36.4: Reakcje na grawitację i dotyk

Rośliny zazwyczaj mają pędy, które wyrastają z ziemi, i korzenie, które wrastają w dół w głąb gleby. W jaki sposób rośliny wyczuwają, w którą stronę jest góra, a w którą w dół?

Rośliny rosną i poruszają się w odpowiedzi na grawitację, zjawisko zwane grawitropizmem. Wzrost w kierunku grawitacji, taki jak wzrost korzeni w dół, nazywa się dodatnim grawitropizmem. Wzrost w kierunku przeciwnym do grawitacji, podobnie jak wzrost pędów w górę, nazywa się ujemnym grawitropizmem.

W korzeniach czapeczka korzeniowa zawiera wyspecjalizowane komórki wyczuwające grawitację zwane statocytami. W obrębie statocytów gęste, wypełnione skrobią organelle zwane amyloplastami – lub statolitami – osiadają w dół w odpowiedzi na grawitację.

W korzeniach zorientowanych pionowo statolity osiadają w pobliżu dna każdej komórki. Kiedy korzenie są obracane w kierunku poziomym, statolity zsuwają się w dół i zbierają się na poprzedniej pionowej ścianie, która teraz tworzy dno komórki. 

Osiadające amyloplasty pozwalają roślinie wyczuć grawitację, wywołując asymetryczny wzór wydłużenia na końcu korzenia; wzrost jest stymulowany w górnej części korzenia i tłumiony w dolnej części. Szybkie wydłużanie się komórek na górnej stronie powoduje, że korzeń zakrzywia się, gdy rośnie w dół.

Rośliny rosną również w odpowiedzi na dotyk. Na przykład korzenie wielu roślin omijają przeszkody, podczas gdy rośliny pnące mają pędy, które owijają się wokół konstrukcji. Tigmotropizm to kierunkowy wzrost wykazywany przez rośliny w odpowiedzi na dotyk.

Korzenie na ogół wyrastają z dala od przedmiotów, których dotykają, co pozwala im podążać ścieżką najmniejszego oporu przez glebę; nazywa się to ujemnym tigmotropizmem. 

W przeciwieństwie do tego, nitkowate wąsy roślin pnących rosną w kierunku obiektów, których dotykają, czasami szybko owijając się wokół nich; jest to dodatni tigmotropizm. 

Wąsy są bardzo wrażliwe na dotyk. Kontakt z bodźcem indukuje skurcz komórek po stronie kontaktu i wydłużenie komórek po stronie bezkontaktowej. Ten zróżnicowany wzrost ostatecznie powoduje, że wąsy owijają się wokół obiektu, zabezpieczając w ten sposób roślinę.