TROPIZM: POJĘCIE, TYPY I PRZYKŁADY - BIOLOGIA - 2026

Tropizm jest ruch lub kierunkowe wzrost organizmu w odpowiedzi na bodźce zewnętrzne, takie jak światło, grawitacji, dotyk, między innymi. Służy przede wszystkim do opisu zachowania roślin i niektórych „niższych” zwierząt.

Karol Darwin i jego syn Francis Darwin byli jednymi z pierwszych naukowców, którzy przedstawili badania dotyczące tropizmów u roślin. Obaj badacze byli szczególnie oddani badaniu ruchu roślin w kierunku światła, znanego również jako fototropizm.

Fototropizm orchidei (źródło: Tangopaso za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Doświadczenia Darwina i wiele późniejszych badań dostarczyły wystarczających informacji, aby stwierdzić, że te ruchy zwrotnikowe w roślinach zależą od substancji stymulujących wzrost roślin (fitohormonów) znanych jako auksyny.

Liczne formy ruchu i / lub wzrostu zostały opisane przez tropizm, między innymi fototropizm, geotropizm, tigmotropizm, chemotropizm, hydrotropizm, elektrotropizm.

Koncepcja tropizmu

Termin tropizm pochodzi od greckiego „tropos”, co oznacza „zwrot” i ma związek z reakcjami organizmów na bodźce zewnętrzne.

U roślin powszechnie mówi się, że tropizmy są wynikiem reakcji wzrostu na określone bodźce, takie jak światło, dotyk, grawitacja, woda itp. Wielu autorów uważa, że ​​są to częściowo nieodwracalne reakcje, ponieważ mają one związek z różnicowym wzrostem różnych regionów w tym samym narządzie.

U zwierząt jest to nieco trudniejsze do zdefiniowania, ponieważ naukowcy zajmujący się badaniem zachowań zwierząt definiują tropizmy specjalnie dla tych „niższych zwierząt”, które reagują na bodźce jako rodzaj nieświadomego „odruchu”.

Rodzaje tropizmu

W zależności od rodzaju wywoływanego ruchu tropizmy można sklasyfikować jako pozytywne lub negatywne.

Pozytywny tropizm to taki, który powoduje ruch lub wzrost rośliny lub zwierzęcia w tym samym kierunku, z którego pochodzi bodziec, który ją wyzwala; większość ruchów zwrotnika jest pozytywna i są również znane jako „ortotropowe”.

Z drugiej strony tropizm negatywny to taki, który indukuje ruch lub wzrost organu rośliny lub zwierzęcia w kierunku przeciwnym do bodźca, to znaczy sprzyja wzrostowi z dala od bodźca.

Zgodnie z naturą bodźca tropizmy klasyfikuje się jako:

- Fototropizm i heliotropizm

Fototropizm, jak sama nazwa wskazuje, odnosi się do ruchu lub wzrostu organizmu w odpowiedzi na bodźce świetlne. Jest powszechnie obserwowany w roślinach, a także znajdowano go w fotosyntetycznych pierwotniakach, takich jak eugleneidy, pantofelki i ameby.

Podobnie jak w przypadku wszystkich tropizmów, istnieją jednostki, które poruszają się lub rozwijają w kierunku bodźca i inni, którzy to robią „uciekają” przed nim.

Schemat pozytywnego fototropizmu w roślinie (źródło: MacKhayman via Wikimedia Commons)

Heliotropizm odnosi się w szczególności do ruchu w kierunku słońca w odpowiedzi na emitowany przez nie bodziec świetlny; to termin używany bardzo często do opisania codziennych ruchów liści wywoływanych przez światło słoneczne.

Liście, które „unikają” słońca, są określane jako paraheliotropowe, podczas gdy te, które starają się wystawić największą ilość powierzchni liści na promienie słoneczne, aby zmaksymalizować ekspozycję, nazywane są diaheliotropami.

Jeśli roślina ma wystarczające nawodnienie, jej liście najprawdopodobniej wykazują diaheliotropowe reakcje ruchowe, ale jeśli ta sama roślina jest pod wpływem stresu niedoboru wody, jej liście zareagują ruchami paraheliotropowymi, unikając ewapotranspiracji z powodu nadmiernej ekspozycji na powierzchnię.

- Geotropizm

Geotropizm, zwany także grawitropizmem, to rodzaj ruchu, który występuje w odpowiedzi na siłę grawitacji. Mówi się, że wszystkie organy roślin wykazują pewien rodzaj wzrostu lub ruchu w kierunku narzuconym przez grawitację.

Charakter ruchu geotropowego zależy od organu, gatunku i niektórych parametrów środowiskowych. Na przykład pędy roślin rosną pionowo w kierunku przeciwnym do siły grawitacji, podczas gdy korzenie robią to w tym samym kierunku tej siły.

Grawitropizm lub geotropizm w drzewie (źródło: Mathieu Rodriguez za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Udowodniono, że oprócz ruchów fototropowych, grawitropizm u roślin zależy od redystrybucji auksyn w tkankach.

- chemotropizm

Jest to ruch lub wzrost roślin i niektórych zwierząt w odpowiedzi na bodźce chemiczne, atrakcyjne lub odstraszające.

Odpowiedzi chemotropowe często zależą od obecności wyspecjalizowanych receptorów powierzchniowych, wrażliwych na stężenie danego związku chemicznego.

- Hydrotropizm

Hydrotropizm można zdefiniować jako wzrost lub przemieszczanie się organizmu, rośliny lub zwierzęcia, w kierunku lub od źródła wody (różne potencjały wodne).

Jest to szczególnie ważne w przypadku organizmów siedzących, takich jak rośliny, ponieważ od pozytywnych reakcji hydrotropowych zależy, czy otrzymają wodę potrzebną do przeżycia.

- Tigmotropizm

Termin tigmotropizm pochodzi od greckiego „thigma”, co oznacza „dotykać” i opisuje reakcję wzrostu i / lub ruchu roślin i zwierząt na stymulację mechaniczną lub kontakt z ciałem stałym.

U wielu zwierząt ten typ tropizmu jest również rozumiany jako „odruch” lub instynktowna reakcja, która pozwala im uciec od potencjalnie niebezpiecznych obiektów.

- Elektrotropizm

Ten rodzaj tropizmu opisuje reakcje niektórych zwierząt i roślin na bodźce elektryczne. W niektórych przypadkach odnosi się do bodźców hamujących, ale zależy to od gatunku, narządu i natężenia prądu.

- Inne tropizmy

Termotropizm i traumatropizm to dwa dodatkowe typy tropizmów opisane przez niektórych autorów. Martwią się odpowiednio wzrostem lub ruchem w odpowiedzi na gradienty termiczne oraz w odpowiedzi na uraz lub „uraz”.

Przykłady tropizmu

Ponieważ ten rodzaj ruchu został dokładniej zbadany w organizmach roślinnych, przykłady, które zostaną przedstawione, odnoszą się do reakcji roślin na światło i grawitację.

Fototropizm

Fototropizm powoduje wydłużenie lub wydłużenie komórek wierzchołka narządu znajdujących się w części, która nie dociera do światła, co generuje w nim „fałdowanie” lub krzywiznę. Dzieje się tak dzięki wpływowi światła na auksyny, które są jednym z fitohormonów zaangażowanych we wzrost roślin.

Tak więc, gdy roślina jest trzymana w całkowitej ciemności, wydłuża się znacznie w „poszukiwaniu” światła. Jeśli obecny jest mały promień światła, gałęzie rośliny są zorientowane w kierunku promienia światła.

Grawitropizm

Jeśli chodzi o grawitropizm, najlepszym przykładem jest wyobrażenie sobie rośliny w doniczce, która spada na ziemię i kończy w pozycji całkowicie poziomej.

Po kilku godzinach będzie można zauważyć, że korzenie „osiadają” w poszukiwaniu gleby, czyli w kierunku bodźca grawitacyjnego, a łodygi będą postępować odwrotnie, układając się w kierunku przeciwnym do kierunku grawitacji.

Odpowiedzi grawitropowe lub geotropowe zależą od sedymentacji cząstek cytozolowych zwanych amyloplastami, w których przechowywane są granulki skrobi.

Bibliografia

1. Azcón-Bieto, J. i Talón, M. (2000). Podstawy fizjologii roślin (nr 581.1). McGraw-Hill Interamericana.
2. Brusca, RC, & Brusca, GJ (2003). Bezkręgowce (nr QL 362. B78 2003). Basingstoke.
3. Esmon, CA, Pedmale, UV i Liscum, E. (2004). Tropizmy roślinne: zapewniają siłę ruchu siedzącemu organizmowi. International Journal of Developmental Biology, 49 (5–6), 665–674.
4. Estelle, M. (1996). Tropizmy roślinne: tajniki auksyny. Current Biology, 6 (12), 1589-1591.
5. Schrank, AR (1950). Tropizmy roślinne. Annual Review of Plant Physiology, 1 (1), 59-74.
6. Taiz, L., Zeiger, E., Møller, IM i Murphy, A. (2015). Fizjologia i rozwój roślin.