître l'efficacité de la plante dans son écosystème.

Idées fausses sur l'hydrotropisme

1- Hydrotropisme et croissance des racines dans les zones humides

La plus grande croissance des racines dans les zones humides du sol que dans les zones sèches du sol ne résulte généralement pas de l’hydrotropisme.

L'hydrotropisme nécessite une racine qui se plie d'un séchoir à une zone humide du sol. Les racines ont besoin d'eau pour pousser, de sorte que les racines qui se trouvent dans un sol humide poussent et se ramifient beaucoup plus que celles qui se trouvent dans un sol sec.

2- L'absorption de l'eau

Les racines ne peuvent pas sentir l'eau à l'intérieur des tuyaux intacts à travers l'hydrotropisme et doivent casser les tuyaux pour obtenir l'eau.

3- Distance nécessaire pour l'absorption d'eau

Les racines ne peuvent pas sentir l'eau à plusieurs pieds à travers l'hydrotropisme et se développer vers elle.

Dans le meilleur des cas, l'hydrotropisme fonctionne probablement à des distances de quelques millimètres.

Etudes d'hydrotropisme

La recherche sur l'hydrotropisme a principalement été un phénomène de laboratoire pour les racines cultivées dans l'air humide plutôt que dans le sol.

Son importance écologique dans les racines cultivées dans le sol n’est pas claire car peu de recherches sur l’hydrotropisme ont permis d’examiner les racines cultivées dans le sol.

L'identification récente d'une plante mutante dépourvue de réponse hydrotrope a permis d'élucider son rôle dans la nature.

L'hydrotropisme peut être important pour les plantes cultivées dans l'espace, où il peut permettre d'orienter les racines dans un environnement de microgravité.

En fait, cette réponse à la croissance des plantes n'est pas facile à étudier. Les expériences, comme mentionné, sont effectuées dans des laboratoires et non dans l'environnement naturel.

Cependant, on en apprend de plus en plus sur la nature complexe de ce processus de croissance des plantes.

Les plantes les plus populaires pour étudier cet effet sont: la plante de pois (Pisum sativum), plante de maïs (Zea Mays) et thale aigre (Arabidopsis thaliana). 

Une autre approche pour étudier l'hydrotropisme consiste à utiliser des instruments pour modifier la direction du vecteur de gravité reçu par les plantes.

Bien qu'il ne soit pas possible d'éliminer l'effet de la gravité sur la Terre, il existe des machines qui font tourner les plantes autour d'un axe ou, dans certains cas, en trois dimensions pour tenter de neutraliser les effets de la gravité. au hasard

En fait, l'hydrotropisme dans les racines était plus évident lorsque les plants de pois et de concombre étaient cultivés dans l'une de ces machines.

Une approche encore plus intéressante à étudier consiste à utiliser les conditions de microgravité présentes lors des vols spatiaux.

L'idée est que, en l'absence de forces gravitationnelles significatives, les réponses gravitropiques prédominantes des racines sont effectivement refusées, de sorte que d'autres tropismes racinaires (tels que l'hydrotropisme) deviennent plus évidents, au-dessus du gravitropisme. Il s’agit d’un mouvement tournant ou croissant d’une plante ou d’un champignon en réponse à la gravité.

Un autre obstacle à l'étude de l'hydrotropisme est la difficulté d'établir un système dans lequel il existe un gradient d'humidité reproductible.

Les méthodes classiques des botanistes allemands, également utilisées par Darwin, incluaient la mise en place des graines dans un cylindre suspendu de sciure de bois humide, ce qui entraînait la croissance des racines, puis leur retour dans le substrat humide.

Il convient de noter que l’un des tropismes les moins connus est l’hydrotropisme, la croissance étant la réponse à des gradients d’eau ou d’humidité.

Bien que l'hydrotropisme ait été étudié dans les racines des plantes par des botanistes et des darwiniens allemands du XIXe siècle, l'existence de ce tropisme a été remise en question jusqu'à ces dernières années.

Ces processus doivent simplement être plus étudiés. Chaque étude scientifique permettra de mieux comprendre ces mécanismes complexes.

Références

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