El tigmotropismo es un movimiento de crecimiento direccional que se produce como una respuesta mecanosensorial a un estímulo táctil. El tigmotropismo se encuentra típicamente en plantas y zarcillos entrelazados , sin embargo, los biólogos de plantas también han encontrado respuestas tigmotrópicas en plantas con flores y hongos. Este comportamiento se produce debido a la inhibición unilateral del crecimiento. [1] Es decir, la tasa de crecimiento en el lado del tallo que se toca es más lenta que en el lado opuesto al tacto. El patrón de crecimiento resultante es adherirse y, a veces, enroscarse alrededor del objeto que toca la planta. Sin embargo, también se ha observado que las plantas con flores mueven o hacen crecer sus órganos sexuales hacia un polinizador que aterriza en la flor, como en Portulaca grandiflora . [2]
Factores fisiológicos
Dado que el crecimiento es un procedimiento de desarrollo complejo, de hecho existen muchos requisitos (tanto bióticos como abióticos) que son necesarios tanto para la percepción táctil como para que se produzca una respuesta tigmotrópica. Uno de ellos es el calcio. En una serie de experimentos en 1995 usando el zarcillo Bryonia dioica , los canales de calcio sensibles al tacto se bloquearon usando varios antagonistas. Las respuestas al tacto en las plantas de tratamiento que recibieron inhibidores de los canales de calcio disminuyeron en comparación con las plantas de control, lo que indica que el calcio puede ser necesario para el tigmotropismo. Más tarde, en 2001, se propuso una vía de despolarización de la membrana en la que estaba involucrado el calcio: cuando se produce un toque, los canales de calcio se abren y el calcio fluye hacia la célula, desplazando el potencial electroquímico a través de la membrana. Esto hace que se abran los canales de cloruro y potasio activados por voltaje y conduce a un potencial de acción que señala la percepción del tacto. [3]
También se ha observado que la hormona del crecimiento vegetal auxina está involucrada en el comportamiento tigmotrópico en las plantas, pero su función no se comprende bien. En lugar de que la distribución asimétrica de auxinas influya en otros tropismos, se ha demostrado que puede producirse una respuesta tigmotrópica unidireccional incluso con una distribución simétrica de auxinas. Se ha propuesto que el potencial de acción que surge de un estímulo táctil conduce a un aumento de auxina en la célula, lo que provoca la producción de una proteína contráctil en el lado del tacto que permite a la planta agarrarse a un objeto. [4] Además, se ha demostrado que cuando se aplicaron auxina (que típicamente conduce a un crecimiento lejos del lado de su localización) y un estímulo táctil (que causa una respuesta trópica hacia su localización) en el mismo lado de un hipocótilo de pepino, el el tallo se curvará hacia el tacto. [5]
También se ha demostrado que el etileno , otra hormona vegetal, es un importante regulador de la respuesta tigmotrópica en las raíces de Arabidopsis thaliana . En circunstancias normales, las altas concentraciones de etileno en las raíces promueven un crecimiento recto. Cuando la raíz se encuentra con un objeto rígido, la respuesta tigmotrópica se activa y la producción de etileno se regula a la baja, lo que hace que la raíz se doble mientras crece en lugar de crecer recta. [6]
Al igual que el fototropismo, una respuesta tigmotrópica en los tallos requiere luz. El biólogo vegetal Mark Jaffe realizó un experimento preliminar simple con plantas de guisantes que llevó a esta conclusión. [7] Descubrió que cuando cortaba un zarcillo de una planta de guisantes y lo colocaba a la luz, luego tocaba repetidamente un lado, el zarcillo comenzaba a enrollarse. Sin embargo, al realizar este mismo experimento en la oscuridad, el zarcillo no se curvaría.
En las raíces
Las raíces también dependen del tacto para navegar a través del suelo. Por lo general, las raíces tienen una respuesta táctil negativa, lo que significa que cuando sienten un objeto, se alejan del objeto. Esto permite que las raíces atraviesen el suelo con la mínima resistencia. Debido a este comportamiento, se dice que las raíces son negativamente tigmotrópicas. El tigmotropismo parece ser capaz de anular la fuerte respuesta gravitrópica de incluso las raíces primarias. Charles Darwin realizó experimentos en los que descubrió que en una raíz de frijol vertical, un estímulo de contacto podría desviar la raíz de la vertical.
Idea equivocada
Mimosa pudica es bien conocida por su rápido movimiento de plantas . Las hojas se cierran y se caen cuando se tocan. Sin embargo, esto no es una forma de tropismo , sino un movimiento nástico , un fenómeno similar. Los movimientos násticos son respuestas no direccionales a los estímulos (por ejemplo, temperatura, humedad, irradiancia de la luz) y generalmente están asociados con las plantas.
Referencias
- ^ Mordecai, Jaffe (marzo de 2002). "Respuestas de Thigmo en plantas y hongos" . Revista estadounidense de botánica . 89 (3): 375–382. doi : 10.3732 / ajb.89.3.375 . PMID 21665632 . S2CID 7410822 .
- ^ Scorza, Livia Camilla Trevisan; Dornelas, Marcelo Carnier (1 de diciembre de 2011). "Plantas en movimiento" . Señalización y comportamiento de la planta . 6 (12): 1979–1986. doi : 10.4161 / psb.6.12.18192 . ISSN 1559-2316 . PMC 3337191 . PMID 22231201 .
- ^ Fasano, Jeremiah M .; Massa, Gioia D .; Gilroy, Simon (1 de junio de 2002). "Señalización iónica en las respuestas de las plantas a la gravedad y el tacto". Revista de regulación del crecimiento vegetal . 21 (2): 71–88. doi : 10.1007 / s003440010049 . ISSN 0721-7595 . PMID 12016507 . S2CID 21503292 .
- ^ Reinhold, Leonora (10 de noviembre de 1967). "Inducción de enrollamiento en zarcillos por auxina y dióxido de carbono". Ciencia . 158 (3802): 791–793. doi : 10.1126 / science.158.3802.791 . ISSN 0036-8075 . PMID 6048120 . S2CID 22274215 .
- ^ Takahashi, Hideyuki; Jaffe, Mordecai J. (1 de diciembre de 1990). "Tigmotropismo y la modulación de la curvatura tropística por perturbación mecánica en hipocótilos de pepino". Physiologia Plantarum . 80 (4): 561–567. doi : 10.1111 / j.1399-3054.1990.tb05679.x . ISSN 1399-3054 .
- ^ Yamamoto, Chigusa; Sakata, Yoichi; Taji, Teruaki; Baba, Tadashi; Tanaka, Shigeo (18 de julio de 2008). "Respuestas táctiles únicas reguladas por etileno de raíces de Arabidopsis thaliana a la dureza física". Revista de Investigación Vegetal . 121 (5): 509. doi : 10.1007 / s10265-008-0178-4 . ISSN 1618-0860 . PMID 18636310 . S2CID 19467930 .
- ^ Chamovitz, Daniel (2012). What a Plant Knows: A Field Guide to the Senses (Lo que sabe una planta: una guía práctica para los sentidos) . Nueva York: Scientific American. pag. 114.
enlaces externos
- Tigmotropismo en zarcillos