تروپیزم مثبت: رقص زندگی به سمت محرک‌ها
تروپیزم چیست و چگونه کار می‌کند؟
تصور کنید یک دانه‌ی لوبیا را در خاک می‌کارید. پس از چند روز، جوانه‌ی کوچکی از خاک بیرون می‌آید و به سمت بالا، یعنی به سمت نور خورشید، رشد می‌کند. در همین حال، ریشه‌های آن به سمت پایین و درون خاک فرو می‌روند. این یک اتفاق ساده نیست؛ این یک برنامه‌ریزی دقیق زیستی است که تروپیزم1 نام دارد. تروپیزم به حرکت یا رشد یک گیاه در پاسخ به یک محرک خارجی گفته می‌شود. وقتی این رشد به سمت محرک باشد، آن را تروپیزم مثبت و وقتی دور از محرک باشد، تروپیزم منفی می‌نامند.
اما گیاه چگونه جهت را تشخیص می‌دهد؟ پاسخ در مواد شیمیایی خاصی به نام هورمون‌های رشد نهفته است. مهم‌ترین این هورمون‌ها، اکسین2 است. اکسین مانند یک فرمانده در سلول‌های گیاه عمل می‌کند. وقتی یک محرک مانند نور از یک طرف به گیاه بتابد، اکسین در سمت سایه‌دار ساقه تجمع می‌یابد. از آنجا که اکسین رشد سلول‌ها را تحریک می‌کند، سلول‌های سمت سایه‌دار سریع‌تر از سلول‌های سمت نور رشد می‌کنند و در نتیجه، ساقه به آرامی به سمت نور خم می‌شود. این یک نمونه از تروپیزم مثبت نسبت به نور (فوتوتروپیزم3) است.
انواع مختلف تروپیزم مثبت
گیاهان به انواع مختلفی از محرک‌ها پاسخ می‌دهند. هر کدام از این پاسخ‌ها نام خاص خود را دارد و به گیاه کمک می‌کند تا در محیط خود به بهترین شکل زنده بماند. در جدول زیر، مهم‌ترین انواع تروپیزم مثبت را مشاهده می‌کنید:
| نوع تروپیزم | محرک | بخش پاسخ‌دهنده‌ی گیاه | مثال ساده |
|---|---|---|---|
| ژئوتروپیزم | نیروی گرانش زمین | ریشه (مثبت)، ساقه (منفی) | رشد ریشه به سمت پایین در خاک |
| فوتوتروپیزم | نور | ساقه (مثبت)، گاهی ریشه (منفی) | خم شدن گلدان به سمت پنجره |
| هیدروتروپیزم | رطوبت و آب | ریشه (مثبت) | جستجوی ریشه برای یافتن منبع آب |
| تیگموتروپیزم | لمس و تماس فیزیکی | پیچک‌ها و ساقه‌های رونده | پیچیدن پیچک یک گیاه به دور یک میله |
| کموتروپیزم | مواد شیمیایی | ریشه و لوله‌ی گرده | رشد ریشه به سسمت مواد مغذی در خاک |
یک آزمایش ساده برای مشاهده‌ی تروپیزم
شما می‌توانید به راحتی تروپیزم مثبت را در خانه مشاهده کنید. یک جوانه‌ی سیب‌زمینی یا پیاز را بردارید و آن را در یک لیوان شیشه‌ای قرار دهید به طوری که فقط نیمی از آن با آب تماس داشته باشد. لیوان را در یک مکان کم‌نور قرار دهید. پس از چند روز، متوجه خواهید شد که ریشه‌ها به سمت پایین (به دلیل ژئوتروپیزم مثبت) و همچنین به سسمت آب (به دلیل هیدروتروپیزم مثبت) رشد می‌کنند. اگر لیوان را کنار پنجره بگذارید، ساقه‌ها به سمت نور (فوتوتروپیزم مثبت) خم خواهند شد. این آزمایش ساده، همکاری چندین نوع تروپیزم را به خوبی نشان می‌دهد.
اهمیت تروپیزم در کشاورزی و باغبانی
درک تروپیزم برای کشاورزان و باغبانان بسیار حیاتی است. وقتی یک بذر را می‌کاریم، به طور طبیعی انتظار داریم ریشه آن به سمت پایین و ساقه آن به سمت بالا رشد کند. این امر به لطف ژئوتروپیزم ممکن شده است. اگر این مکانیسم وجود نداشت، جوانه‌ها ممکن بود به هر جهتی رشد کنند و بسیاری از آن‌ها هرگز نمی‌توانستند از خاک خارج شوند یا آب و مواد معدنی کافی جذب کنند. کشاورزان با دانستن این موضوع، بذرها را در عمق و جهت مناسب می‌کارند تا بهترین نتیجه را بگیرند. همچنین، پرورش گیاهان رونده مانند لوبیا و انگور بر اساس درک تیگموتروپیزم است؛ آن‌ها از داربست‌ها استفاده می‌کنند تا به گیاه جهت رشد بدهند.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
خیر. اگرچه معروف‌ترین مثال‌ها از گیاهان است، اما برخی باکتری‌ها و قارچ‌ها نیز انواعی از تروپیزم را نشان می‌دهند. برای مثال، باکتری‌ها ممکن است به سمت منابع غذایی خاصی شنا کنند که به آن کموتاکسی می‌گویند و شبیه به تروپیزم است.
خیر. جهت پاسخ به یک محرک در بخش‌های مختلف گیاه می‌تواند متفاوت باشد. بهترین مثال، پاسخ به گرانش است: ریشه ژئوتروپیزم مثبت (به سمت مرکز زمین) و ساقه ژئوتروپیزم منفی (دور از مرکز زمین) از خود نشان می‌دهد. این تقسیم‌کار هوشمندانه به گیاه اجازه می‌دهد هم در خاک محکم شود و هم به سمت نور برای غذاسازی رشد کند.
گیاهان اغلب یک سلسله‌مراتب برای پاسخ به محرک‌ها دارند. برای مثال، در بسیاری از گیاهان، پاسخ به آب (هیدروتروپیزم) می‌تواند قوی‌تر از پاسخ به گرانش (ژئوتروپیزم) باشد. اگر ریشه بین رشد به سمت پایین (گرانش) و رشد به سمت یک منبع آب در کنار (رطوبت) انتخاب داشته باشد، ممکن است به طور موقت از مسیر مستقیم پایین منحرف شود تا به آب برسد.
تروپیزم مثبت یک سازوکار اساسی و زیبا در طبیعت است که به موجودات زنده، به ویژه گیاهان، اجازه می‌دهد تا با محیط خود سازگار شده و شانس بقای خود را افزایش دهند. از ریشه‌ای که مطمئن به اعماق خاک فرومی‌رود تا ساقه‌ای که با ظرافت به سمت نور می‌چرخد، همه و همه نشان‌دهنده‌ی یک برنامه‌ریزی دقیق زیستی هستند. درک این پدیده نه تنها شگفتی‌های جهان زنده را به ما نشان می‌دهد، بلکه در کشاورزی، باغبانی و حفاظت از محیط زیست نیز کاربردهای عملی فراوانی دارد.
پاورقی
1تروپیزم (Tropism): به حرکت یا رشد جهت‌دار یک گیاه در پاسخ به یک محرک خارجی گفته می‌شود.
2اکسین (Auxin): یک گروه از هورمون‌های گیاهی که نقش کلیدی در تنظیم رشد گیاه، از جمله تروپیزم، دارند.
3فوتوتروپیزم (Phototropism): رشد گیاه در پاسخ به جهت نور.
4ژئوتروپیزم (Geotropism): رشد گیاه در پاسخ به نیروی گرانش زمین.
5هیدروتروپیزم (Hydrotropism): رشد گیاه در پاسخ به گرادیان رطوبت.
6تیگموتروپیزم (Thigmotropism): رشد گیاه در پاسخ به تماس فیزیکی با یک جسم جامد.
7کموتروپیزم (Chemotropism): رشد گیاه در پاسخ به مواد شیمیایی.