Gravitropismus Definition
Gravitropismus, auch Geotropismus genannt, wobei Geo- die Erde bedeutet und Tropismus sich auf das Drehen bezieht, ist das Wachstum eines Pflanzenorgans oder die Änderung der Wachstumsrichtung als Reaktion auf die Schwerkraft. Pflanzen können die Schwerkraft aufgrund des Vorhandenseins von Zellen, die Statozyten genannt werden, wahrnehmen, die in ihrer Wurzelkappe, oder der Abdeckung an der Wurzelspitze, Granulate enthalten, die Statolithen genannt werden. Die Statolithen sind dichter als das Zytoplasma um sie herum, und sie stimulieren die Produktion von Auxin, einem Hormon, das für die Regulierung des Pflanzenwachstums entscheidend ist. Der Gravitropismus ist eine von wenigen Formen des Tropismus, wie z. B. der Phototropismus, bei dem sich die Wachstumsrichtung als Reaktion auf Licht ändert.
Einfluss der Schwerkraft auf Wurzeln und Triebe
Da Pflanzenzellen in der Lage sind, die Schwerkraft zu spüren, wenn eine Wurzel nicht in Richtung des Erdmittelpunkts wächst, werden die Zellen sich dessen bewusst und ändern es. Normalerweise regen die Statolithen die Produktion von Auxin an der Wurzelspitze an, was zu einer Streckung nach unten führt. Wenn das Wachstum jedoch nicht nach unten gerichtet ist, reagieren die Zellen, indem sie auf der Seite der Wurzel, die näher an der Schwerkraft liegt, eine große Menge an Auxin bilden. Dies wiederum hemmt die Zelldehnung der Zellen auf der unteren Seite, aber nicht auf der oberen, so dass die oberen Zellen der horizontalen Wurzel größer werden als die unteren, und eine Kurve entsteht, die nach unten zeigt. Sobald die Wurzelspitze in Richtung der Schwerkraft zeigt, konzentriert sich das Auxin an der Spitze und stimuliert das Wachstum der Zellen nach unten, so dass die Wurzel mehr Wasser und Nährstoffe erreichen und Stabilität erreichen kann. Man spricht hier von positivem Gravitropismus, weil die Wurzel in Richtung der Schwerkraft wächst.
Im Gegensatz zu den Wurzeln krümmen sich die Sprossen nach oben, wenn sie die Anziehungskraft der Schwerkraft spüren. Normalerweise wird in der Nähe der Spitze Auxin produziert, das durch den Spross nach unten transportiert wird und das Wachstum aller Zellen gleichermaßen anregt, so dass der Spross nach oben wächst. Wenn die Pflanze umkippt, werden die Zellen auf der Seite, die näher am Boden liegt, zur Produktion von Auxin angeregt, was zu einem schnellen Wachstum der Zellen führt, die näher am Erdmittelpunkt liegen, aber nicht die, die davon entfernt sind. Dies führt dazu, dass sich die Triebe nach oben wölben, wie Sie an der Baumrinde unten deutlich sehen können. Wie verholzende Pflanzen zeigen auch krautige oder nicht verholzende Pflanzen diese Eigenschaft. Man nennt dies negativen Gravitropismus, weil der Spross gegen die Richtung der Schwerkraft wächst.
Kurz gesagt hat die Anhäufung von Auxin in Wurzeln und Sprossen entgegengesetzte Effekte, da sie zu weniger Wachstum in den Wurzelzellen, aber zu mehr Wachstum in den Sprosszellen führt. Wenn eine Pflanze in einem Topf auf die Seite gelegt wird, beginnt das Wachstum des Hauptstammes sich in eine aufrechte Position zu krümmen, weg von der Schwerkraft, und die Wurzeln krümmen sich nach unten in Richtung der Schwerkraft. Was also zwischen Wurzeln und Trieben gemeinsam ist, ist, dass die Statolithen immer daran arbeiten, sie so vertikal wie möglich auszurichten.
- Hydrotropismus – Die Bewegung oder das Wachstum eines Teils einer Pflanze als Reaktion auf Feuchtigkeit oder Wasser.
- Nastische Bewegungen – Die ungerichtete Bewegung oder das Wachstum eines Teils einer Pflanze als Reaktion auf einen Umweltreiz.
- Orthotropismus – Die Bewegung oder das Wachstum eines Teils einer Pflanze als Reaktion auf einen Umweltstimulus, wobei dieses Wachstum direkt auf den Stimulus ausgerichtet ist.
- Thigmotropismus – Die Veränderung der Ausrichtung des Wachstums einer Pflanze als Reaktion auf Berührung.
Quiz
1. Welches der folgenden Hormone steuert das Wachstum von Pflanzenzellen?
A. Statozyt
B. Statolithen
C. Auxin
D. Östrogen
2. Welche der folgenden Aussagen zum pflanzlichen Gravitropismus ist richtig?
A. Pflanzentriebe und Wurzeln zeigen beide positiven Gravitropismus
B. Pflanzensprossen und Wurzeln zeigen beide negativen Gravitropismus
C. Pflanzensprossen zeigen positiven Gravitropismus und Wurzeln zeigen negativen Gravitropismus
D. Pflanzentriebe zeigen negativen Gravitropismus und Wurzeln zeigen positiven Gravitropismus
3. Welcher der folgenden Stoffe ermöglicht es Pflanzen, die Schwerkraft zu spüren?
A. Auxin
B. Statocyten
C. Chloroplasten
D. Blattstiele