 Um
die Reaktion einer Pflanze auf Reize zu belegen, kann die Bewegung des Zellplasmas
beobachtet werden. Zum Beispiel stehen in der Blüte der Zimmerpflanze
Tradescantia neben den Staubblättern haarförmige Fäden, die
aus einer Reihe von Einzelzellen bestehen. Man kann sie ohne großen
Aufwand mikroskopieren. Dann wird in den Zellen das Plasma sichtbar, und
man kann sehen, wie es sich durch die Zelle bewegt. Körnige Strukturen
und der Zellkern werden dabei deutlich mitbewegt. Auch in der Wasserpflanze
Vallisneria, die in Aquarien häufig gehalten wird, kann man Strömungen
im Plasma beobachten, die offensichtlich durch Licht ausgelöst werden.
Man vermutet, dass solche Plasmabewegungen durch ähnliche bewegungsfähige
Proteine bewirkt werden, wie man sie in tierischen Zellen findet.
Ohne Mikroskop kann man die Bewegungen ganzer Pflanzenteile beobachten.
Hopfensprosse z.B. führen in den oberen, freistehenden Teilen suchende
Kreisbewegungen aus. Krokusblüten öffnen sich in kurzer Zeit,
wenn sie von den Sonnenstrahlen erwärmt werden. Diese Bewegungen sind
Wachstumsbewegungen. Sie kommen dadurch zustande, daß der Pflanzenteil
an einer Seite stärker wächst als auf der gegenüberliegenden.
Dadurch krümmt sich dieser Bereich der Pflanze, und die Bewegung tritt
ein. Auch die Bewegungen, mit denen Pflanzen ihre Blätter zum Licht
hin ausrichten, sind Wachstumsbewegungen. Sie werden durch Wachstumshormone
gesteuert.
Einzellige Algen sind oft zu freier Ortsbewegung fähig. Stellt man
ein Aquarium mit Euglena-Algen ans Fenster, findet sich die grüne Algenfärbung
bald an der dem Licht zugewandten Seite, da sich die Photosynthese betreibenden
Einzeller aktiv zum Licht hin bewegen. Solche freien, gerichteten Ortsbewegungen
werden als Taxien (Einzahl Taxis) bezeichnet. Man findet sie auch bei den
Geschlechtszellen der Farne und Moose, die auf bestimmte Sexuallockstoffe
reagieren. Bei vielzelligen Pflanzen sind freie Ortsbewegungen unbekannt.
Die Bewegungen von Pflanzenteilen, die eine eindeutige Beziehung zur Reizrichtung
haben, werden Tropismen (Einzahl Tropismus) genannt. Lichtreize z.B. rufen
Phototropismen hervor. Dabei richten sich Blätter oder Blüten
zum Licht hin oder von ihm weg.
Lichtreize
Man bezeichnet eine durch Licht hervorgerufene, gerichtete Bewegung von
Pflanzen als Phototropismus. Bewegt sich die Pflanze zum Licht, dann nennt
man das positiven Phototropismus, geht die Bewegung vom Licht weg, spricht
man von negativem Phototropismus.
Beim Senfkeimling reagieren die Wurzeln negativ phototropisch. In einer
lichtdurchlässigen Nährlösung läßt sich der Effekt
deutlich zeigen.
Wegen der großen Bedeutung des Lichtes findet man Phototropismus bei
fast allen Pflanzen. Zimmerpflanzen, die ihre Blätter zum Fenster wenden,
sind bekannte Beispiele. Die meisten phototropen Bewegungen sind Wachstumsbewegungen.
Schwerkraftreize
Unabhängig von der Neigung der Unterlage wächst die Sprossachse
senkrecht nach oben, während die Hauptwurzeln senkrecht in den Boden
wachsen. Man nennt diese Abhängigkeit des Wachstums von der Schwerkraft
negativen bzw. positiven Geotropismus. Im Experiment kann die Wirkung der
Schwerkraft auf die ganze Pflanze mit Hilfe eines Klinostaten nachgewiesen
werden.
Die Pflanze wird mit ihrer Unterlage in eine Halterung eingespannt
und in horizontaler Lage durch ein Uhrwerk in langsame Drehung versetzt.
Da die Schwerkraft jetzt gleichmäßig von allen Seiten auf die
Pflanze wirkt, wächst sie waagerecht weiter. Dies gilt sowohl für
Keimlinge als auch für erwachsene Pflanzen.
Beim Geotropismus, wie übrigens auch beim Phototropismus, kann eine
Umstimmung der Reaktion während des Lebens der Pflanze stattfinden.
Mohnknospen hängen z.B. nach unten. Die offene Blüte dagegen steht
aufrecht auf dem Stengel. Die Blüten der Türkenbundlihe (Lihum
martagon) dagegen hängen, während die Früchte aufrecht stehen.
Für die Aufnahme der Schwerkraftreize werden Stärkekörner
in den Zellen verantwortlich gemacht. Im Längsschnitt einer Wurzelspitze
kann man sie nachweisen. Sie liegen in den unteren Partien der Zellen, da
sie von der Schwerkraft hierhin gezogen werden. Da ähnliche Strukturen
in den Gleichgewichtsorganen der Tiere als Statolithen bezeichnet werden,
spricht man auch hier von Statolithenstärke.
|
