E11 Tropismen

Thema

Tropismen sind die gerichteten Krümmungen, die Pflanzenorgane als Reaktion auf einen physikalischen Reiz entwickeln. Diese gerichtete Krümmung beruht stets auf demselben Mechanismus, unabhängig vom auslösenden Reiz: einer asymmetrischen Verteilung des Hormons Auxin innerhalb des Organs.

Wird die gerichtete Krümmung durch Licht ausgelöst, spricht man von Phototropismus: Das Organ erkennt die Richtung des einfallenden Lichts und entwickelt seine gerichtete Krümmung, indem es sich zum Licht hin ausrichtet oder, bei manchen Organen, davon weg.

Wird die gerichtete Krümmung durch die Schwerkraft ausgelöst, spricht man von Gravitropismus: Das Organ erkennt die Richtung der Schwerkraft und entwickelt seine gerichtete Krümmung, indem es den Spross entgegen der Schwerkraft nach oben oder die Wurzel mit der Schwerkraft nach unten ausrichtet.

Wenn der physikalische Reiz der Kontakt mit einer Oberfläche oder einem anderen Objekt ist, spricht man von Thigmotropismus: Das Organ erkennt den Kontaktpunkt und entwickelt seine gerichtete Krümmung, indem es sich um das Berührte windet, wie beispielsweise die Ranken einer Kletterpflanze.

Wenn der physikalische Reiz ein Feuchtigkeitsgradient im Boden ist, spricht man von Hydrotropismus: Die Wurzel erkennt, welche Seite des Bodens feuchter ist, und entwickelt ihre gerichtete Krümmung, indem sie in Richtung des feuchteren Bereichs wächst, selbst wenn diese Richtung nicht mit der Schwerkraft übereinstimmt. Unabhängig vom auslösenden physikalischen Reiz ist der gemeinsame Mechanismus der gerichteten Krümmung stets derselbe: PIN-Proteine, die polaren Auxintransporter in den Zellen des Organs, verteilen sich als Reaktion auf den wahrgenommenen physikalischen Reiz zu einer der beiden Seiten des Organs hin und erzeugen so eine asymmetrische Auxinverteilung. Diese asymmetrische Verteilung von Auxin führt zu einer unterschiedlichen Längenausdehnung der beiden Organhälften: Die Seite mit mehr Auxin dehnt sich stärker aus als die Seite mit weniger Auxin, und dieser Unterschied in der Längenausdehnung zwischen den beiden Organhälften ist letztendlich das, was das Organ biegt und die gerichtete Krümmung erzeugt, die Tropismen charakterisiert, sei es Phototropismus, Gravitropismus, Thigmotropismus oder Hydrotropismus.

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