Reacties op zwaartekracht en aanraking

Planten hebben gewoonlijk scheuten die uit de grond omhoog komen en wortels die omlaag groeien de bodem in. Hoe voelen planten wat omhoog en wat omlaag is? Planten groeien en bewegen in reactie op de zwaartekracht, een fenomeen genaamd gravitropie. Groei in de richting van de zwaartekracht, zoals de neerwaartse groei van wortels, heet positieve gravitropie. Groei in de richting tegen de zwaartekracht in, zoals de opwaartse groei van scheuten, heet negatieve gravitropie. In wortels bevat het wortelmutsje gespecialiseerde zwaartekrachtgevoelige cellen genaamd statocyten. In de statocyten zakken dichte, zetmeelrijke organellen genaamd amyloplasten—of statolieten— neer door de zwaartekracht. In verticale wortels leggen statolieten zich nabij de bodem van elke cel. Als wortels in een horizontale positie gedraaid zijn glijden statolieten omlaag en verzamelen ze zich bij wat voorheen de verticale wand was en nu de celbodem. Door de zakkende amyloplasten voelt de plant de zwaartekracht, met als gevolg een asymmetrisch patroon van verlenging aan de worteltip; groei wordt bevorderd aan de bovenkant van de wortel en onderdrukt aan de onderkant. De snelle celverlenging aan de bovenkant zorgt dat de wortel buigt en omlaag groeit. Planten groeien ook in reactie op aanraking Zo navigeren de wortels van veel planten rond obstakels, terwijl klimplanten scheuten hebben die zich om structuren heen wikkelen. Thigmotropie is de directionele groei die planten vertonen in reactie op aanraking. Wortels groeien gewoonlijk weg van objecten die ze raken, waardoor ze de weg van de minste weerstand volgen door de bodem; dit heet negatieve thigmotropie. Maar de draadachtige ranken van klimplanten groeien naar objecten toe en wikkelen zich er soms snel omheen; dit is positieve thigmotropie. De ranken zijn erg aanrakingsgevoelig. Contact met een stimulus induceert de samentrekking van cellen aan de kant van contact en de verlenging van cellen aan de andere kant. Deze differentiële groei zorgt er uiteindelijk voor dat ranken om het object heen groeien en zo de plant verankeren.