Tropismo
¿Qué es un tropismo?, ¿Cómo los podremos identificar?, ¿Qué función tienen?, ¿Cuántos tipos habrá?
Un tropismo (del griego τροπή tropé ‘giro, vuelta, fuga, punto de retorno’) es un fenómeno biológico que indica el crecimiento o cambio direccional de un organismo, normalmente una planta, como respuesta a un estímulo medioambiental.
Los tropismos difieren de las nastias en que estas no son respuestas direccionales.
Si el órgano se mueve en la misma dirección que el estímulo se denomina tropismo positivo(+), pero si lo hace inclinado (crecimiento con dirección horizontal o en ángulo) alejándose del estímulo es un tropismo negativo(-), Ambas son respuestas realizadas para acercarse o alejarse del estímulo recibido.
Tipos
Fototropismo
El fototropismo corresponde a una respuesta del vegetal frente al estímulo luminoso.
El fototropismo positivo hace referencia al crecimiento de la planta hacia la fuente de luz, mientras el fototropismo negativo implica un crecimiento de la planta en la dirección contraria a la de la fuente lumínica.
En el caso del tallo, se observa un fototropismo positivo, porque este crece hacia la fuente luminosa.
La raíz, en cambio, no necesita de la luz solar, por lo tanto presenta un fototropismo negativo. Aunque el fototropismo es una respuesta clara en las plantas, no es el único tropismo presente.
Otros tropismos comunes en plantas son: el tigmotropismo (muy importante para plantas que son de naturaleza trepadora) y el gravitropismo (que resulta vital para que las raíces penetren en la tierra).
La percepción fototrópica está mediada por los dos receptores de luz azul (fototropina-1 y fototropina-2) — también involucrados en apertura de estomas, movimiento de cloroplastos, crecimiento de hipocotilo y expansión de hojas.
El estímulo de luz provoca una reacción hormonal en la planta cuya consecuencia es un crecimiento diferencial. La auxina es la encargada de este crecimiento diferencial.
El mecanismo por el cual actúa la auxina es el siguiente: al tener una respuesta fototrópica negativa, la auxina tiende a concentrarse en la región de la planta opuesta a la incidencia de la luz.
Debido a que la auxina está relacionada con la proliferación celular, las células de la región cuya concentración de auxina es mayor proliferan más que aquellas donde es baja.
De esta manera, se da un doblamiento en el tallo hacia la fuente de luz (fototropismo positivo). El descubrimiento de las Auxinas dependió en gran parte del estudio de Theophil Ciesielski.
Charles Darwin citó la tesis doctoral de Ciesielski en 1871 donde este hacía referencia a una “influencia transmitida” desde la punta de los tallos en la planta, haciéndose responsable por el gravitropismo.
Aunque el nombre de la hormona sería dado muchos años después, tanto Darwin como Ciesielski tuvieron claro en su momento que esta estaba causando cambios importantes en el crecimiento y el desarrollo de las plantas estudiadas.
Heliotropismo
En botánica, el heliotropismo es el conjunto de movimientos de los vegetales que dirigen sus hojas y flores en dirección al Sol.
El heliotropismo es un tipo del fototropismo (la reacción de un organismo frente a una fuente de luz).
Las flores heliotrópicas realizan un movimiento apuntando al Sol, a través del cielo, de Este a Oeste. Y, durante la noche, realizan movimientos azarosos para inclinarse, al amanecer, nuevamente hacia el oriente, por donde el Sol nace. Esta conducta la exhibe, por ej., el Helianthus annuus o más comúnmente conocido como Girasol, planta alpina.
El movimiento es realizado por células motores en un segmento flexible justo debajo de la flor, llamado pulvinus. Esas células motoras se especializan en bombear iones potasio dentro de los tejidos, cambiando la presión de turgencia.
El segmento se flexiona porque las células motoras del lado sombrío se elongan debido a los tejidos turgentes.
El heliotropismo es, en realidad, una respuesta a la luz azul. De hecho, si durante la noche una especie heliotrópica es cubierta con una cobertura transparente para el rojo pero que bloquee la luz azul, la planta no se moverá en absoluto cuando el Sol salga.
En contraste, si se cubre con una cobertura transparente para el azul, la planta podrá orientarse hacia el Sol. uien describió por primera vez el fenómeno del heliotropismo fue Leonardo da Vinci (junto al geotropismo) en sus estudios botánicos.
El término actual “heliotropismo” fue introducido en los 1800s por A. P. de Candolle, para referirse al crecimiento del ápice del tallo hacia la luz (que ahora se denomina fototropismo).
Sin embargo, el término heliotropismo es usado solamente para la atracción solar, que es diferente al fototropismo (o crecimiento heliodireccional), pues el movimiento heliotrópico refiere a un cambio temporal de orientación, revirtiéndose durante la oscuridad de la noche.
Gravitropismo
El geotropismo es un tipo de tropismo, propio de las plantas, que se refleja en un crecimiento en respuesta a la aceleración de la gravedad.
Permite el crecimiento basípeto de las raíces, que deben hundirse en el suelo para su correcto funcionamiento, y el crecimiento de los tallos hacia el medio aéreo. Es de especial importancia durante la germinación de las semillas.
Fitohormonas: El gravitropismo se ve definido por la concentración diferencial de auxina, una familia de hormonas vegetales: sintetizada en el ápice, allí posee su máximo nivel, que decrece conforme el tallo se aleja de aquél.
Experimentalmente, en el caso de la expansión de coleoptilos situados en posición horizontal, se produce un transporte lateral de auxinas que provocan una alteración en dicho gradiente, lo que provoca una menor división celular en las células situadas en la parte más baja de dicho órgano, donde las auxinas están más concentradas y esta alta concentración inhibe la división celular.
La adición de una auxina endógena a la zona más alta del mencionado coleoptilo contrarresta dicho efecto, lo que demuestra su implicación en el proceso.
Tigmotropismo
Tigmotropismo es una respuesta direccional, o un movimiento de una planta al hacer contacto físico con un objeto sólido.
El prefijo tigmo — θιγμος procede del griego, que significa “tocar”. El efecto ocurre cuando la planta tiende a crecer alrededor de una superficie sólida, como un muro, una valla o incluso otra planta.
Algunas especies trepadoras han desarrollado órganos como los zarcillos y uncinos para adherirse al objeto que les sirve de soporte.
Este efecto hace que la planta pueda alterar su velocidad de crecimiento, cambiar la morfología, evitar barreras, controlar la germinación, apoyarse en estructuras, facilitar la polinización, acelerar el movimiento del polen, esporas o semillas, y capturar presas.
Cuando las partes aéreas de una planta tienden a crecer en torno a un soporte, como ocurre con la parra poseen tigmotropismo positivo. Las raíces, en cambio, poseen tigmotropismo negativo(-), ya que les permite eludir obstáculos que se presenten en el terreno, tales como rocas.
Es una cualidad que poseen todas las plantas hasta cierto grado; aunque algunas se han especializado en ello, ganando ventaja en la adaptación.
Esta habilidad sensitiva es superior a la de los animales, ya que algunas plantas son capaces de percibir 0,0008–0,00025 mg, mientras que el humano percibe pesos de hasta 0,002 mg.
Hidrotropismo
En Botánica se denomina hidrotropismo al crecimiento direccional de las raíces de las plantas con relación a la disponibilidad de agua, es la respuesta a estimulos cuyo origen es el agua.
Este tropismo es de fundamental importancia adaptativa para la supervivencia de las plantas terrestres, las cuales dependen de la capacidad de las raíces para obtener agua y nutrientes del suelo.
El hidrotropismo comienza en la cofia con la percepción del gradiente de humedad del suelo. A diferencia del geotropismo, todavía no se sabe cabalmente el modo ni el tipo de célula de la cofia que percibe el gradiente de humedad.
No obstante, el uso de una mutante de Pisum sativum denominada ageotropum permitió establecer la independencia de las vías de percepción y señalización para ambos tipos de tropismos ya que sus raíces no responden a la gravedad pero si responden al gradiente de humedad.
La capacidad de la cofia de percibir gradientes de humedad parece generar una señal dominante que debilita la percepción y respuesta al estímulo de la gravedad.
Se ha observado que la respuesta reducida a la gravedad en raíces hidroestimuladas de Arabidopsis y rábano se debe en parte a la degradación simultánea de los estatolitos las células de la cofia.
Las raíces estimuladas por tacto retardan la tasa de sedimentación de los estatolitos, reduciendo también la respuesta gravitrópica. Sin embargo, la respuesta hidrotrópica ejerce un efecto más dramático que el tigmotropismo, quizás por la importancia del agua para la supervivencia de las plantas.
Estos mecanismos indican que los estatocitos parecen haber adquirido durante su evolución diferentes tipos de receptores para percibir una gran variedad de estímulos que además son capaces de integrar cuantitativamente las diferentes señales e iniciar la respuesta trópica adecuada.
Los estatocitos, consecuentemente, podrían utilizar elementos comunes de señalización, tales como redistribución de auxinas, cambios en el pH, concentración de Ca2+, en todos los sistemas perceptores y de ese modo sincronizar las respuestas a los estímulos del agua, de la gravedad y del tacto.
