TROPISEM: KONCEPT, VRSTE IN PRIMERI - BIOLOGIJA - 2025

Tropizma je gibanje ali smerna rast organizma kot odgovor na zunanje dražljaje, kot so svetloba, težo, dotik, med drugim. Uporablja se predvsem za opisovanje obnašanja rastlin in nekaterih "nižjih" živali.

Charles Darwin in njegov sin Francis Darwin sta bila med prvimi znanstveniki, ki sta poročala o študijah tropizmov v rastlinah. Oba raziskovalca sta bila še posebej posvečena preučevanju gibanja rastlin proti svetlobi, poznanem tudi kot fototropizem.

Fototropizem orhideje (Vir: Tangopaso prek Wikimedia Commons)

Darwinovi poskusi in številne poznejše študije so zagotovili dovolj informacij za trditev, da so ta gibanja tropov v rastlinah odvisna od snovi, ki pospešujejo rast rastlin (fitohormoni), znanih kot avksini.

Številne oblike gibanja in / ali rasti so bile opisane s tropizmom, med drugim fototropizem, geotropizem, tigmotropizem, hemotropizem, hidrotropizem, elektrotropizem.

Koncept tropizma

Izraz tropizem izvira iz grškega "tropos", kar pomeni "obrat" in ima povezavo z odzivi organizmov na zunanje dražljaje.

Pri rastlinah se ponavadi tropismi odzivajo na rast odziva na posebne dražljaje, kot so svetloba, dotik, gravitacija, voda itd. Številni avtorji menijo, da gre za delno nepovratne odzive, saj so povezani z različno rastjo različnih regij v istem organu.

Pri živalih je to nekoliko težje določiti, saj tisti znanstveniki, ki se ukvarjajo s študijem vedenja živali, tropisme definirajo posebej za tiste "nižje živali", ki se na dražljaje odzovejo kot nekakšen nezavedni "refleks".

Vrste tropizma

Glede na vrsto gibanja, ki ga povzročajo, je mogoče tropisme razvrstiti kot pozitivne ali negativne.

Pozitiven tropizem je tisti, ki povzroči gibanje ali rast rastline ali živali v isti smeri, iz katere prihaja spodbuda, ki jo sproži; večina tropskih gibov je pozitivnih in jih imenujemo tudi "ortotropni".

Po drugi strani je negativni tropizem tisti, ki sproži gibanje ali rast rastlinskega organa ali živali v nasprotni smeri dražljaja, torej spodbuja rast stran od dražljaja.

Glede na naravo dražljaja so tropismi razvrščeni kot:

- Fototropizem in heliotropizem

Fototropizem, kot pove že njegovo ime, se nanaša na gibanje ali rast organizma kot odziv na svetlobne dražljaje. Pogosto ga opazimo pri rastlinah, najdemo pa ga tudi v fotosintetskih protozojih, kot so eugleneidi, parametcia in amee.

Kot vsi tropismi obstajajo tudi posamezniki, ki se premikajo ali rastejo proti dražljaju, in drugi, ki to počnejo "bežijo" od nje.

Diagram pozitivnega fototropizma v rastlini (Vir: MacKhayman prek Wikimedia Commons)

Heliotropizem se nanaša posebej na gibanje proti soncu kot odziv na svetlobni dražljaj, ki ga oddaja; je izraz, ki se zelo pogosto uporablja za opis vsakodnevnih premikov listov, ki jih povzroča sončna svetloba.

Listi, ki se soncu "izogibajo", pravijo, da so paraheliotropni, medtem ko tisti, ki poskušajo čim večjo površino listov izpostaviti sončnim žarkom za čim večjo izpostavljenost, imenujemo diaheliotropni.

Če ima rastlina dovolj hidratacije, njeni listi najverjetneje kažejo diaheliotropne odzive na gibanje, če pa je ista rastlina pod stresom zaradi pomanjkanja vode, se bodo njeni listi odzvali s paraheliotropnimi gibi, pri čemer se bodo izognili evapotranspiraciji zaradi pretirane izpostavljenosti površini.

- Geotropizem

Geotropizem, imenovan tudi gravitropizem, je vrsta gibanja, ki se pojavi kot odziv na silo gravitacije. Vsi rastlinski organi pravijo, da kažejo neko vrsto rasti ali gibanja v smeri, ki jo nalaga gravitacija.

Narava geotropnega gibanja je odvisna od organa, vrste in nekaterih okoljskih parametrov. Poganjki rastlin na primer rastejo v nasprotni smeri sile gravitacije, korenine pa v isti smeri te sile.

Gravitropizem ali geotropizem na drevesu (Vir: Mathieu Rodriguez prek Wikimedia Commons)

Tako kot fototropna gibanja je dokazano, da je gravitropizem pri rastlinah odvisen od prerazporeditve avksinov v tkivih.

- kemotropizem

To je gibanje ali rast rastlin in nekaterih živali kot odziv na kemične dražljaje, bodisi privlačne ali odbojne.

Kemotropni odzivi so pogosto odvisni od prisotnosti specializiranih površinskih receptorjev, ki so občutljivi na koncentracijo določene kemične spojine.

- Hidrotropizem

Hidrotropizem lahko opredelimo kot rast ali gibanje organizma, rastline ali živali proti vodnemu viru ali stran od njega (različni vodni potenciali).

Še posebej pomembno je za sedeče organizme, kot so rastline, saj je od pozitivnih hidrotropnih odzivov odvisno, ali dobijo vodo, ki jo potrebujejo za preživetje.

- tigmotropizem

Izraz tigmotropizem izvira iz grškega "tigma", kar pomeni "dotikati se" in opisuje rast in / ali odziv rastlin in živali na mehansko stimulacijo ali stik s trdnim predmetom.

Pri mnogih živalih to vrsto tropizma razumejo tudi kot "refleks" ali nagonski odziv, ki jim omogoča, da se umaknejo od potencialno nevarnih predmetov.

- Elektrotropizem

Ta vrsta tropizma opisuje odzive nekaterih živali in rastlin na električne dražljaje. V nekaterih primerih se nanaša na zaviralne dražljaje, vendar je to odvisno od vrste, organa in intenzivnosti toka.

- Drugi tropismi

Termotropizem in travmatropizem sta dve dodatni vrsti tropizmov, ki jih opisujejo nekateri avtorji. Zaskrbljeni so z rastjo ali gibanjem kot odziv na toplotne gradiente in kot odziv na travmo ali "poškodbo."

Primeri tropizma

Ker so to vrsto gibanja podrobneje preučili v rastlinskih organizmih, se primeri, ki bodo predstavljeni, nanašajo na odzive rastlin na svetlobo in gravitacijo.

Fototropizem

Fototropizem povzroči raztezek ali raztezanje celic vrha organa, ki so v predelu, ki ne prejema svetlobe, kar v njem ustvari "zgibanje" ali ukrivljenost. To je posledica vplivov svetlobe na avksine, ki so eden od fitohormonov, ki sodelujejo pri rasti rastlin.

Ko se rastlina zadrži v popolni temi, se v "iskanju" svetlobe znatno podaljša. Če je prisoten majhen žarek svetlobe, potem so veje rastline usmerjene v smeri žarka svetlobe.

Gravitropizem

Glede gravitropizma je najboljši primer, da si predstavljamo rastlino v loncu, ki pade na tla in konča v popolnoma vodoravnem položaju.

Čez nekaj ur bomo opazili, da se bodo korenine »naselile« v iskanju zemlje, torej v smeri gravitacijskega dražljaja, in da bodo stebla storila nasprotno, razporejajoč se v nasprotno smer od gravitacije.

Gravitropni ali geotropni odzivi so odvisni od usedanja citosolnih delcev, znanih kot amiloplasti, znotraj katerih so shranjene škrobne granule.

Reference

1. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2000). Osnove fiziologije rastlin (št. 581.1). McGraw-Hill Interamericana.
2. Brusca, RC, & Brusca, GJ (2003). Vretenčarji (št. QL 362. B78 2003). Basingstoke.
3. Esmon, CA, Pedmale, UV in Liscum, E. (2004). Rastlinski tropismi: zagotavljanje gibanja sedečemu organizmu. International Journal of Developmental Biology, 49 (5-6), 665-674.
4. Estelle, M. (1996). Rastlinski tropismi: vložki in dodatki avksina. Trenutna biologija, 6 (12), 1589-1591.
5. Schrank, AR (1950). Rastlinski tropismi. Letni pregled fiziologije rastlin, 1 (1), 59–74.
6. Taiz, L., Zeiger, E., Møller, IM, Murphy, A. (2015). Fiziologija in razvoj rastlin.