Manifestationsformen der Reizbarkeit. Pflanzenreaktionen auf Reizung Reizbarkeit: Definition und Beschreibung

Was ist Reizbarkeit? Dies ist die Fähigkeit des Körpers, die Auswirkungen der äußeren und inneren Umgebung wahrzunehmen und darauf zu reagieren, indem er die Lebensprozesse verändert.

Das Spektrum der von der Pflanze wahrgenommenen äußeren Einflüsse ist breit - Licht, Temperatur, Schwerkraft, chemische Zusammensetzung der Umgebung, das Erdmagnetfeld, mechanische und elektrische Reize.

Bei Pflanzen, ebenso wie bei Tieren, sind die Reizwahrnehmung und die Reaktion, beispielsweise eine motorische Reaktion, räumlich getrennt. Die Reizübertragung (Erregungsleitung) kann durch das Auftreten und die Ausbreitung eines elektrischen Potentials in der gesamten Pflanze erfolgen, dem sog. Aktionspotential.

Die Existenz von Elektrizität in Pflanzen kann durch ziemlich einfache Experimente nachgewiesen werden.

42. Erkennung von Fehlerströmen in einem geschnittenen Apfel

Die sogenannten Fehlerströme wurden erstmals Ende des 18. Jahrhunderts entdeckt. Der italienische Wissenschaftler Luigi Galvani in tierischen Organismen. Schneidet man den präparierten Froschmuskel quer durch die Fasern und bringt die Elektroden des Galvanometers an die Schnittfläche und die in Längsrichtung intakte Oberfläche, so zeichnet das Galvanometer eine Potentialdifferenz von etwa 0,1 V auf

Der erste Beweis für die Existenz ähnlicher Prozesse in Pflanzen wurde fast 100 Jahre später erhalten, als sie begannen, Schadensströme in verschiedenen Pflanzengeweben analog zu messen. Schnitte von Blättern, Stängeln, Fortpflanzungsorganen und Knollen erwiesen sich immer wieder als negativ geladen gegenüber gesundem Gewebe.

Gehen Sie also zurück ins Jahr 1912 und wiederholen Sie das Experiment mit der Messung der Potentiale eines gekerbten Apfels. Für das Experiment benötigst du neben einem Apfel ein Galvanometer, das eine Potentialdifferenz von etwa 0,1 V messen kann.

Apfel halbieren, Kerngehäuse entfernen. Werden beide dem Galvanometer zugeordneten Elektroden auf die Außenseite des Apfels (Schale) aufgebracht, erfasst das Galvanometer die Potentialdifferenz nicht. Bringen Sie eine Elektrode in das Innere des Zellstoffs, und das Galvanometer wird das Auftreten eines Fehlerstroms feststellen.

Neben dem Apfel können Fehlerströme bis 50-70mV gemessen werden. , in geschnittenen Stängeln, Blattstielen, Blättern.

Wie spätere Studien gezeigt haben, beträgt die durchschnittliche Schadensstromrate im Stamm und Blattstiel etwa 15-18 cm/min.

Auch in intakten Organen sind Bioströme ständig vorhanden, aber um sie zu messen, bedarf es hochsensibler Geräte.

Es wurde festgestellt, dass das Blattgewebe gegenüber der Zentralvene elektronegativ, die Sprossspitze gegenüber der Basis positiv und die Blattspreite gegenüber dem Blattstiel positiv geladen ist. Wenn der Stiel horizontal platziert wird, wird der untere Teil unter dem Einfluss der Schwerkraft in Bezug auf den oberen elektropositiver.

Das Vorhandensein bioelektrischer Potentiale ist charakteristisch für jede Zelle. Die Potentialdifferenz zwischen der Zellvakuole und der äußeren Umgebung beträgt etwa 0,15 V. Nur 1 cm 2 eines Blattes kann 2-4 Millionen Zellen enthalten, und jede ist ein kleines Kraftwerk.

Die entscheidende Rolle bei der Entstehung von pflanzlicher sowie tierischer Elektrizität spielt die Elektrizität

Zellmembranen. Ihre Durchlässigkeit für Kationen und Anionen in Richtung von der Zelle und in die Zelle hinein ist nicht gleich. Es wurde festgestellt, dass, wenn die Konzentration eines beliebigen Elektrolyten auf einer Seite der Membran 10-mal höher ist als auf der anderen, eine Potentialdifferenz von 0,058 V auf der Membran auftritt.

Unter dem Einfluss verschiedener Reize verändert sich die Durchlässigkeit von Membranen. Dies führt zu einer Wertänderung von Biopotentialen und zur Entstehung von Aktionsströmen. Die durch den Reiz verursachte Erregung kann durch die Pflanze von den Wurzeln auf die Blätter übertragen werden und beispielsweise die Arbeit der Spaltöffnungen oder die Photosyntheserate regulieren. Wenn sich die Beleuchtung ändert, sich die Lufttemperatur ändert, können Aktionsströme auch in die entgegengesetzte Richtung übertragen werden - von den Blättern zu den Wurzeln, was zu einer Änderung der Aktivität der Wurzel führt.

Interessanterweise breiten sich Bioströme 2,5-mal schneller in der Pflanze nach oben aus als nach unten.

Mit der größten Geschwindigkeit geht die Erregung in Pflanzen entlang der leitenden Bündel und in ihnen - entlang der Satellitenzellen der Siebrohre. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Aktionspotentials (elektrische Impulse) in der gesamten Pflanze variiert von Art zu Art. Insektenfressende Pflanzen und Mimosen reagieren am schnellsten - 2-12 cm / s. Bei anderen Pflanzenarten ist diese Geschwindigkeit viel geringer – etwa 25 cm/min.

Das Konzept der Reizbarkeit. Mikroorganismen, Pflanzen und Tiere reagieren auf die unterschiedlichsten Umwelteinflüsse: auf mechanische Einflüsse (Stich, Druck, Schlag etc.), auf Änderungen der Temperatur, Intensität und Richtung der Lichtstrahlen, auf Schall, elektrische Reizungen, Veränderungen der Chemikalie Zusammensetzung von Luft, Wasser oder Boden usw. Dies führt zu gewissen Schwankungen im Körper zwischen einem stabilen und einem instabilen Zustand. Lebewesen sind im Rahmen ihrer Entwicklung in der Lage, diese Zustände zu analysieren und angemessen darauf zu reagieren. Ähnliche Eigenschaften aller Organismen werden als Reizbarkeit und Erregbarkeit bezeichnet.

Reizbarkeit ist die Fähigkeit eines Organismus, auf äußere oder innere Einflüsse zu reagieren.

Reizbarkeit entstand in lebenden Organismen als ein Gerät, das einen besseren Stoffwechsel und Schutz vor den Auswirkungen von Umweltbedingungen bietet.

Erregbarkeit- Dies ist die Fähigkeit lebender Organismen, die Wirkung von Reizen wahrzunehmen und darauf mit einer Erregungsreaktion zu reagieren.

Der Einfluss der Umwelt beeinflusst den Zustand der Zelle und ihrer Organellen, Gewebe, Organe und des Körpers als Ganzes. Darauf reagiert der Körper mit entsprechenden Reaktionen.

Die einfachste Manifestation der Reizbarkeit ist Bewegung. Es ist selbst für die einfachsten Organismen charakteristisch. Dies lässt sich in einem Experiment an einer Amöbe unter dem Mikroskop beobachten. Wenn kleine Nahrungsklumpen oder Zuckerkristalle neben die Amöbe gelegt werden, beginnt sie, sich aktiv auf den Nährstoff zuzubewegen. Mit Hilfe von Pseudopoden umhüllt die Amöbe den Klumpen und zieht ihn in die Zelle ein. Dort bildet sich sofort eine Verdauungsvakuole, in der Nahrung verdaut wird.

Mit der Komplikation der Körperstruktur werden sowohl der Stoffwechsel als auch die Manifestationen der Reizbarkeit komplizierter. Einzeller und Pflanzen haben keine speziellen Organe, die für die Wahrnehmung und Weiterleitung von Reizen aus der Umwelt sorgen. Mehrzellige Tiere haben Sinnesorgane und ein Nervensystem, dank denen sie Reize wahrnehmen und die Antworten darauf eine große Genauigkeit und Zweckmäßigkeit erreichen.

Reizbarkeit bei einzelligen Organismen. Taxi.

Die einfachsten Formen der Reizbarkeit werden bei Mikroorganismen (Bakterien, einzellige Pilze, Algen, Protozoen) beobachtet.

Im Beispiel der Amöbe haben wir die Bewegung der Amöbe in Richtung des Reizes (Nahrung) beobachtet. Eine solche motorische Reaktion einzelliger Organismen als Reaktion auf Reizungen durch die äußere Umgebung wird genannt Taxen. Taxis wird durch chemische Reizung verursacht, weshalb es auch genannt wird Chemotaxis(Abb. 51).

Reis. 51. Chemotaxis bei Ciliaten

Taxis können positiv oder negativ sein. Stellen wir das Röhrchen mit der Ciliatenschuhkultur in eine geschlossene Pappschachtel mit einem einzigen Loch in der Mitte des Röhrchens und setzen es dem Licht aus.

Nach einigen Stunden konzentrieren sich alle Ciliaten im beleuchteten Teil der Röhre. Es ist positiv Fototaxis.

Taxis sind charakteristisch für vielzellige Tiere. Zum Beispiel zeigen Blutleukozyten eine positive Chemotaxis in Bezug auf von Bakterien ausgeschiedene Substanzen, konzentrieren sich an Orten, an denen sich diese Bakterien ansammeln, fangen sie ein und verdauen sie.

Reizbarkeit bei mehrzelligen Pflanzen. Tropismen. Obwohl vielzellige Pflanzen keine Sinnesorgane und kein Nervensystem haben, zeigen sich dennoch verschiedene Formen der Reizbarkeit in ihnen deutlich. Sie bestehen darin, die Wachstumsrichtung einer Pflanze oder ihrer Organe (Wurzel, Stamm, Blätter) zu ändern. Solche Manifestationen der Reizbarkeit in vielzelligen Pflanzen werden genannt Tropismen.

Stängel mit Blätterausstellung positiver Phototropismus und wachse dem Licht entgegen, und die Wurzel - negativer Phototropismus(Abb. 52). Pflanzen reagieren auf das Gravitationsfeld der Erde. Achten Sie auf die Bäume, die an der Seite des Berges wachsen. Obwohl die Bodenoberfläche geneigt ist, wachsen die Bäume vertikal. Die Reaktion der Pflanzen auf die Schwerkraft wird genannt Geotropismus(Abb. 53). Die Wurzel, die aus einem keimenden Samen hervorgeht, ist immer nach unten zum Boden gerichtet - Positiver Geotropismus. Der Trieb mit den sich aus dem Samen entwickelnden Blättern ist immer vom Boden nach oben gerichtet - negativer Geotropismus.

Tropismen sind sehr vielfältig und spielen eine wichtige Rolle im Pflanzenleben. Sie sind in Wuchsrichtung bei verschiedenen Kletter- und Schlingpflanzen, wie Trauben, Hopfen, ausgeprägt.

Reis. 52. Phototropismus

Reis. 53. Geotropismus: 1 - ein Blumentopf mit gerade wachsenden Radieschensämlingen; 2 - ein Blumentopf, der auf die Seite gelegt und im Dunkeln gehalten wird, um den Phototropismus zu beseitigen; 3 - Sämlinge in einem Blumentopf werden in die der Schwerkraft entgegengesetzte Richtung gebogen (die Stängel haben einen negativen Geotropismus)

Neben Tropismen werden bei Pflanzen auch andere Arten von Bewegungen beobachtet - Nastia. Sie unterscheiden sich von Tropismen durch das Fehlen einer spezifischen Orientierung auf den Reiz, der sie verursacht hat. Berührt man zum Beispiel die Blätter einer schüchternen Mimose, falten sie sich schnell in Längsrichtung und fallen herunter. Nach einiger Zeit nehmen die Blätter wieder ihre vorherige Position ein (Abb. 54).

Reis. 54. Nastia bei schüchterner Mimose: 1 - in guter Kondition; 2 - wenn gereizt

Die Blüten vieler Pflanzen reagieren auf Licht und Feuchtigkeit. Bei einer Tulpe beispielsweise öffnen sich die Blüten im Licht und schließen sich im Dunkeln. Bei einem Löwenzahn schließt sich der Blütenstand bei bewölktem Wetter und öffnet sich bei klarem Wetter.

Reizbarkeit bei mehrzelligen Tieren. Reflexe. Im Zusammenhang mit der Entwicklung des Nervensystems, der Sinnesorgane und der Bewegungsorgane bei vielzelligen Tieren werden die Formen der Reizbarkeit komplexer und hängen vom engen Zusammenspiel dieser Organe ab.

In ihrer einfachsten Form tritt eine solche Reizung bereits in der Darmhöhle auf. Wenn Sie eine Süßwasserhydra mit einer Nadel stechen, schrumpft sie zu einer Kugel zusammen. Äußere Reizung wird von einer empfindlichen Zelle wahrgenommen. Die darin entstandene Erregung wird an die Nervenzelle weitergeleitet. Die Nervenzelle leitet die Erregung an die Haut-Muskelzelle weiter, die auf Reizung mit einer Kontraktion reagiert. Dieser Vorgang wird als Reflex (Reflexion) bezeichnet.

Reflex- Dies ist die Reaktion des Körpers auf Reizung, die vom Nervensystem durchgeführt wird.

Die Idee eines Reflexes wurde von Descartes zum Ausdruck gebracht. Später wurde es in den Werken von I. M. Sechenov, I. p. Pavlov entwickelt.

Der Weg, den die nervöse Erregung vom Organ, das die Reizung wahrnimmt, zum Organ zurücklegt, das die Reaktion ausführt, wird als bezeichnet Reflexbogen.

Bei Organismen mit einem Nervensystem gibt es zwei Arten von Reflexen: unbedingte (angeborene) und bedingte (erworbene). Bedingte Reflexe werden auf der Grundlage unbedingter Reflexe gebildet.

Jede Reizung verursacht eine Veränderung des Stoffwechsels in den Zellen, was zur Entstehung von Erregung führt und eine Reaktion auftritt.

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§ 46. Stoffwechselarten in Organismen§ 48. Lebenszyklus einer Zelle

Das Phänomen der Reizbarkeit wird auch in Pflanzenzellen gut exprimiert. Meistens gibt es in Pflanzen Manifestationen von Reizbarkeit in Form von langsamen motorischen Reaktionen. Solche langsamen Bewegungen, die auf den Reiz zu oder von ihm weg gerichtet sind, werden Tropismen genannt. In Pflanzen sind Phototropismen weit verbreitet – Bewegungen, die als Reaktion auf die Einwirkung von Licht auftreten. Pflanzen werden vom Licht angezogen, neigen sich ihm zu, und diese Reaktion beruht auf der Eigenschaft der Reizbarkeit ihrer Zellen.

Manchmal reagieren Pflanzenzellen schnell auf die Wirkung von Reizen. Ein Beispiel ist die schnelle Reaktion einer Pflanze, die als Schammimose bekannt ist. Bei jeder Berührung der Mimose, wenn sie in Dunkelheit oder bei erhöhter Temperatur gebracht wird, falten sich ihre Blätter und verwelken sozusagen. Sobald die Wirkung des Reizes aufhört, kehren die Mimosenblätter in ihre vorherige Position zurück. Diese schnelle Reaktion der Mimose beruht auch auf der Eigenschaft der Reizbarkeit ihrer Zellen. Ein weiteres Beispiel für die schnelle Reaktion einer Pflanze auf einen Reizstoff. In Sümpfen und manchmal entlang der Ufer von Bächen wächst Sonnentau - eine Pflanze, die sich von Insekten ernährt. Sonnentau ist eine kleine Pflanze mit einer Rosette aus kriechenden spachtelartigen Blättern. Die Oberfläche jedes Blattes ist mit empfindlichen roten Haaren bedeckt. Die Spitze jedes Haares ist verdickt und mit Safttropfen bedeckt, die wie Tau glänzend und klebrig wie Klebstoff sind. Setzt sich ein Insekt, etwa eine Mücke oder ein kleiner Käfer, auf ein solches Blatt, dann behindert der klebrige Saft der Härchen sofort seine Bewegung und das Insekt gerät in eine Falle. Die vom Insekt berührten Blatthaare falten die gefangene Beute schnell zusammen und wässern sie mit reichlich Saft. Der von den sekretorischen Zellen des Blattes abgesonderte Saft enthält Enzyme, die Proteine abbauen. Das Insekt wird nach einigen Stunden verdaut und absorbiert. Danach stellen sich die Blatthaare auf und das Blatt ist wieder bereit zu "jagen".

Im Vergleich zu vielzelligen Tieren sind die Reaktionen einzelliger Organismen und Pflanzen, die auf die Einwirkung eines Reizes reagieren, relativ einfach: Ihre Zellen interagieren direkt mit der äußeren Umgebung. Bei komplex organisierten vielzelligen Tieren und beim Menschen ist das Nervensystem im Evolutionsprozess zum Hauptvermittler zwischen Organismus und Umwelt geworden. Menschen und Tiere erhalten Informationen über Veränderungen in der äußeren und inneren Umgebung durch Rezeptoren - spezielle Zellen, die sehr empfindlich auf die Wirkung verschiedener Reize reagieren.

Ein Mensch hat 5 Arten von externen Rezeptoren, die Sie aus dem Ablauf der Physiologie kennen (merken Sie sich und benennen Sie sie). Es gibt auch viele interne Rezeptorzellen. Beispielsweise sind Schmerzrezeptorzellen über den ganzen Körper verstreut, in den Wänden großer Blutgefäße befinden sich empfindliche Zellen, die auf Änderungen der CO2-Konzentration im Blut reagieren.

Reizbarkeit ist eines der wichtigsten Lebenszeichen. Solange der Organismus lebt, ist er reizbar. Mit dem Lebensende verschwindet die Reizbarkeit. Die große Bedeutung der Reizbarkeit von Zellen und Organismen liegt darin, dass sie allen Lebewesen ermöglicht, in ständiger Kommunikation mit der Außenwelt zu stehen, sich ihr anzupassen. Die Reizbarkeit von Zellen hängt hauptsächlich mit den großen Veränderungen zusammen, die in den Proteinen auftreten, aus denen die Membranen des Zytoplasmas und des Kerns jeder Zelle bestehen. Unter Reizeinwirkung kommt es, wie inzwischen bekannt geworden ist, zu Veränderungen in der Struktur von Eiweißmolekülen. Die Fähigkeit, die Struktur als Reaktion auf die Einwirkung von Reizen zu verändern, ist offensichtlich eine der primären elementaren Eigenschaften von Proteinen, die im Laufe der Evolution von Organismen entstanden sind.

Bewegung. In engstem Zusammenhang mit Reizbarkeit steht die Fähigkeit von Zellen und Organismen, Bewegungen auszuführen. Die Grundlage der Bewegung ist die Kontraktilität des Zytoplasmas von Zellen. Kontraktilität ist eine der Haupteigenschaften des Zytoplasmas lebender Zellen.

In der Regel wachsen Pflanzen bewegungslos an einem Ort, mit Ausnahme einiger einzelliger Algen (z. B. Kieselalgen), die sich unabhängig bewegen können. Wir haben bereits gesehen, dass Pflanzen auf die Wirkung äußerer Reize wie Licht mit Bewegungen von Blättern und Trieben reagieren. Darüber hinaus manifestieren sich bei Pflanzen Bewegungen im Wachstum.

In den Zellen aller Pflanzen findet eine ständige Bewegung des Zytoplasmas statt. Diese Bewegungen werden Ströme des Zytoplasmas genannt. Sie können mit einem Mikroskop in Algen, in Tradescantia-Blattzellen und in anderen Pflanzenzellen gesehen werden. Ströme des Zytoplasmas sind auch in tierischen Zellen vorhanden, und sie sind beispielsweise bei Protozoen wie Ciliaten leicht zu beobachten.

Die Fähigkeit, sich in der äußeren Umgebung zu bewegen, ist charakteristisch für viele Arten von Bakterien, Protozoen und die überwiegende Mehrheit der vielzelligen Tiere. Bei Organismen, die sich in der äußeren Umgebung bewegen können, werden 4 Arten der Zellbewegung unterschieden: amöboid, ziliar, geißelt und muskulös.

3. Einige allgemeine Konzepte der Genetik

Die Natur des Gens und des Genotyps. Nachdem wir die Grundgesetze der Genetik kennengelernt haben, können wir nun unser Verständnis der Natur des Gens und Genotyps von Organismen zusammenfassen und vertiefen. Die erbliche Grundlage (Genotyp) eines Organismus ist ein komplexes System, das aus einzelnen, relativ unabhängigen Elementen besteht – den Genen. Die Realität eines Gens wird durch zwei Hauptgruppen von Tatsachen bewiesen: 1) relativ unabhängige Kombination während der Spaltung, 2) die Fähigkeit zur Veränderung - zur Mutation. Zu den Haupteigenschaften eines Gens gehört seine Fähigkeit zur Vervielfältigung, die während der Zellteilung (Verdoppelung der Chromosomen) auftritt. Gene haben eine beträchtliche Stabilität, die die relative Konstanz der Arten bestimmt. Es besteht eine enge Wechselwirkung zwischen Genen, wodurch der Genotyp als Ganzes nicht als einfache mechanische Summe von Genen betrachtet werden kann, sondern ein komplexes System ist, das sich im Laufe der Evolution von Organismen entwickelt hat.

Die materielle Grundlage von Genen und Erbgut sind Chromosomen, zu denen DNA und Proteine gehören. Die biochemische (molekulare) Grundlage der oben genannten Eigenschaften des Gens ist die Fähigkeit der DNA zur Selbstverdopplung (Reduplikation). Die Wirkung eines Gens im Entwicklungsprozess eines Organismus basiert auf seiner Fähigkeit, die Synthese von Proteinen durch RNA zu bestimmen. Im DNA-Molekül sind sozusagen Informationen gespeichert, die die Zusammensetzung von Eiweißmolekülen bestimmen. Besonders bemerkenswert ist, dass dieser Mechanismus in allen Stadien der Evolution der organischen Welt verbreitet ist – von Viren und Bakterien bis hin zu Säugetieren und Blütenpflanzen. Dies deutet darauf hin, dass die biologische Rolle von Nukleinsäuren in sehr frühen Stadien der Evolution des Lebens bestimmt wurde, vielleicht genau im Moment des Übergangs von unbelebt zu lebendig.

Trotz der großen Erfolge in der Entwicklung der Genetik, insbesondere in den letzten zehn Jahren, sind viele Fragen noch immer nicht wissenschaftlich geklärt. Somit ist die Frage, wie Gene im Entwicklungsprozess eines Organismus wirken, noch nicht geklärt. Tatsache ist, dass in jeder Zelle ein diploider Chromosomensatz und damit der gesamte Gensatz einer bestimmten Art vorhanden ist. Inzwischen ist es offensichtlich, dass nur wenige Gene in verschiedenen Zellen und Geweben funktionieren, nämlich diejenigen, die die Eigenschaften einer bestimmten Zelle, eines Gewebes oder eines Organs bestimmen. Was ist der Mechanismus, der dafür sorgt, dass nur bestimmte Gene aktiv sind? Dieses Problem wird nun in der Wissenschaft intensiv bearbeitet. Es gibt bereits einige Daten, die darauf hindeuten, dass die führende Rolle bei der Regulierung der Wirkung von Genen den Proteinen zukommt, aus denen Chromosomen zusammen mit der DNA bestehen.

Die Fähigkeit eines Organismus, auf Veränderungen der Umweltbedingungen zu reagieren. Pflanzen reagieren auf: Licht, Schwerkraft, Lichtintensität. Die Wachstumsrichtung und Lage der Blattspreite zum Licht hin ist Heloitropismus oder Phototropismus, mit abnehmender Beleuchtungsstärke - eine Zunahme der Anzahl der Chloroplasten, die Richtung des Wurzelwachstums genau zum Erdmittelpunkt ist Geotropismus ( Reaktion auf die Schwerkraft. Tiere reagieren auf alle physikalischen und chemischen Faktoren (Gerüche oder den Gehalt verschiedener Substanzen im Wasser (Bewohner der aquatischen Umwelt). In Pflanzen werden Bewegungen nur um ihre Achse ausgeführt, Tiere reagieren mit Bewegung. Bewegungen in Tiere werden Taxis genannt: Wenn der Reiz positiv ist (Wärme, Nahrung usw.), bewegen sie sich auf den Reiz zu - positive Taxis, wenn der Faktor gefährlich ist - entfernen sie sich davon - negative Taxis.
Reizbarkeit bei einzelligen Organismen. Taxi.
Die einfachsten Formen der Reizbarkeit werden bei Mikroorganismen (Bakterien, einzellige Pilze, Algen, Protozoen) beobachtet.
Reizbarkeit bei mehrzelligen Pflanzen. Tropismen. Obwohl vielzellige Pflanzen keine Sinnesorgane und kein Nervensystem haben, zeigen sich dennoch verschiedene Formen der Reizbarkeit in ihnen deutlich. Sie bestehen darin, die Wachstumsrichtung einer Pflanze oder ihrer Organe (Wurzel, Stamm, Blätter) zu ändern. Solche Manifestationen der Reizbarkeit bei vielzelligen Pflanzen werden Tropismen genannt.
Der Stamm mit Blättern zeigt positiven Phototropismus und wächst zum Licht hin, und die Wurzel zeigt negativen Phototropismus. Pflanzen reagieren auf das Gravitationsfeld der Erde. Achten Sie auf die Bäume, die an der Seite des Berges wachsen. Obwohl die Bodenoberfläche geneigt ist, wachsen die Bäume vertikal. Die Reaktion von Pflanzen auf die Schwerkraft wird als Geotropismus bezeichnet. Die Wurzel, die aus einem keimenden Samen hervorgeht, zeigt immer nach unten zum Boden – positiver Geotropismus. Der Trieb mit den sich aus dem Samen entwickelnden Blättern ist immer vom Boden nach oben gerichtet - negativer Geotropismus.
Reizbarkeit bei mehrzelligen Tieren. Reflexe. Im Zusammenhang mit der Entwicklung des Nervensystems, der Sinnesorgane und der Bewegungsorgane bei vielzelligen Tieren werden die Formen der Reizbarkeit komplexer und hängen vom engen Zusammenspiel dieser Organe ab.
In ihrer einfachsten Form tritt eine solche Reizung bereits in der Darmhöhle auf. Wenn Sie eine Süßwasserhydra mit einer Nadel stechen, schrumpft sie zu einer Kugel zusammen. Äußere Reizung wird von einer empfindlichen Zelle wahrgenommen. Die darin entstandene Erregung wird an die Nervenzelle weitergeleitet. Die Nervenzelle leitet die Erregung an die Haut-Muskelzelle weiter, die auf Reizung mit einer Kontraktion reagiert. Dieser Vorgang wird als Reflex (Reflexion) bezeichnet.
Alle Tiere reagieren auf die äußere Umgebung, d. H. Auf Informationen darüber: sowohl auf der Suche nach Nahrung und Personen des anderen Geschlechts als auch bei der Vermeidung von Raubtieren. Sie erhalten die meisten Informationen mit Hilfe spezialisierter Sinnesorgane, mit Hilfe von Rezeptoren für Hören, Sehen, Schmecken, Riechen und Fühlen. Darüber hinaus gibt es auch interne Rezeptoren. Reizbarkeit äußert sich in Form der Fähigkeit, auf Informationen über elektromechanische (Licht) und thermische (heiß-kalte, magnetische und elektrische Eigenschaften des Objekts) Energie, mechanische Kräfte (Schall, Kraft, Vibration, Schwerkraft usw.) und zu reagieren chemische Mittel (Geschmack, Feuchtigkeit, Geruch).
Bereits einzellige Organismen sind lichtempfindlich, und die Entwicklung der Augen beginnt bei vielzelligen Organismen - zuerst sind dies Lichtflecken, dann facettiert bei Insekten und schließlich mit einer Linse (Linse) bei Wirbeltieren. Bienen, Fische, Tintenfische orientieren sich in der Ebene des polarisierten Lichts.
Die Gesichtsgruben von Klapperschlangen spüren Infrarotstrahlung.
Fische haben Elektrorezeptoren, die Entladungen abgeben und Informationen in der aquatischen Umgebung wahrnehmen (elektrische Fische, z. B. Aale, Haie).
Fledermäuse navigieren mit hochfrequenten Schallimpulsen. Dasselbe passiert mit Spitzmäusen und Vögeln.

REIZBARKEIT DER PFLANZEN

Was ist Reizbarkeit? Dies ist die Fähigkeit des Körpers, die Auswirkungen der äußeren und inneren Umgebung wahrzunehmen und darauf zu reagieren, indem er die Lebensprozesse verändert.

Die Existenz von Elektrizität in Pflanzen kann durch ziemlich einfache Experimente nachgewiesen werden.

42. Erkennung von Fehlerströmen in einem geschnittenen Apfel

Neben dem Apfel können Fehlerströme bis 50-70mV gemessen werden. , in geschnittenen Stängeln, Blattstielen, Blättern.

Wie spätere Studien gezeigt haben, beträgt die durchschnittliche Schadensstromrate im Stamm und Blattstiel etwa 15-18 cm/min.

Auch in intakten Organen sind Bioströme ständig vorhanden, aber um sie zu messen, bedarf es hochsensibler Geräte.

Die entscheidende Rolle bei der Entstehung von pflanzlicher sowie tierischer Elektrizität spielt die Elektrizität

Interessanterweise breiten sich Bioströme 2,5-mal schneller in der Pflanze nach oben aus als nach unten.

43. Experiment mit grünen Erbsen

Dieses Experiment wurde zuerst vom größten Forscher des Problems der Pflanzenreizbarkeit inszeniert

Der indische Wissenschaftler D. C. Bose. Er zeigt, dass ein starker Temperaturanstieg das Auftreten von Wirkungsströmen in den Samen verursacht.Für das Experiment werden mehrere grüne (unreife) Samen von Erbsen, Bohnen, Bohnen, ein Galvanometer, eine Präpariernadel und eine Spirituslampe benötigt.

Verbinden Sie die äußeren und inneren Teile der grünen Erbse mit einem Galvanometer. Erhitzen Sie die Erbse sehr vorsichtig in einer Flasche (ohne sie zu beschädigen) auf etwa 60 °C.

Wenn die Zellentemperatur steigt, registriert das Galvanometer eine Potentialdifferenz von bis zu 0,1-2 V. Folgendes hat D. Ch. Bos selbst zu diesen Ergebnissen bemerkt: Wenn Sie 500 Paar Erbsenhälften in einer bestimmten Reihenfolge in einer Reihe sammeln , dann beträgt die elektrische Gesamtspannung 500 V, was für eine Hinrichtung auf dem elektrischen Stuhl völlig ausreicht.

Am empfindlichsten in Pflanzen sind die Zellen der Wachstumspunkte, die sich an den Spitzen der Triebe und Wurzeln befinden. Zahlreiche Triebe, reichlich verzweigt und schnell in der Länge gewachsen, die Spitzen der Wurzeln spüren gleichsam den Raum und übermitteln Informationen darüber in die Tiefe der Pflanze. Es ist bewiesen, dass Pflanzen eine Berührung des Blattes wahrnehmen und darauf reagieren, indem sie Biopotentiale ändern, elektrische Impulse verschieben und die Geschwindigkeit und Richtung der Bewegung von Hormonen ändern. Beispielsweise reagiert die Wurzelspitze auf mehr als 50 mechanische, physikalische und biologische Faktoren und wählt jedes Mal das optimale Wachstumsprogramm.

Dass die Pflanze auf besonders häufige, lästige Berührungen reagiert, können Sie im folgenden Experiment sicherstellen.

44. Lohnt es sich, Pflanzen unnötig anzufassen?

Machen Sie sich mit Thigmonastie vertraut - motorische Reaktionen von Pflanzen, die durch Berührung verursacht werden.

Pflanzen Sie für ein 2-Topf-Experiment eine Pflanze nach der anderen, vorzugsweise ohne herabhängende Blätter (Bohnen, Bohnen). Beginnen Sie nach dem Erscheinen von 1-2 Blättern mit der Behandlung: Reiben Sie die Blätter einer Pflanze 30-40 Mal täglich für 2 Wochen leicht zwischen Daumen und Zeigefinger.

Am Ende der zweiten Woche sind die Unterschiede deutlich sichtbar: Die mechanisch gereizte Pflanze bleibt im Wachstum zurück (Abb. 23).

Die Ergebnisse des Experiments weisen darauf hin, dass eine längere Exposition von Zellen gegenüber schwachen Reizen zu einer Hemmung von Prozessen des Pflanzenlebens führen kann.

Pflanzen entlang der Straßen sind ständigen Stößen ausgesetzt. Fichten sind besonders empfindlich. Ihre Äste, die der Straße zugewandt sind, auf der oft Menschen gehen und Autos fahren, sind immer kürzer als die Äste auf der gegenüberliegenden Seite.

Die Reizbarkeit von Pflanzen, d. h. ihre Fähigkeit, auf verschiedene Einflüsse zu reagieren, liegt aktiven Bewegungen bei Pflanzen zugrunde, die nicht weniger vielfältig sind als bei Tieren.

Bevor Sie mit der Beschreibung von Experimenten fortfahren, die den Mechanismus der Pflanzenbewegung aufdecken, ist es ratsam, sich mit der Klassifizierung dieser Bewegungen vertraut zu machen. Wenn Pflanzen

Reis. 23 Einfluss mechanischer Einwirkung auf das Pflanzenwachstum

Atemenergie wird für die Ausführung von Bewegungen aufgewendet, dies sind physiologisch aktive Bewegungen. Nach dem Biegemechanismus werden sie in Wachstum und Turgor unterteilt.

Wachstumsbewegungen sind auf eine Änderung der Wachstumsrichtung des Organs zurückzuführen. Dies sind relativ langsame Bewegungen, z. B. das Biegen von Stängeln in Richtung Licht, Wurzeln in Richtung Wasser.

Turgorbewegungen werden durch reversible Wasseraufnahme, Kompression und Dehnung spezieller motorischer (motorischer) Zellen ausgeführt, die sich an der Basis des Organs befinden. Dies sind die schnellen Bewegungen von Pflanzen. Sie sind zum Beispiel charakteristisch für insektenfressende Pflanzen, Mimosenblätter.

Die Arten des Wachstums und der Turgorbewegungen werden unten bei der Durchführung der Experimente ausführlicher betrachtet.

Für die Durchführung passiver (mechanischer) Bewegungen ist kein direkter Aufwand an Zellenergie erforderlich. In den meisten Fällen nimmt das Zytoplasma nicht an mechanischen Bewegungen teil. Am häufigsten sind hygroskopische Bewegungen, die durch Austrocknung verursacht werden und von der Luftfeuchtigkeit abhängen.

HYGROSKOPISCHE BEWEGUNGEN

Hygroskopische Bewegungen beruhen auf der Fähigkeit pflanzlicher Zellmembranen, Wasser aufzunehmen und zu quellen. Beim Quellen tritt Wasser in den Raum zwischen den Zellulosemolekülen (Zellulose) in der Membran und dem Protein im Zytoplasma der Zelle ein, was zu einer deutlichen Vergrößerung des Zellvolumens führt.

45. Bewegung der Schuppen von Koniferen, Trockenmoos, Trockenblumen

Untersuchen Sie die Auswirkung der Wassertemperatur auf die Bewegungsgeschwindigkeit der Samenschuppen der Zapfen.

Für das Experiment benötigen Sie 2-4 trockene Kiefern- und Fichtenzapfen, getrocknete Blütenstände von rosa Acroclinium oder großer Helichrysum (Immortelle), trockenes Kuckucksflachsmoos, eine Uhr.

R
Schau dir einen trockenen Tannenzapfen an. Die Samenschuppen sind angehoben, die Stellen, an denen die Samen befestigt waren, sind deutlich sichtbar (Abb. 24).

Tauchen Sie die Hälfte der Tannenzapfen in kaltes Wasser und die zweite in warmes (40-50 ° C). Beobachten Sie, wie sich die Waage bewegt. Überprüfen

Reis. 24. Tannenzapfen.

die Zeit, die es dauerte, bis sie vollständig geschlossen waren.

Nehmen Sie die Knospen aus dem Wasser, schütteln Sie sie ab und beobachten Sie, wie sich die Schuppen beim Trocknen bewegen.

Markieren Sie die Zeit, für die die Waage in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehrt, und tragen Sie die Daten in die Tabelle ein:

Objekt der Beobachtung	Wassertemperatur	Dauer
Objekt der Beobachtung		Schließungen	Öffnung
Kiefernzapfen
Kiefernzapfen
Fichtenzapfen
Fichtenzapfen
Immortelle-Blütenstand
Immortelle-Blütenstand

Wiederholen Sie den Versuch mehrmals mit denselben Zapfen. Dies ermöglicht nicht nur genauere Daten zu erhalten, sondern auch die Reversibilität der untersuchten Bewegungsart zu überprüfen.

Die Ergebnisse des Experiments werden es uns ermöglichen, wichtige Schlussfolgerungen zu ziehen:

1) Die Bewegung der Samenschuppen der Zapfen ist auf den Verlust und die Aufnahme von Wasser durch sie zurückzuführen. Dies zeigt sich auch in der direkten Abhängigkeit der Bewegung der Schuppen von der Wassertemperatur: Mit zunehmender Geschwindigkeit nimmt die Bewegungsgeschwindigkeit der Wassermoleküle zu, das Anschwellen der Schuppen erfolgt schneller.

2) Damit die Schwellung der Schuppen ihre Position im Raum ändert, müssen die Zellen auf der Außen- und Innenseite der Schuppe unterschiedlich aufgebaut und chemisch zusammengesetzt sein. Das ist tatsächlich so. Die Zellmembranen der Oberseite der Schuppen von Nadelzapfen sind im Vergleich zu den Zellen der Unterseite elastischer und dehnbarer. Wenn sie in Wasser getaucht werden, nehmen sie es daher mehr auf, vergrößern ihr Volumen schneller, was zu einer Dehnung der Oberseite und einer Abwärtsbewegung der Schuppen führt. Beim Austrocknungsprozess verlieren die Zellen der Oberseite auch schneller Wasser als die Zellen der Unterseite, was zum Hochklappen der Schuppen führt.

Es ist interessant, die quellbedingten Bewegungen der Blätter von Kuckucksflachs oder anderen Blattmoosen zu beobachten. Bei lebenden Pflanzen sind die Blätter vom Stamm weg gerichtet, während sie bei trockenen Pflanzen dagegen gedrückt werden. Wenn Sie den trockenen Stiel in Wasser absenken, bewegen sich die Blätter nach 1-2 Minuten von einer vertikalen Position in eine horizontale.

Die Bewegungen der getrockneten Immortelle-Blütenstände sind sehr schön. Wenn der trockene Blütenstand in Wasser getaucht wird, beginnen sich nach 1-2 Minuten die Blätter der Hülle zu bewegen und der Blütenstand schließt sich.

Die Aufgabe. Vergleichen Sie die Bewegungsgeschwindigkeit der Zapfenschuppen verschiedener Nadelbaumarten. Hängt es von der Größe der Zapfen ab? Vergleichen Sie die Bewegungsgeschwindigkeit der Schuppen von Kiefern- und Fichtenzapfen, Moosblättern und Blättchen der Immortellenblütenhülle, identifizieren Sie Gemeinsamkeiten und Unterschiede.

46. Hygroskopische Bewegungen von Samen. Hygrometer aus Storchensamen

Hygroskopische Bewegungen spielen eine wichtige Rolle bei der Samenausbreitung verschiedener Pflanzen.

Untersuchen Sie den Mechanismus des Selbstgrabens von Storchensamen und der Bewegung von Feldkornblumensamen auf dem Boden.

Für das Experiment brauchen Sie die Samen eines Storchs (Räuber), eine blaue Kornblume, ein dickes Blatt Papier, eine Uhr, einen Objektträger.

Storch ist eine in Weißrussland verbreitete Pflanze. Seinen Namen erhielt er aufgrund der Ähnlichkeit des Fötus mit dem Kopf eines Storches (Abb. 25).

Betrachten Sie sorgfältig die Struktur der Trockenfrüchte des Storchs. Die Lappen einer reifen kastenförmigen Frucht sind mit einer langen Granne ausgestattet, die im unteren Teil spiralförmig verdreht ist. Die Frucht ist mit harten Haaren bedeckt.

Geben Sie einen Tropfen Wasser auf einen Glasobjektträger und lassen Sie die Trockenfrüchte hineinfallen. Der spiralförmig gedrehte untere Teil beginnt sich abzuwickeln

und der Fötus, der keine Unterstützung auf dem Glas hat, macht Drehbewegungen.

Nach vollständiger Begradigung des Rückens die Frucht in den trockenen Teil des Glases geben. Beim Trocknen windet sich der untere Teil wieder und bringt die Frucht zum Rotieren.

Verbringen Sie das Timing des Experiments und vergleichen Sie die Geschwindigkeit der Prozesse des Abwickelns und Verdrehens der Spirale.

Der Bewegungsmechanismus der Storchfrucht ist der gleiche wie bei den Schuppen von Nadelzapfen - der Unterschied in der Hygroskopizität der Grannenzellen.

Die Beobachtung der Bewegung einer Frucht in einem Wassertropfen ermöglicht es, ihr Verhalten im Boden zu verstehen. Wenn die Frucht zu Boden fällt, haftet das rechtwinklig gebogene obere Ende der Granne an den umliegenden Stängeln und bleibt bewegungslos. Beim Verdrehen u

Reis. 25. Storch.

Durch Aufdrehen des Spiralabschnitts wird der untere Teil der Frucht mit dem Samen in den Boden geschraubt. Der Rückweg wird durch harte, heruntergebogene Haare blockiert, die den Fötus bedecken.

Um ein primitives Hygrometer herzustellen, bohren Sie ein Loch in ein Stück Pappe oder ein mit weißem Papier bedecktes Brett und befestigen Sie das untere Ende der Frucht darin. Um das Gerät zu kalibrieren, die Markise zuerst trocknen, dann mit Wasser befeuchten und die Extremposition markieren (Abb. 26). Stellen Sie das Gerät besser auf die Straße, wo die Luftfeuchtigkeit stärker schwankt als in Innenräumen.

Der Storch ist nicht die einzige Pflanze, die Samen selbst vergraben kann. Federgras, wilder Hafer und Fuchsschwanz haben eine ähnliche Struktur und einen ähnlichen Verteilungsmechanismus.

P Kornblumen-Lods (Achäne mit einem Büschel harter Borsten) sind nicht in der Lage, sich selbst einzugraben. Bei Schwankungen der Bodenfeuchte senken und heben sich die Borsten abwechselnd und schieben die Frucht nach vorne.

Die Aufgabe. Sammeln Sie Samen von Kornblume, Fuchsschwanz, wildem Hafer. Studieren Sie ihr Verhalten in nasser und trockener Umgebung, vergleichen Sie es mit einem Storch.

Abbildung 26. Storch-Hygrometer.

TROPISMUS

Abhängig von der Struktur des Organs und der Wirkung von Umweltfaktoren werden zwei Arten von Wachstumsbewegungen unterschieden: Tropismen und Nastia.

Tropismen (von griech. „tropos“ – Wende), tropische Bewegungen sind Bewegungen von radiärsymmetrischen Organen (Wurzel, Stamm) unter dem Einfluss von Umweltfaktoren, die einseitig auf die Pflanze einwirken. Solche Faktoren können Licht (Phototropismus), chemische Faktoren (Chemotropismus), die Wirkung der Erdanziehungskraft (Geotropismus), das Magnetfeld der Erde (Magnetotropismus) usw. sein.

Diese Bewegungen ermöglichen es Pflanzen, Blätter, Wurzeln und Blüten in einer Position anzuordnen, die für das Leben am günstigsten ist.

47. Wurzelhydrotropismus

Eine der interessantesten Bewegungsarten ist die Bewegung der Wurzel zum Wasser hin (Hydrotropismus). Landpflanzen haben einen ständigen Wasserbedarf, daher wächst die Wurzel immer in die Richtung, wo der Wassergehalt höher ist. Hydrotropismus ist hauptsächlich den Wurzeln höherer Pflanzen inhärent. Es wird auch in Moos-Rhizoiden und Farnwucherungen beobachtet.

Für den Versuch benötigen Sie 10-20 Erbsenkerne (Lupine, Gerste, Roggen), 2 Petrischalen, etwas Plastilin.

Teilen Sie mit einer fest am Boden befestigten Plastilinbarriere die Fläche des Bechers in zwei gleiche Teile. Legen Sie die geschlüpften Samen auf die Barriere und drücken Sie sie leicht in die Plastilin, damit sich die Samen nicht bewegen, wenn die Wurzel wächst. Die Wurzeln sollten streng entlang der Barriere gerichtet sein (Abb. 27).

Diese Arbeitsschritte in den Kontroll- und Versuchsbechern sind gleich. Jetzt müssen wir verschiedene Bedingungen für die Befeuchtung schaffen. Im Kontrollbecher sollte die Feuchtigkeit auf der linken und rechten Seite gleich sein. In einem Versuchsbecher wird Wasser nur in eine Hälfte gegossen, die zweite bleibt trocken.

Reis. 27. Schematische Anordnung von Samen bei der Untersuchung des Wurzelhydrotropismus.

Beide Tassen mit Deckeln abdecken und an einen warmen Ort stellen. Überwachen Sie die Position der Wurzeln täglich. Wenn ihre Orientierung deutlich sichtbar wird, zählen Sie die Anzahl der Samen, deren Wurzeln einen positiven Hydrotropismus (Organwachstum in Richtung Wasser) zeigten.

Beobachtungen der Bewegung der Wurzel zum Wasser zeigen deutlich, dass Tropismen Wachstumsbewegungen sind. Die Wurzel wächst zum Wasser hin, während sich die Wurzel bei Bedarf durch die Pflanze biegt.

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Chemikalien, die Wachstumszone des Organs, und die Biegung wird in einiger Entfernung davon gebildet, d. H. Reizung wird entlang der Wurzel übertragen (Abb. 28).

Die Aufgabe. Überprüfen Sie gemäß dem oben beschriebenen Versuchsschema die Fähigkeit von Pflanzen, nicht nur Wasser zu erkennen, sondern auch die Lösungen von Mineralsalzen, die die Pflanze benötigt, beispielsweise eine 0,3% ige Lösung von Kalium- oder Ammoniumnitrat.

Reis. 28 Chemotrope Wurzelkrümmung

48. Der Einfluß der Schwerkraft auf das Stamm- und Wurzelwachstum

Die meisten Pflanzen wachsen vertikal. In diesem Fall spielt die Hauptrolle die

ihre Position relativ zur Bodenoberfläche und die Richtung des Erdradius. Deshalb wachsen die Pflanzen an den Berghängen in jedem Winkel zum Boden, aber nach oben. Der Hauptstamm hat einen negativen Geotropismus - er wächst in die entgegengesetzte Richtung zur Wirkung der Erdanziehungskraft. Die Hauptwurzel hingegen hat einen positiven Geotropismus.

Am interessantesten ist das Verhalten von Seitentrieben und Wurzeln: Im Gegensatz zu Hauptwurzel und Stamm können sie horizontal wachsen und besitzen einen intermediären Geotropismus. Triebe und Wurzeln zweiter Ordnung nehmen die Wirkung der Schwerkraft überhaupt nicht wahr und können in jede Richtung wachsen. Die ungleiche Wahrnehmung unterschiedlicher Wirkungsordnungen der Erdanziehungskraft durch Triebe und Wurzeln erlaubt deren gleichmäßige Verteilung im Raum.

Um sich von der gegensätzlichen Reaktion des Hauptstammes und der Hauptwurzel auf die gleiche Wirkung der Erdanziehungskraft zu überzeugen, können wir folgendes Experiment anstellen.

Für den Versuch benötigst du geschlüpfte Sonnenblumenkerne, Glas- und Schaumstoffplatten 10x10 cm, Filterpapier, Knete, ein Glas.

Legen Sie mehrere Lagen angefeuchtetes Filterpapier auf die Schaumstoffplatte. Legen Sie die geschlüpften Samen so darauf, dass ihre scharfen Enden nach unten zeigen. Bringen Sie Plastilinstücke an den Ecken der Platte an. Legen Sie eine Glasplatte darauf und drücken Sie leicht darauf, um die Samen in der gewünschten Position zu fixieren. Wickeln Sie mehrere Lagen befeuchtetes Filterpapier ein

Papier und in aufrechter Position (die scharfen Enden der Samen sollten nach unten zeigen) an einen warmen Ort stellen.

Wenn die Wurzeln 1-1,5 cm erreichen, drehen Sie die Platte um 90 °, sodass die Wurzeln horizontal sind.

Überprüfen Sie Ihre Sämlinge täglich. Das Filterpapier muss feucht sein.

Verbringen Sie den Zeitpunkt des Experiments und notieren Sie die Zeit (in Tagen ab Beginn des Experiments) der Manifestation der geotropischen Biegung.

Die Ergebnisse des Experiments zeigen, dass sich die Hauptwurzel in jeder Position des Sämlings im Raum immer nach unten und der Stamm nach oben beugt. Darüber hinaus kann sich die Reaktion der axialen Organe ziemlich schnell manifestieren (1-2 Stunden).

Die geotropische Empfindlichkeit von Pflanzen ist hoch, einige können eine Abweichung von der vertikalen Position von 1° wahrnehmen. Seine Manifestation hängt von einer Kombination äußerer und innerer Bedingungen ab. Unter dem Einfluss niedriger Lufttemperatur kann sich der negative Geotropismus der Stängel in Querrichtung verwandeln, was zu ihrem horizontalen Wachstum führt.

Wie „fühlt“ ein Stamm oder eine Wurzel ihre Position im Raum? An der Wurzel befindet sich die Zone, die geotropische Reizung wahrnimmt, in der Wurzelkappe. Wird es entfernt, stirbt die geotrope Reaktion ab. Im Vorbau werden die Gewichtskräfte auch von der Spitze wahrgenommen.

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