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Lexikon der Biologie: Tropismus

Tropismus m [von *tropo- ], durch verschiedene äußere Reize hervorgerufene Orientierungsbewegung (Einstellbewegung) von Teilen festgewachsener Pflanzen bzw. bei einigen sessilen Tieren (z.B. Moostierchen). Die Änderung der Wachstumsrichtung einer Pflanze durch Tropismus erfolgt aufgrund ungleich starken Wachstums gegenüberliegender Organflanken als Folge einer Asymmetrie der Verteilung von Phytohormonen (Auxin im Sproß, Auxin und Abscisinsäure in Wurzeln; Cholodny-Went-Theorie). Im Gegensatz zu Nastien sind die Krümmungs-Bewegungen abhängig von der Richtung des auslösenden Reizes. Der Tropismus stellt eine Systemleistung des gesamten Organs dar, d.h., durch Kommunikation zwischen den Zellen (Zellkommunikation) wird die Richtung des Reizes bestimmt. Ein Wachstum parallel zur Reizrichtung heißt orthotrop (Orthotropismus), eine Ausrichtung des Wachstums schräg zur Reizrichtung plagiotrop (Plagiotropismus), im Winkel von 90° zur Reizrichtung transversal oder diatrop (Transversaltropismus oder Diatropismus). Hinwendung zur Reizquelle wird positiver Tropismus, Abwendung negativer Tropismus genannt. Nach der Art des Reizes werden mehrere Arten von Tropismus unterschieden ( vgl. Tab. , vgl. Abb. ). Gravitationsbiologie, Knight (T.A.), Loeb (J.), Morphactine, Pfeffer (W.F.P.).



Tropismus

Beim Geo- oder Gravitropismus ist die Kausalanalyse besonders weit fortgeschritten. Graviperzeption erfolgt nach der sog. Statolithenhypothese durch Statolithen-spezifisch schwere Partikel (meist Amyloplasten = Stärke-Statolithen) in pflanzlichen Zellen (Statocysten), die sich unter Schwerkraft-Einfluß verlagern und so zu einem differentiellen Druck auf Membranstapel des endoplasmatischen Reticulums führen. Es folgen Änderungen von Ionenströmen an Membranen, die mit Veränderungen in den elektrischen Eigenschaften des gravistimulierten Organs (sekundärer geoelektrischer Effekt) und einer Querverschiebung des polaren Transports von Auxin (= Wuchsstoff) verbunden sind und dadurch zu differentiellem Flankenwachstum führen (Cholodny-Went-Theorie): Folge ist eine Krümmungsbewegung des Organs. – Die Abb. zeigen die Vorgänge am Beispiel des negativen Geotropismus von Zebrina (Zebra-Ampelkraut). 1a normal orientierter Sproß, 2a Sproß horizontal gelegt, 3 Wiederaufrichten des Sprosses durch negativ geotropisches Krümmungswachstum in einem Sproßknoten. 1b Längsschnitt und 1c Querschnitt durch die Stärkescheide bei normaler Orientierung des Sprosses (1a); schwarz die Stärke-Statolithen. 2b Längsschnitt und 2c Querschnitt durch die Stärkescheide nach horizontaler Lagerung des Sprosses (2a). Die Verlagerung der Stärke-Statolithen unter Schwerkrafteinfluß läßt sich deutlich erkennen.

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