Растения, като животни и други организми, трябва да се адаптират към тяхната постоянно променяща се среда. Докато животни са в състояние да се преместят от едно място на друго, когато условията на околната среда станат неблагоприятни, растенията не са в състояние да направят същото. Заседнали (не могат да се движат), растенията трябва да намерят други начини за справяне с неблагоприятните условия на околната среда. Засадете тропизми са механизми, чрез които растенията се адаптират към промените в околната среда. Тропизмът е растеж към или извън стимул. Общите стимули, които влияят на растежа на растенията, включват светлина, гравитация, вода и допир. Растителните тропизми се различават от другите движения, генерирани от стимули, като например настински движения, тъй като посоката на отговора зависи от посоката на стимула. Настински движения, като движение на листата вътре месоядни растения, се инициират от стимул, но посоката на стимула не е фактор в отговора.
Растителните тропизми са резултат от
диференциален растеж. Този вид растеж се появява, когато клетките в една област на растителен орган, като стъбло или корен, растат по-бързо, отколкото клетките в противоположната област. Диференциалният растеж на клетките насочва растежа на органа (стъбло, корен и др.) И определя насоченият растеж на цялото растение. Растителни хормони, като ауксинисе смята, че помагат да се регулира диференциалният растеж на растителен орган, причинявайки растението да се извива или огъва в отговор на стимул. Растежът в посока на стимул е известен като положителен тропизъм, докато растежът далеч от стимул е известен като a отрицателен тропизъм. Честите реакции на тропиците в растенията включват phototropism, гравитропизъм, тигмотропизъм, хидротропизъм, термотропизъм и хемотропизъм.Phototropism е насоченият растеж на организма в отговор на светлината. Растеж към светлина или положителен тропизъм е демонстриран в много съдови растения, като например покритосеменни, гимнастични растения и папрати. Стъблата в тези растения проявяват положителен фототропизъм и растат в посока на източник на светлина. фоторецептори в растителни клетки открийте светлина и растителните хормони, като ауксини, са насочени към страната на стъблото, която е най-отдалечена от светлината. Натрупването на ауксини от засенчената страна на стъблото причинява клетките в тази област да се удължават с по-голяма скорост от тези на противоположната страна на стъблото. В резултат на това стъблото се извива в посока далеч от страната на натрупаните ауксини и към посоката на светлината. Стъблата на растенията и листа демонстрира положителен фототропизъм, докато корените (най-вече повлияни от гравитацията) са склонни да демонстрират отрицателен фототропизъм. От фотосинтеза провеждане на органели, известни като хлоропласти, са най-концентрирани в листата, важно е тези структури да имат достъп до слънчева светлина. Обратно, корените функционират за абсорбиране на вода и минерални хранителни вещества, които е по-вероятно да бъдат получени под земята. Реакцията на растението към светлината помага да се осигурят получаване на ресурси, съхраняващи живота.
Heliotropism е вид фототропизъм, при който определени растителни структури, обикновено стъбла и цветя, следват пътя на слънцето от изток на запад, докато се движи по небето. Някои хелотропни растения също са в състояние да обърнат цветята си обратно на изток през нощта, за да гарантират, че са изправени към посоката на слънцето, когато изгрява. Тази способност да се проследява движението на слънцето се наблюдава при младите слънчогледови растения. С напредване на зреенето си тези растения губят хелиотропната си способност и остават в позиция, обърната на изток. Хелиотропизмът насърчава растежа на растенията и повишава температурата на цветята, обърнати на изток. Това прави хелиотропните растения по-привлекателни за опрашителите.
Thigmotropism описва растежа на растението в отговор на допир или контакт с твърд предмет. Положителният тигмостропизъм се демонстрира от катерещи растения или лози, които имат специализирани структури, наречени пипала. Тентрил е придатък, подобен на конец, използван за побратимяване около твърди структури. Модифицирано растително листо, стъбло или дръжка може да бъде кичур. Когато тенджерата расте, тя прави това по револвиращ модел. Върхът се огъва в различни посоки, образувайки спирали и неправилни кръгове. Движението на нарастващия тендер почти изглежда, сякаш растението търси контакт. Когато тентрилът осъществява контакт с предмет, се стимулират сетивните епидермални клетки на повърхността на тентрила. Тези клетки сигнализират на тенджерата да се навие около обекта.
Навиването на тендрил е резултат от диференциалния растеж, тъй като клетките, които не са в контакт със стимула, се удължават по-бързо от клетките, които осъществяват контакт с стимула. Както при фототропизма, ауксините участват в диференциалния растеж на сухожилията. По-голяма концентрация на хормона се натрупва отстрани на тенджерата, който не е в контакт с обекта. Изкълчването на тенджерата закрепва растението към обекта, осигуряващ подкрепа за растението. Активността на катерещите растения осигурява по-добра експозиция на светлина за фотосинтеза и също така увеличава видимостта на техните цветя опрашители.
Докато сухожилията демонстрират положителен тигмотропизъм, корените могат да проявяват отрицателен тигмотропизъм понякога. Докато корените се простират в земята, те често растат в посока далеч от обект. Кореновият растеж се влияе предимно от гравитацията и корените са склонни да растат под земята и далеч от повърхността. Когато корените осъществяват контакт с предмет, те често променят посоката си надолу в отговор на контактния стимул. Избягването на обекти позволява на корените да растат безпрепятствено през почвата и увеличава шансовете им за получаване на хранителни вещества.
геотропизъм или geotropism е растеж в отговор на гравитацията. Гравитропизмът е много важен за растенията, тъй като насочва растежа на корените към издърпването на гравитацията (положителен гравитропизъм) и растежа на стъблата в обратна посока (отрицателен гравитропизъм). Ориентацията на кореновата и издънка система на растението към гравитацията може да се наблюдава на етапите на покълване в разсад. Докато ембрионалният корен излиза от семето, той расте надолу в посока на гравитацията. Ако семето се обърне по такъв начин, че коренът сочи нагоре от почвата, коренът се извива и се пренасочва обратно към посоката на гравитационното дърпане. Обратно, развиващият се изстрел се ориентира срещу гравитацията за растеж нагоре.
Коренната капачка е това, което ориентира върха на корена към тежестта на гравитацията. Специализирани клетки в кореновата капачка наречена statocytes Смята се, че са отговорни за гравитацията. Статоцитите се намират и в стъблата на растенията и те съдържат органели Наречен амилопласт. амилопласт функционират като складове за нишесте. Плътните нишестени зърна предизвикват утаяване на амилопластите в корените на растението в отговор на гравитацията. Утаяването на амилопласт индуцира кореновата капачка да изпраща сигнали до зона на корена, наречена зона на удължаване. Клетките в зоната на удължаване са отговорни за растежа на корените. Активността в тази област води до различен растеж и изкривяване на корена, насочващ растежа надолу към гравитацията. Ако коренът бъде преместен по такъв начин, че да промени ориентацията на статоцитите, амилопластите ще се преселят до най-ниската точка на клетките. Промените в положението на амилопластите се усещат от статоцити, които след това сигнализират за удължаване на зоната на корена, за да се регулира посоката на кривината.
Ауксините също играят роля в растежа с насочен растеж в отговор на гравитацията. Натрупването на ауксини в корените забавя растежа. Ако растението е поставено хоризонтално отстрани без излагане на светлина, ауксините ще се натрупат върху долната страна на корените, което води до по-бавен растеж от тази страна и изкривяване надолу на корен. При същите тези условия стъблото на растението ще се прояви отрицателен гравитропизъм. Гравитацията ще доведе до натрупване на ауксини от долната страна на стъблото, което ще накара клетките от тази страна да се удължават с по-бърза скорост, отколкото клетките от противоположната страна. В резултат на това издънката ще се огъне нагоре.
Hydrotropism е насочен растеж в отговор на концентрации на вода. Този тропизъм е важен за растенията за защита срещу засушаване чрез положителен хидротропизъм и срещу пренасищане на водата чрез отрицателен хидротропизъм. Той е особено важен за растенията в сухи растения биоми да може да реагира на водни концентрации. Влажните градиенти се усещат в корените на растенията. Най- клетки от страната на корена, най-близката до водоизточника, се наблюдава по-бавен растеж от тези на противоположната страна. Растителният хормон абсцисова киселина (ABA) играе важна роля за предизвикване на различен растеж в зоната на удължаване на корена. Този диференциален растеж кара корените да растат към посоката на водата.
Преди корените на растенията да проявят хидротропизъм, те трябва да преодолеят своите гравитрофични тенденции. Това означава, че корените трябва да станат по-малко чувствителни към гравитацията. Проучвания, проведени върху взаимодействието между гравитропизъм и хидротропизъм в растенията, показват това излагането на воден градиент или липсата на вода може да накара корените да проявят хидротропизъм геотропизъм. При тези условия амилопластите в кореновите статоцити намаляват. По-малко амилопласти означава, че корените не са толкова повлияни от утаяването на амилопластите. Намаляването на амилопластите в кореновите капачки помага да се даде възможност на корените да преодолеят привличането на гравитацията и да се движат в отговор на влага. Корените в добре хидратирана почва имат повече амилопласти в кореновите си капачки и имат много по-голяма реакция на гравитацията, отколкото на водата.
Други два вида растителни тропизми включват термотропизъм и хемотропизъм. Thermotropism е растеж или движение в отговор на топлина или температурни промени, докато chemotropism е растеж в отговор на химикали. Корените на растенията могат да проявяват положителен термотропизъм в един температурен диапазон и отрицателен термотропизъм в друг температурен диапазон.
Корените на растенията също са силно хемотропни органи, тъй като могат да реагират положително или отрицателно на присъствието на определени химикали в почвата. Кореновият хемотропизъм помага на растението да получи достъп до богата на хранителни вещества почва за засилване на растежа и развитието. Опрашването в цъфтящите растения е друг пример за положителен хемотропизъм. Когато цветен прашец зърно се приземява върху женската репродуктивна структура, наречена стигма, като поленовото зърно покълва, образувайки цветен прашец. Растежът на цветен прашец е насочен към яйчника чрез освобождаване на химични сигнали от яйчника.