Természet Világa, 1987 (118. évfolyam, 1-12. szám)
1987-08-01 / 8. szám
TÓTH MÁRTA A növények homeosztázisa Bár a törzsfejlődés korai képviselőinél — különösen a mikroszkopikus méretű egysejtű szervezeteknél — nem tudunk éles határt vonni a növény- és állatvilág között, a magasabb rendű szervezetek már külső, makroszkopikus tulajdonságaik alapján is könnyen és egyértelműen elkülöníthetők. Legszembetűnőbbek a táplálkozásmódban, a szervi felépítésben, mozgásban mutatkozó különbségek. Egy, az evolúció folyamatában fejlődött soksejtű szervezet számára — akár növényi, akár állati szervezetről beszélünk — létfontosságú, hogy a környezeti hatásokra megfelelően reagáljon, és hogy olyan kölcsönhatás álljon fenn a testét felépítő sejtek és szövetek között, hogy a növekedés és fejlődés mindenkor harmonikus legyen. A sokféle funkció összehangolására létezniük kell olyan mechanizmusoknak, melyek segítségével az egyes sejtek, sejtcsoportok, szövetek és szervek egymással kommunikálhatnak. A növények és állatok szerveződését összehasonlítva megállapítható, hogy az állatok szerveinek specializációja és működése lényegesen fejlettebb és jobban is ismert, mint a növényeké, hiszen az állatok vérkeringése és idegrendszere a szervek működését szorosan összehangolja. Ehhez kapcsolódik a belső elválasztású mirigyek hormonális szabályozása is. E komplex neuroendokrin rendszerben a szabályozást, az összehangolt működést a kémiai hírvivők egymásra épülő rendszere biztosítja. De mi a helyzet a növényeknél? A növényeknek idegrendszerük nincs, így a neuroendokrin rendszer komplex szabályozási folyamatai belőlük hiányoznak. Mégse gondoljuk azt, hogy a környezeti hatásokkal szemben (éghajlati, időjárási tényezők, kórokozók támadásai) teljesen ki vannak szolgáltatva. A védtelennek tűnő, helyhez kötött növények is megtalálták a védekezés lehetőségeit, igaz kevéssé ismerjük őket. A válaszreakciókban szerepet játszó fizikai tényezők mellett általánosabb és jelentősebb a kémiai anyagok által közvetített kölcsönhatás. Ennek egyik módja az, hogy az evolúció során kialakult kémiai anyagok termelődése útján megkísérlik a külső veszély elkerülését vagy legalább annak csökkentését. Ilyen önvédelmet szolgál például a dohányfajokban található nikotinalkaloida. Egyes növényekben előfordulnak a növényevő rovarok hormonjaival antagonista vagy analóg vegyületek is, szintén egyfajta védelmet biztosítva a kártevőkkel szemben. E példák azonban nem általánosíthatók, csak egy-egy növényfaj vagy -család számára jelentenek bizonyos fokú védelmet a külső hatások ellen. (Lásd még Széky Pál: A növények kémiai önvédelme c. cikket a Természet Világa 1986. 6. számában.) Mi tartja fenn a növények belső környezetének állandóságát? Mi biztosítja a genetikai program érvényre jutását, a fejlődés harmóniáját a változó külső körülmények között is? Milyen szabályozó rendszer működik a növényeknél? A növények növekedésszabályozó anyagairól — röviden A magasabb rendű növényekben az ún. növekedésszabályozó anyagoknak (kémiai hírvivőknek) 5 csoportját ismertük eddig: auxinok, gibberellinek, citokininek, abszcizinsav és etilén. Kémiai szerkezetük szerint nagyon különbözőek (7. ábra), ami eltérő funkciót sejtet. A szervezet működésében betöltött szerepük azonban összetett. Biológiai hatásuk szerteágazó, de egymástól mereven el nem különíthető. Részt vesznek a környezeti hatások közvetítésében, a normális növekedés és fejlődés szabályozásában, a sejtek, szövetek és szervek közötti összehangolt működés fenntartásában, befolyásolják az anyagcserefolyamatok irányát és intenzitását, az egyed élete (egyedfejlődés) során megnyilvánuló morfofiziológiai változásokat. A növények életfolyamatait szabályozó rendszernek azonban csak egy részét (szintjét) képviselik. Ezek a növényi bioregulátorok vagy szabályozó molekulák kétségtelenül bizonyos analógiát mutatnak az állati szervezetek belső elválasztású mirigyeinek hormonjaival: kis mennyiségben képződnek, transzlokálódnak, hatásuk mind genetikai, mind anyagcsere szinten érvényesül. Mégsem szerencsés növényi 1. ábra. A növényi növekedésszabályozó anyagok szerkezete 2. ábra. A növekedésszabályozó anyagok szerepe a differenciálódásban