Tigmotropismo

En biología vegetal, thigmotropism es un movimiento de crecimiento direccional que ocurre como una respuesta mechanosensorio a un estímulo táctil. El tigmotropismo se encuentra típicamente en plantas gemelas y tendriles, sin embargo los biólogos de plantas también han encontrado respuestas thigmotropic en plantas florecientes y hongos. Este comportamiento se produce debido a la inhibición del crecimiento unilateral. Es decir, la tasa de crecimiento en el lado del tallo que se está tocando es más lenta que en el lado opuesto al tacto. El patrón de crecimiento resultante es fijar y a veces frenar alrededor del objeto que está tocando la planta. Sin embargo, también se han observado plantas de floración para mover o crecer sus órganos sexuales hacia un polinizador que aterriza en la flor, como en Portulaca grandiflora.

Factores fisiológicos

Dado que el crecimiento es un procedimiento de desarrollo complejo, existen muchos requisitos (tanto bióticos como abióticos) necesarios para que se produzca tanto la percepción del tacto como una respuesta tigmotrópica. Uno de ellos es el calcio. En una serie de experimentos realizados en 1995 utilizando el zarcillo Bryonia dioica, se bloquearon los canales de calcio sensibles al tacto utilizando 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 es posible que se requiera calcio para el tigmotropismo. Más tarde, en 2001, se propuso una vía de despolarización de la membrana en la que participaba el calcio: cuando se produce un contacto, los canales de calcio se abren y el calcio fluye hacia el interior de la célula, desplazando el potencial electroquímico a través de la membrana. Esto desencadena la apertura de canales de cloruro y potasio dependientes de voltaje y conduce a un potencial de acción que señala la percepción del tacto.

También se ha observado que la hormona del crecimiento vegetal auxina está involucrada en el comportamiento tigmotrópico de las plantas, pero su papel no se comprende bien. En lugar de que la distribución asimétrica de auxinas influya en otros tropismos, se ha demostrado que puede ocurrir 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 agarrar un objeto. Además, se ha demostrado que cuando se combinan auxina (que normalmente conduce al crecimiento lejos del lado de su localización) y un estímulo táctil (que provoca una respuesta trópica hacia su localización) aplicado en el mismo lado del hipocótilo de un pepino, el tallo se curvará hacia el tacto.

También se ha demostrado que el etileno, otra hormona vegetal, es un regulador importante 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 encuentra 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.

Al igual que el fototropismo, una respuesta tigmotrópica en los tallos requiere luz. El biólogo vegetal Mark Jaffe realizó un sencillo experimento preliminar utilizando plantas de guisantes que llevó a esta conclusión. Descubrió que cuando cortaba un zarcillo de una planta de guisante y lo colocaba a la luz, luego tocaba repetidamente un lado, el zarcillo comenzaba a curvarse. Sin embargo, al realizar este mismo experimento en la oscuridad, el zarcillo no se curvaba.

En raíces

Las raíces también dependen del tacto para abrirse camino a través del suelo. Generalmente, las raíces tienen una respuesta táctil negativa, lo que significa que cuando sienten un objeto, se alejan de él. Esto permite que las raíces atraviesen el suelo con una mínima resistencia. Debido a este comportamiento, se dice que las raíces son tigmotrópicas negativas. Las investigaciones sugieren que esta evitación activa de obstáculos por parte de las raíces está impulsada por el transporte de auxinas polares. El tigmotropismo parece ser capaz de anular la fuerte respuesta gravitrópica incluso de las raíces primarias. Charles Darwin realizó experimentos en los que descubrió que en una raíz de frijol vertical, un estímulo de contacto podía desviar la raíz de la vertical.

Concepción errónea

Mimosa pudica es bien conocida por el rápido movimiento de sus plantas. Las hojas se cierran y caen al tocarlas. Sin embargo, esto no es una forma de tropismo, sino un movimiento nastático, un fenómeno similar. Los movimientos nastic son respuestas no direccionales a estímulos (por ejemplo, temperatura, humedad, irradiancia de luz) y generalmente están asociados con las plantas.