מודל של שלטון קודקודי בצמח
לאוניד אסיפוב, ל-דאטה
הנחות המודל
א. בקרה על תהליכי גדילה היא הורמונלית.
ב. ההורמונים נוצרים במרוסטמות ובעלים ונאים בצורה פעילה וחד כיוונית מהמריסטמה בכיוון השורש,
שם מתבצע פירוק ההורמון.
ג. קצב יצירת ההורמון במריסטמה תלוי ביחס הפוך בריכוזו
ד. אנרגית השמש תלוייה בעוצמת הקרינה הופכת לאנרגייה זמינה בעלים ומתפזרת בתוך הצמח
לפי מפל הריכוזים.
ה. ההורמון הופך להיות לא פעיל לאחר תקופת זמן קבועה מהיווצרו בעלים ובמריסטמות
ו. קצב זרימת ההורמון תלוי בריכוז האנרגייה.
ז. קצב ניצול האנרגייה לצימוח בעלים ובמריסטמות תלוי באנרגייה הזמינה ובריכוז ההורמון הפעיל באותו המקום.
באיור
צבע בהיר : הורמון פעיל
צבע כהה : הורמון בלתי פעיל
תוצאות
זרימה רציפה וחד כיוונית של הורמון מהעלים לכיוון השורש גורמת לכך קצב הזרימה של ההורמון עולה
עם עלייה בגובה היחסי בצמח. זרימה מהירה יותר בעלים העליונים מאפשרת יצירה של ההורמון בקצב גבוה יותר, ע"י
הקטנת העיכוב ביצירתו. ריכוז ההורמון הפעיל קרוב למקומות היווצרו בלבד, כך שבניצני העלים יש ריכוז גבוה של הורמון בלתי פעיל שאינו משפעל ניצול של אנרגייה ומעכב את יצירת ההורמון הפעיל. יכולת ניצול האנרגייה ע"י הצמח עולה עם עלייה בגובה היחסי של הצמח ונמוכה בניצני הענפים.
זרימת ההורמון מתבצעת באופן פעיל, קצבו תלוי באנרגייה הזמינה באותו המקום. ככל שעולה האנרגייה הזמינה, כך הזרימה מהירה יותר וכך מתמעטת ההשפעה של השלטון הקודקודי. בתנאיים כאלה, הצמח יכול לצמוח מניצני הענפים.
קצב פירוק ההורמון בשורש יכול להוות שליטה של השורש על קצב הצמיחה של הצמח.
דיון
מערכת של זרימה הורמונלית פעילה יכולה להוות שליטה של הצמח על בחלוקה מקוטבת של אנרגייה לצימוח בין אברי הצמח. ריכוז האנרגייה הזמינה יכול להוות הגורם השולט עם עוצמת המנגנון המקוטב שיורדת עם עלייה באנרגייה הזמינה של הצמח.
במצב שבו ריכוז האנרגייה הזמינה הוא נמוך, רוב האנרגייה מנוצלת בענפים העליונים ולא במריסטמות של ניצני הענפים. שליטת השורש על קצב הצמיחה של הצמח,
יכולה להיתממש בעזרת שליטה על קצב הפירוק של ההורמון שיוצר רוויה של ההורמון הבלתי פעיל בעלים ובענפים וכך מעכב את המשך ייצורו.
שיטות גרפיות
הסימולציה נבנתה במערכת סימולציה גרפית של חברת ל-דאטה, שתהיה בקרוב חלק ממערכת
Data-Lightning