النباتات، مثل الحيوانات والكائنات الحية الأخرى ، يجب أن تتكيف مع بيئاتها المتغيرة باستمرار. في حين الحيوانات قادرة على الانتقال من مكان إلى آخر عندما تصبح الظروف البيئية غير مواتية ، والنباتات غير قادرة على القيام بنفس الشيء. كونها لاطئة (غير قادرة على الحركة) ، يجب أن تجد النباتات طرقًا أخرى للتعامل مع الظروف البيئية غير المواتية. المناطق الاستوائية هي آليات تتكيف من خلالها النباتات مع التغيرات البيئية. المدارية هي نمو تجاه التحفيز أو بعيداً عنه. تشمل المحفزات الشائعة التي تؤثر على نمو النبات الضوء والجاذبية والمياه واللمس. تختلف النباتات الاستوائية عن الحركات الأخرى المولدة للتحفيز ، مثل حركات قذرة، في أن اتجاه الاستجابة يعتمد على اتجاه التحفيز. حركات Nastic ، مثل حركة الأوراق النباتات آكلة اللحوم، يبدأ بمنبه ، لكن اتجاه المنبه ليس عاملاً في الاستجابة.
المناطق الاستوائية هي نتيجة نمو تفاضلي. يحدث هذا النوع من النمو عندما تنمو الخلايا في منطقة واحدة من العضو النباتي ، مثل الجذع أو الجذر ، بسرعة أكبر من نمو الخلايا في المنطقة المقابلة. النمو التفاضلي للخلايا يوجه نمو العضو (الجذع ، الجذر ، إلخ) ويحدد النمو الاتجاهي للنبات بأكمله. الهرمونات النباتية مثل
الأوكسينات، يعتقد أنها تساعد في تنظيم النمو التفاضلي لعضو نبات ، مما يتسبب في انحناء النبات أو انحنائه استجابة للمنبه. يعرف النمو في اتجاه التحفيز باسم مدارية إيجابيةبينما النمو بعيدا عن المنبه يعرف باسم المدار السلبي. الاستجابات المدارية الشائعة في النباتات تشمل phototropism، الجاذبية ، التغوط ، الهدروتروب ، الحرارة الحرارية ، والكيميائية.Phototropism هو نمو اتجاهي للكائن استجابة للضوء. يظهر النمو نحو الضوء ، أو المدارية الإيجابية في العديد من نباتات الأوعية الدموية ، مثل كاسيات البذور، عاريات البذور ، وسرخس. تظهر السيقان في هذه النباتات تفاوتًا ضوئيًا إيجابيًا وتنمو في اتجاه مصدر الضوء. مستقبلات ضوئية في زرع الخلايا الكشف عن الضوء ، وتوجه هرمونات النبات ، مثل الأوكسينات ، إلى جانب الجذع الأبعد عن الضوء. يؤدي تراكم الأوكسينات على الجانب المظلل من الساق إلى إطالة الخلايا في هذه المنطقة بمعدل أكبر من الخلايا الموجودة على الجانب المقابل من الساق. ونتيجة لذلك ، ينحني الجذع في الاتجاه بعيدًا عن جانب الأوكسينات المتراكمة ونحو اتجاه الضوء. نبات ينبع و اوراق اشجار يتظاهر phototropism الإيجابية، بينما تميل الجذور (المتأثرة في الغالب بالجاذبية) إلى التظاهر phototropism السلبية. منذ البناء الضوئي إجراء العضيات ، والمعروفة باسم البلاستيدات الخضراء، تتركز معظمها في الأوراق ، فمن المهم أن هذه الهياكل الوصول إلى ضوء الشمس. على العكس من ذلك ، تعمل الجذور على امتصاص الماء والمغذيات المعدنية ، والتي من المرجح الحصول عليها تحت الأرض. تساعد استجابة النبات للضوء في ضمان الحصول على موارد الحفاظ على الحياة.
هيليوتروبيزم هو نوع من التآثر الضوئي الذي تتبع فيه بعض الهياكل النباتية ، التي تنبع عادةً من الزهور والأزهار ، مسار الشمس من الشرق إلى الغرب أثناء تحركها عبر السماء. بعض النباتات الهلوتروبية قادرة أيضًا على إعادة زهورها باتجاه الشرق خلال الليل للتأكد من أنها تواجه اتجاه الشمس عند شروقها. لوحظت هذه القدرة على تتبع حركة الشمس في نباتات عباد الشمس الصغيرة. عندما تصبح ناضجة ، تفقد هذه النباتات قدرتها على توليد الطاقة الشمسية وتبقى في وضع مواجه شرقاً. يعزز علم الهليوتروبيك نمو النبات ويزيد من درجة حرارة الزهور المواجهة للشرق. وهذا يجعل النباتات التي تعمل بالطاقة الشمسية أكثر جاذبية للملقحات.
التغوط يصف نمو النبات استجابة للمس أو الاتصال بجسم صلب. يتجلى تضخم العقل الإيجابي من خلال تسلق النباتات أو الكروم ، والتي لها هياكل متخصصة تسمى المحلاق. المحلاق هو زائدة تشبه الخيط تستخدم للتوأمة حول الهياكل الصلبة. قد تكون أوراق النبات المعدلة أو الساق أو السويقات محالق. عندما ينمو المحلاق ، فإنه يفعل ذلك في نمط دوار. ينحني الطرف في اتجاهات مختلفة لتشكيل اللوالب والدوائر غير المنتظمة. تظهر حركة المحلاق المتنامي تقريبًا كما لو أن النبات يبحث عن ملامسة. عندما يلامس المحجر شيئًا ما ، يتم تحفيز خلايا البشرة الحسية على سطح المحلول. تشير هذه الخلايا إلى المحلاق ليلتف حول الجسم.
إن لفائف Tendril هو نتيجة للنمو التفاضلي حيث أن الخلايا غير الملامسة للمنبه تطول بشكل أسرع من الخلايا التي تتلامس مع المثير. كما هو الحال مع phototropism ، تشارك الأوكسينات في النمو التفاضلي للأغلفة. يتراكم تركيز أكبر من الهرمون على جانب المحلاق غير الملامس للجسم. يؤمن تواء المحلاق النبات للجسم الذي يوفر الدعم للنبات. يوفر نشاط نباتات التسلق تعرضًا أفضل للضوء لعملية التمثيل الضوئي ويزيد أيضًا من رؤية أزهارها الملقحات.
بينما تُظهر المحلاق تَغَذُّمًا إيجابيًا ، يمكن أن تظهر الجذور التغوط السلبي السلبي في بعض الأحيان. عندما تمتد الجذور إلى الأرض ، غالبًا ما تنمو في الاتجاه بعيدًا عن الجسم. يتأثر نمو الجذر في المقام الأول بالجاذبية وتميل الجذور إلى النمو تحت سطح الأرض وبعيدًا عن السطح. عندما تتواصل الجذور مع شيء ما ، فإنها غالبًا ما تغير اتجاهها إلى أسفل استجابة لمحفز الاتصال. إن تجنب الأشياء يسمح للجذور بالنمو دون عوائق في التربة ويزيد من فرصها في الحصول على العناصر الغذائية.
الجاذبية أو الجغرافيا الطبيعية هو النمو استجابة للجاذبية. Gravitropism مهم جدا في النباتات لأنه يوجه نمو الجذور نحو سحب الجاذبية (الجاذبية الإيجابية) ونمو الجذع في الاتجاه المعاكس (الجاذبية السلبية). يمكن ملاحظة اتجاه نظام جذر النبات وإطلاق النار إلى الجاذبية في مراحل الإنبات في الشتلات. مع خروج الجذر الجنيني من البذرة ، ينمو إلى أسفل باتجاه الجاذبية. إذا تم تحويل البذرة بطريقة تشير إلى الجذر بعيدًا عن التربة ، فسوف ينحني الجذر ويعيد توجيه نفسه مرة أخرى باتجاه اتجاه الجاذبية. على العكس من ذلك ، يوجه النبتة النامية الجاذبية للنمو التصاعدي.
إن غطاء الجذر هو ما يوجه طرف الجذر نحو سحب الجاذبية. تسمى الخلايا المتخصصة في غطاء الجذر الخلايا النجمية يعتقد أنها مسؤولة عن استشعار الجاذبية. تم العثور على Statocytes أيضًا في سيقان النبات ، وتحتوي على العضيات اتصل أميلوبلاستس. أميلوبلاستس تعمل كمخازن النشا. تسبب حبيبات النشا الكثيفة رواسب الأميلوبلاست في جذور النباتات استجابة للجاذبية. أميلوبلاست الترسيب يحفز غطاء الجذر لإرسال إشارات إلى منطقة من الجذر تسمى منطقة استطالة. الخلايا في منطقة استطالة مسؤولة عن نمو الجذور. يؤدي النشاط في هذه المنطقة إلى نمو تفاضلي وانحناء في الجذر يوجه النمو إلى أسفل نحو الجاذبية. إذا تم تحريك جذر بطريقة لتغيير اتجاه الخلايا ، فسوف تستقر الخلايا النشوانية إلى أدنى نقطة من الخلايا. يتم استشعار التغييرات في موقع الخلايا الآمامية من قبل الخلايا النجمية ، والتي تشير بعد ذلك إلى منطقة استطالة الجذر لضبط اتجاه الانحناء.
تلعب Auxins أيضًا دورًا في نمو اتجاه النبات استجابة للجاذبية. يؤدي تراكم الأوكسينات في الجذور إلى إبطاء النمو. إذا تم وضع النبات أفقياً على جانبه دون التعرض للضوء ، فسوف تتراكم الأوكسينات الجانب السفلي من الجذور مما يؤدي إلى تباطؤ النمو على هذا الجانب والانحناء لأسفل جذر. في ظل هذه الظروف نفسها ، سيظهر جذع النبات الجاذبية السلبية. ستتسبب الجاذبية في تراكم الأوكسينات في الجانب السفلي من الجذع ، الأمر الذي سيحث الخلايا على هذا الجانب على الاستطالة بمعدل أسرع من الخلايا على الجانب الآخر. ونتيجة لذلك ، سينحني التصوير لأعلى.
Hydrotropism هو نمو اتجاهي استجابة لتركيزات المياه. هذا الاستوائي مهم في النباتات للحماية من ظروف الجفاف من خلال التآثر المائي الإيجابي وضد تشبع الماء المفرط من خلال التآثر المائي السلبي. من المهم بشكل خاص للنباتات في المناطق الجافة المناطق الأحيائية لتكون قادرة على الاستجابة لتركيزات المياه. يتم استشعار تدرجات الرطوبة في جذور النباتات. ال الخلايا على جانب الجذر الأقرب إلى مصدر المياه يعاني نموًا أبطأ من تلك الموجودة على الجانب المقابل. هرمون النبات حمض الخراج (ABA) يلعب دورًا مهمًا في إحداث نمو تفاضلي في منطقة استطالة الجذر. يتسبب هذا النمو التفاضلي في نمو الجذور باتجاه الماء.
قبل أن تتمكن جذور النبات من إظهار هيدروبيوتروب ، يجب أن تتغلب على ميولها الجاذبية. هذا يعني أن الجذور يجب أن تصبح أقل حساسية للجاذبية. تشير الدراسات التي أجريت على التفاعل بين الجاذبية والتأثير المائي في النباتات إلى ذلك يمكن أن يؤدي التعرض لتدرج المياه أو نقص المياه إلى تحفيز الجذور على إظهار التكاثر المائي الجاذبية. في ظل هذه الظروف ، ينخفض عدد الأميلات الموجودة في الخلايا الجذرية في العدد. يعني عدد أقل من الخلايا النشوانية أن الجذور لا تتأثر بترسيب الأميلة. يساعد تقليل الأميلوبلاست في أغطية الجذور على تمكين الجذور من التغلب على سحب الجاذبية والتحرك استجابة للرطوبة. تحتوي الجذور الموجودة في تربة رطبة جيدًا على عدد أكبر من الخلايا النشوانية في أغطية جذورها ولديها استجابة أكبر بكثير للجاذبية من الماء.
هناك نوعان آخران من المناطق الاستوائية النباتية وهما التغذية الحرارية والتغذية الكيميائية. التغذية الحرارية هو النمو أو الحركة استجابة للحرارة أو التغيرات في درجة الحرارة التغذية الكيميائية هو النمو استجابة للمواد الكيميائية. قد تُظهر جذور النباتات تقلبًا حراريًا إيجابيًا في نطاق درجة حرارة واحد وتغير حراري سلبي في نطاق درجة حرارة آخر.
كما أن جذور النباتات هي أيضًا أجهزة ذات علاج كيميائي عالي لأنها قد تستجيب بشكل إيجابي أو سلبي لوجود بعض المواد الكيميائية في التربة. تساعد التغذية الكيميائية الجذرية النبات على الوصول إلى التربة الغنية بالمغذيات لتعزيز النمو والتطور. التلقيح في النباتات المزهرة هو مثال آخر على التغذية الكيميائية الإيجابية. عندما لقاح أراضي الحبوب على البنية التناسلية الأنثوية تسمى الوصمة ، تنبت حبوب حبوب اللقاح لتشكيل أنبوب حبوب اللقاح. يتم توجيه نمو أنبوب حبوب اللقاح نحو المبيض عن طريق إطلاق إشارات كيميائية من المبيض.