Fototropismo
Definición de fototropismo
El fototropismo es la capacidad de una planta, u otro organismo fotosintetizador, de crecer direccionalmente en respuesta a una fuente de luz.
Las plantas y otros autótrofos necesitan fabricar sus propios alimentos; por lo general lo hacen a través de la fotosíntesis. A través de la fotosíntesis, los organismos convierten el agua, el dióxido de carbono (CO 2 ) y la luz en azúcares, que se utilizan para generar energía y crecimiento.
Las plantas son sésiles, lo que significa que no pueden moverse para adquirir lo que necesitan, por lo que para maximizar la cantidad de luz que reciben a través de las hojas, utilizan el fototropismo.
El fototropismo positivo es la respuesta de una planta hacia una fuente de luz, mientras que el fototropismo negativo (también llamado «apototropismo «) provoca el crecimiento en la dirección opuesta. Las raíces de las plantas suelen utilizar fototropismo negativo aunque, además, utilizan el » gravitropismo «, que es la respuesta a la atracción gravitacional.
¿Cómo funciona el fototropismo?
Las plantas primero sienten la luz usando fotorreceptores. Los fotorreceptores son moléculas especiales que consisten en una proteína y un pigmento que absorbe la luz llamado cromóforo. Cuando la luz es absorbida por el cromóforo, la proteína cambia de forma, iniciando una vía de señalización. Las plantas utilizan vías de señalización para iniciar procesos como la expresión génica, la producción de hormonas y el crecimiento. Los fotorreceptores específicos que se encargan de detectar la luz durante el fototropismo se denominan fototropinas.
En 1880, Charles Darwin y su hijo Frances, descubrieron que las plántulas con la punta de una vaina llamada coleoptilo cubierto no respondían a la luz, mientras que aquellas con la parte inferior del coleoptilo cubierta sí lo hacían. A partir de esto, teorizaron que la actividad de detección de luz tenía lugar dentro de las puntas de la planta.
Las plantas contienen una hormona llamada auxina, que coordina muchos procesos de crecimiento y comportamiento a lo largo de sus ciclos de vida. Es esta auxina, la responsable de la curvatura de los tallos, lo que permite que las plantas crezcan en una determinada dirección.
Cuando las fototropinas son activadas por una fuente de luz, las auxinas se redistribuyen hacia arriba del coleoptilo y hacia el lado del tallo donde las fototropinas son menos activas, el lado sombreado.
La auxina activa las bombas de protones, lo que reduce el pH de las células, haciéndolas más ácidas. Esta acidificación activa unas enzimas llamadas expansinas, que hacen que las paredes celulares se vuelvan más flexibles al romper los enlaces de hidrógeno. Cuando las paredes celulares son menos rígidas, las paredes celulares pueden crecer más grandes y más rápido de lo normal.
El tamaño más grande de las células en el tamaño sombreado provoca una asimetría del tamaño de las células dentro del tallo y, por lo tanto, el tallo se inclina hacia la luz.
Ejemplos de fototropismo
Girasoles
Un ejemplo de planta altamente fototrófica es el girasol ( Helianthus annus ).
Los girasoles no solo crecen hacia el sol, sino que se pueden ver visiblemente para seguir los movimientos del sol de este a oeste a lo largo del día. Por la noche, las cabezas se mueven de oeste a este en previsión del amanecer del día siguiente.
Los científicos han descubierto que los girasoles necesitan más luz para crecer y sobrevivir, así como para fructificar y florecer, que la mayoría de las otras plantas con flores. Este hallazgo es una razón probable de la actividad diaria de seguimiento solar.
Hongos Pilobolus
Los hongos del género Pilobolus son alimentadores sapróbicos, lo que significa que se alimentan de material orgánico inanimado o en descomposición.
En el caso de la especie Pilobolus crystallinus (comúnmente conocida como “hongo lanzador de sombreros”), sobreviven comiendo las heces de los herbívoros que pastan.
Para acceder a las heces, P.crystallinus utiliza una técnica de propulsión explosiva, mediante la cual las esporas se disparan desde el esporangióforo al aire y se adhieren a la vegetación. Cuando los animales que pastan comen la vegetación, las esporas atraviesan el sistema digestivo del animal y terminan en sus heces.
P.crystallinus usa fototropismo para que sus esporas se dirijan hacia un espacio de luz donde es probable que haya un espacio en la hierba, por lo que tienen una mejor posibilidad de dispersión. Los animales no suelen comer cerca del estiércol, por lo que necesitan dispersar sus esporas del estiércol en el que creció su micelio para aumentar sus posibilidades de ser consumidos.
La imagen muestra a Pilobolus crystallinus creciendo sobre un trozo de estiércol. Todos los esporangióforos apuntan en una sola dirección, determinada por la fuente de luz.
Términos de biología relacionados
- Fotosíntesis: proceso mediante el cual los organismos fotosintetizadores convierten la energía luminosa, el dióxido de carbono y el agua en oxígeno y compuestos orgánicos.
- Skototropismo: el crecimiento de organismos lejos de una fuente de luz, a menudo utilizado por los trepadores de raíces para encontrar estructuras a las que adherirse.
- Fotoperiodismo: mecanismo por el cual los organismos responden a los cambios estacionales en la duración del día.
