Reizbarkeit bei Pflanzen

Die Reizbarkeit ist in der Biologie eine Grundeigenschaft lebender Systeme, auf Einflüsse der Umwelt mit einer Reaktion (oftmals Bewegungen) zu antworten. Dies trifft ebenso auf Pflanzen zu.

Dabei haben bei Pflanzen Licht, Schwerkraft, Temperatur, Feuchtigkeitsänderungen und chemische Berührungen eine zentrale Bedeutung.

Reizarten

Die Euglena reagiert durch ihren Augenfleck (Stigma) auf Licht und kann sich mit der Geißel darauf zubewegen

Tropismen

→ siehe auch: Tropismen

Dabei ist die Richtung der Bewegung abhängig von der Richtung des einwirkenden Reizes.

Beispiel: Die Zuwendung junger Sprosse zum Licht.

Nastien

→ siehe auch: Nastien

Hierbei ist die Bewegungsrichtung durch den Bau des Pflanzenteils festgelegt und somit unabhängig von der Reizrichtung.

Beispiel: Die Blütenblattbewegung der Tulpe bei Tageslicht.

Taxien

→ siehe auch: Taxien

Dabei handelt es sich um eine Ortsveränderung frei beweglicher Pflanzen, die durch einen Reiz hervorgerufen wurde. Es ist ein gerichteter Vorgang und ist von der Reizrichtung abhängig.

Beispiel: Die Bewegung der Euglena zum Licht.

Reizung durch

Die Mimose kann bei Berührung sofort ihre Fiederblattpaare einklappen

Licht

Durch Licht beeinflusste Wachstumsbewegung nennt man Fototropismus (Lichtwendigkeit). Dabei wendet sich ein junger Spross zum Licht (positiv fototropisch) und die Wurzeln entgegengesetzt zum Licht in den Boden in Richtung der Nährstoffe (negativ fototropisch).

Auch sind Blattbewegungen durch unterschiedliche Licht- und Schattenverhältnisse möglich (z.B. bei Sauerklee, Robinie und Mimose.

Schwerkraftrichtung

Beeinflusst wird hierbei das Wachstum, sodass der Spross senkrecht zum Himmel und die Wurzel zum Erdmittelpunkt wächst. Die Fähigkeit unter Einfluss der Schwerkraft eine gerichtete Bewegung auszuführen, nennt man Geotropismus (Erdwendigkeit).

Chemische Stoffe

Hierbei wir die Bewegungs- oder Wachstumsrichtung durch chemische Stoffe, wie u.a. Lockstoffe, beeinflusst. Dieser Vorgang wird als Chemotropismus bezeichnet.

Die Zaunwicke kann sich durch den Haptotropismus mit ihren Ranken an Gegenständen festhalten

Beispielsweise werden die männlichen Keimzellen (Gameten) von Algen, Moosen und Farne mit chemischen Stoffen zur Eizelle gelockt. Auch bei der Bestäubung von Blütenpflanzen kommen chemische Stoffe zum Einsatz. Dabei wird die Wachstumsrichtung des Pollenschlauchs im Fruchtblatt in der Blüte von der Narbe zur Eizelle reguliert. Aber auch die Wachstumsrichtung von Faserwurzeln wird von chemischen Stoffen gelenkt. Hierbei ist die Feuchtigkeit, der Ionen- und Sauerstoffgehalt im Boden ausschlaggebend.

Berührung

Hierbei unterscheidet man noch einmal in Thigmonastie (Berührung) und Seismonastie (Erschütterung). Bei dieser Reizung werden besonders Ranken (z.B. von Kürbis, Weinrebe oder Zaunwicke) angeregt, sich an etwas festzuhalten (Haptotropismus). Dabei vollführen fadenförmige Ranken eine kreisende Suchbewegung bis sie einen Gegenstand berühren. Daraufhin beginnt sich die Ranke zu krummen, indem die entgegengesetzte Seite der Berührung schneller wächst. So wird der Gegenstand umschlossen. Die Wirkung nach einer Berührung ist auch abhängig von dem berührten Stoff. Beispielsweise erfolgt keine Reaktion bei Regen, jedoch schon bei sehr leichtem Druck auf eine Baumwollfaser erfolgt eine Erregung.

weiteres Beispiel: Die Mimose. Durch Druckeinwirkung an den Blättern werden die Fiederblattpaare zusammen geklappt (auch bei Hitze und elektrischen Schlag). Einige Zeit später gehen sie dann wieder in ihre Ausgangsposition.

Bewegungsursachen

Wachstumsbewegung

Diese Bewegung ist recht langsam und wird zum Teil von Hormonen gesteuert. Dabei wird durch unterschiedliche Wachstumsstärke der Sprossseiten eine Krümmung erzeugt. Diese Wachstumsstärke ist abhängig vom Pflanzenhormon Auxin. Kommt es zur Zunahme der Konzentration des Auxins, vermehren sich die Pflanzenzellen schneller. Ein sehr hoher Wert führt jedoch auch zur Wachstumshemmung.

Osmotische Zustände einer Pflanzenzelle (Plasmolyse)

Turgorbewegung

Diese Bewegung erfolgt oft sehr schnell und wird durch besondere Gelenkpolster ausgeführt. Bei der Mimose sind diese an der Unterseite der Blattstielansätze. Um den Turgor (Zellinnendruck)zu verringern, wird Wasser aus den Zellen in die Interzellularräume zwischen diese abgegeben. Somit lässt die Spannung der Gelenkpolster nach und die Blätter klappen zusammen.

Hygroskopische Bewegung

Bei dieser Bewegung quellen einseitig Zellwände auf oder trocknen ein, um eine Bewegung zu erzeugen (meist bei nichtlebenden Zellen). Beispielsweise sind in feuchter Luft die Schuppen der Kiefernzapfen geschlossen und bei Trockenheit öffnen sie sich. Die Zellwände an der Außenseite der Schuppen reagiert dabei auf die Feuchtigkeitskonzentration. Bei hoher Luftfeucht quellen die Wände auf, dehnen sich und die Schuppe krümmt sich nach innen. Bei Trockenheit trocknen die Wände ein, schrumpfen zusammen und die Schuppe krümmt sich nach außen, sodass der Samen herausfallen kann.

Literatur

• Jörgen Markl: Biologie, Spekrum Akademischer Verlag, 2006 München, ISBN 978-3-8274-1630-8
• Ulrich Weber: Biologie Oberstufe Gesamtband, Cornelsen, 2007 Berlin, ISBN 978-3-464-17150-9