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Geotropie oder Gravitropie ist das Phänomen, dass das Wachstum von Pflanzen und Pilze wird beeinflusst durch die Schwere.
Bei positiver Geotropie folgt das Wachstum der Schwerkraft, d. h. vom Boden nach unten. Möhren wachsen mit der Schwerkraft, also meist nach unten und haben somit eine positive Geotropie. Auch bei der Verbreitung der Saat durch die Pflanze selbst kann positive Geotropie eine Rolle spielen, wie bei der Erdnuss.
Negative Geotropie wächst gegen die Schwerkraft, a Stengel ist ein Beispiel dafür.
Ob eine Pflanze für ihre Entwicklung die Schwerkraft braucht oder nicht, wurde im April 2004 entschieden AstronautAndré Kuipers auf seinem Flug ins All auf Rucola-Samen (Rucola oder Eruca sativa) untersucht. Am 26. April 2004 wurde bekannt, dass die Sämlinge in alle Richtungen gewachsen sind, sodass sie die Schwerkraft benötigen, um die Wachstumsrichtung zu bestimmen.
Mechanismus an der Wurzel
An der Spitze der Wurzelkappe befinden sich Zellen, in denen viele stärkegefüllte Amyloplasten auftreten, die sog statolithen. Diese Statolithen setzen sich am tiefsten Punkt der Zelle ab. Wenn sich die Richtung der Schwerkraft ändert, reagieren die Zellen, indem sie Signalstoffe an die sich streckenden Zellen senden. Dadurch besteht zwischen diesen Zellen ein solcher Längenunterschied, dass die Wurzel weiter nach unten wächst oder bei seitlichem (horizontalem) Wachstum dieser Richtung weiter folgt. Ein Unterschied in Zelldehnung wird bestimmt durch die Auxingehalt, die durch die Signalstoffe aus der Wurzelkappe beeinflusst wird. Ein hoher Auxingehalt hemmt die Zellverlängerung von Wurzelzellen. Dies steht im Gegensatz zum Stamm, wo ein hoher Auxingehalt die Zellverlängerung fördert.
Neben der Statolith-Erklärung gibt es zwei weitere mögliche Erklärungen für den geotropen Mechanismus.
Mechanismus am Vorbau
Der gleiche Mechanismus wie an der Wurzel tritt auch am Stiel auf, aber der Effekt ist umgekehrt. Ein hoher Auxingehalt fördert die Zellverlängerung von Stammzellen. An der Unterseite eines liegenden Stammes erhalten die Zellen einen höheren Auxin-Gehalt und dehnen sich dadurch stärker aus, wodurch sich der Stamm aufrichtet. Bei kriechenden Pflanzen sorgt der Mechanismus dafür, dass die Stängel horizontal weiter wachsen.
Mutanten
Es gibt Sorten, wo der Stiel nach unten wächst, wie in der gelbe Trauerweide. Es gibt auch Mutanten von Sandrakete, wo die Wurzeln in alle Richtungen auswachsen. Es gibt eine Ackerschmalwand-Mutante, die das nicht tut Stärke so dass die Statolithe aufgrund von Stärkemangel nicht arbeiten können. Trotzdem tritt bei dieser Mutante weiterhin die Wirkung der Schwerkraft auf, wenn auch in stark reduziertem Ausmaß.
Tiere
Geotropie tritt auch bei Tieren auf, wie den Larven verschiedener the Insekten. Die Larven von Flöhe zum Beispiel sind positiv geotrop, was bedeutet, dass sie den Boden suchen. Die Raupen der Monarchfalter sind negativ geotrop, sie klettern in der Pflanze so hoch wie möglich, um die giftigen Körperfarben zu zeigen.
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