Gravitropismus

Gravitropismus, Geotropismus, Fähigkeit von Pflanzen, durch Wachstumskrümmung ihre Organe am Faktor Schwerkraft, der als Reiz wirkt, auszurichten. Positiv gravitrop, also in Richtung des Schwerkraftvektors auf den Erdmittelpunkt zu, ist das Wachstum der Hauptwurzeln, negativ gravitrop das der Sprossachsen. Pflanzen an Steilhängen wachsen daher nicht senkrecht zur Erdoberfläche, sondern senkrecht in Richtung des Lots. Transversal- oder Plagiotropismus liegt meist bei den Seitenwurzeln 1. Ordnung, bei Seitenzweigen und Blättern vor. Die Reaktion kann sich durch Umweltveränderungen oder im Lauf der Entwicklung gelegentlich verändern. So ist z.B. die Blütenknospe des Mohns zunächst negativ, dann positiv, die geöffnete Blüte wieder negativ gravitrop.

    Die Schwerkraftwirkung lässt sich experimentell nachweisen. Legt man eine junge Pflanze horizontal, biegt sich nach einiger Zeit die Hauptwurzel nach unten, die Sprossachse nach oben. Die Krümmung kann dadurch ausgeschaltet werden, dass man die horizontal liegende Pflanze so langsam um ihre Achse dreht, dass Zentrifugalkräfte nicht wirksam werden, jedoch so schnell, dass es zu keiner einseitigen Graviperzeption kommt. Die Perzeption findet in der Wurzelhaube, in den Spitzen von Coleoptilen und in den

Streckungszonen der Internodien statt. Wahrscheinlich sind dafür Statolithen im Cytoplasma in Form von Amyloplasten (»Statolithenstärke«) verantwortlich. Diese wandern in bestimmten Zellen, den Statocyten, bei Lageveränderungen des Organs bzw. der Pflanze auf die physikalische Unterseite der Zellen. Dafür spricht, dass die gravitrope Reaktionsfähigkeit nach Entfernen der Wurzelhaube so lange ausbleibt, bis sich die Wurzelhaube regeneriert hat. Bei den stärkelosen Pilzen müssen andere Partikel die Aufgabe der Amyloplasten übernehmen, bei den einzelligen Rhizoiden der Armleuchteralge Chara fungieren sog. »Glanzkörper« als Statolithen. Aufgrund der Perzeption zeigen die Seiten ein unterschiedliches Zellstreckungswachstum, an dessen Auslösung Auxin beteiligt ist.