36.4: Reaktionen auf Schwerkraft und Berührung
Gravitropismus: Pflanzliche Bewegungen anhand der Schwerkraft
Höhere Pflanzen spüren die Schwerkraft anhand von Statocysten, diese Zellen befinden sich der Nähe des Leitgewebes der Triebe und in der Wurzelkappe (Columella) der Wurzeln. Statocysten enthalten mit Stärke gefüllte Organellen, die Statolithen genannt werden. Die Statolithen sinken auf den Boden der Statocysten in Richtung der Schwerkraft.
Die Sedimentation der Statolithen löst eine Signalkaskade aus, die zu einer asymmetrischen Verteilung des pflanzlichen Auxin-Hormons in den Wurzel- und Triebspitzen führt. Dieser Prozess erzeugt einen lateralen Auxin-Gradienten, bei dem die Konzentration des Auxins an der unteren Seite der Wurzeln und Triebe höher ist.
In der unteren Seite der Wurzeln hemmt die höhere Auxin-Konzentration die Zellexpansion. Die Zellen vermehren sich dadurch in der Oberseite schneller, wodurch sich die Wurzel nach unten biegt. Im Gegensatz dazu fördert eine höhere Auxin-Konzentration in der unteren Seite der Triebe die Zellexpansion. Die Zellen vermehren sich auf der Unterseite schneller, wodurch sich die Triebe nach oben biegen.
Thigmotropismus: Pflanzliche Reaktionen auf Berührungen
Kletterpflanzen haben Ranken - modifizierte Triebe, die sich um Objekte wickeln. Die Spitzen dieser Ranken enthalten berührungsempfindliche sensorische epidermale Zellen, die ein differentielles Wachstum bewirken. Hier vermehren sich die Zellen an der Seite der Ranke, die das Objekt berührt, langsamer als die auf der gegenüberliegenden Seite des Kontaktpunkts, so dass die Ranken sich in die Richtung der Objekte, die sie berühren, bewegen können.
Wechselwirkungen zwischen Thigmotropismus und Gravitropismus
Wenn eine vertikal ausgerichtete Wurzel während ihres Wachstum auf ein Hindernis stößt, wächst sie vom Berührungspunkt weg. Bei vertikal orientierten Wurzeln setzt der Thigmotropismus also den Gravitropismus außer Kraft. Horizontal orientierte Wurzeln wachsen jedoch auch bei Hindernissen nach unten. Der Weg, den Wurzeln während ihres Wachstums einschlagen, wird daher wahrscheinlich durch Wechselwirkungen zwischen diesen Reaktionen reguliert.
