Шта је фототропизам?

Своју омиљену биљку сте поставили на сунчаном прагу. Убрзо примећујете да се биљка савија према прозору уместо да расте равно према горе. Шта на свету ради ова биљка и зашто то ради?

Феномен којем сведочите назива се фототропизам. За наговештај шта та реч значи имајте на уму да префикс „фотографија“ значи „светлост“, а суфикс „тропизам“ значи „окретање“. Дакле, фототропизам је када се биљке окрећу или савијају према светлости.

Биљкама је потребна светлост да стимулишу производњу енергије; овај процес се назива фотосинтеза. Светлост која се ствара од сунца или из других извора потребна је, заједно са водом и угљен-диоксидом, да би се произвеле шећере за биљку која ће се користити као енергија. Кисеоник такође се производи, а многим животним облицима је потребно ово дисање.

Фототропизам је вероватно механизам опстанка који су усвојиле биљке тако да могу да добију што више светлости. Када се лишће биљке отвори за светлост, може се догодити више фотосинтезе, што омогућава стварање више енергије.

Рана мишљења о узроку фототропизма варирала су код научника. Теопхрастус (371 Б.Ц.-287. Б.Ц.) веровао је да је фототропизам изазван уклањањем течности из осветљена страна стабљике биљке, а Францис Бацон (1561-1626) касније је постулирао да је фототропизам последица венење. Роберт Схарроцк (1630-1684) је веровао да су биљке закривљене као одговор на "свеж ваздух", а Јохн Раи (1628-1705) сматрао је да се биљке нагињу ка хладнијим температурама ближе прозору.

Било је до тога Чарлс Дарвин (1809-1882) да спроведу прве релевантне експерименте у вези са фототропизмом. Предпоставио је да супстанца произведена у врху изазива закривљеност биљке. Користећи тестне биљке, Дарвин је експериментирао покривајући врхове неких биљака и остављајући остале непокривене. Биљке са прекривеним врховима нису се савијале према светлости. Кад је покрио доњи део стабљике биљке, али врхове оставио изложен светлости, те биљке су се помериле према светлости.

Дарвин није знао шта је „супстанца“ произведена у врху нити како је узроковало савијање стабљике биљке. Међутим, Николај Цхолодни и Фритс Вент открио је 1926. године да ће се, када се високи ниво ове материје пресели у засјењену страну стабљике биљке, та стабљика савити и закривити тако да се врх помера према светлости. Тачан хемијски састав ове супстанце, за који је утврђено да је први идентификовани биљни хормон, није расветљен до тада Кеннетх Тхиманн (1904-1977) изоловао и идентификовао га као индол-3-сирћетну киселину, или ауксин.

Тренутна мисао о механизму који стоји иза фототропизма је следећа.

Светлост, таласна дужина од око 450 нанометара (плава / љубичаста светлост), осветљава биљку. Протеин зван фоторецептор хвата светлост, реагује на њу и покреће одговор. Позвана је група фоторецепторских протеина плавог светла која је одговорна за фототрофију фототропини. Није јасно како фототропини сигнализирају кретање ауксина, али познато је да се ауксин помиче на тамнију, засјењену страну стабљике као одговор на излагање свјетлости. Ауксин стимулише ослобађање водоничних јона у ћелијама у сјенчаној страни стабљике, због чега се пХ ћелија смањује. Пад пХ активира ензиме (зване експансинзи), који узрокују да се ћелије набрекну и натерају да се стабљика савија према светлости.

• Ако имате неку биљку која доживљава фототропизам у прозору, покушајте да окренете биљку у супротном смеру, тако да се биљка савија од светлости. Потребно је само око осам сати да се биљка окрене назад ка светлу.
• Неке биљке расту од светлости, феномен који се назива негативан фототропизам. (Заправо, ово коријење биљака доживљава; корење сигурно не расте према светлости. Друга реч за оно што они доживљавају је гравитрописмбендинг према гравитационом повлачењу.)
• Фотонастија можда звучи као слика нечег безобразног, али није. Сличан је фототропизму по томе што укључује кретање биљке услед светлосног подражаја, али у фотонастији кретање није према светлосном стимулусу, већ у унапред одређеном смеру. Кретање одређује сама биљка, а не светлост. Пример фотонастије је отварање и затварање лишћа или цвећа, услед присуства или одсуства светлости.