El heliotropismo , una forma de tropismo , es el movimiento diurno o estacional de las partes de las plantas (flores u hojas) en respuesta a la dirección del Sol .
El hábito de algunas plantas de moverse en dirección al Sol, una forma de tropismo, ya era conocido por los antiguos griegos. Llamaron a una de esas plantas por esa propiedad Heliotropium , que significa "giro del sol". Los griegos asumieron que se trataba de un efecto pasivo, presumiblemente la pérdida de líquido en el lado iluminado, que no necesitaba más estudios. [1] La lógica de Aristóteles de que las plantas son organismos pasivos e inmóviles prevaleció. En el siglo XIX, sin embargo, los botánicos descubrieron que los procesos de crecimiento en la planta estaban involucrados, y realizaron experimentos cada vez más profundos. AP de Candolle llamó a este fenómeno en cualquier planta heliotropismo (1832). [2] Se le cambió el nombre a fototropismo en 1892, porque es una respuesta a la luz más que al sol, y porque el fototropismo de las algas en los estudios de laboratorio en ese momento dependía fuertemente del brillo (fototropismo positivo para luz débil, y fototropismo negativo para luz brillante, como la luz solar). [3] [4] Un botánico que estudie este tema en el laboratorio, a nivel celular y subcelular, o utilizando luz artificial, es más probable que emplee la palabra más abstracta fototropismo , un término que incluye la luz artificial así como la luz solar natural . El científico francés Jean-Jacques d'Ortous de Mairan fue uno de los primeros en estudiar el heliotropismo cuando experimentó con la planta Mimosa pudica . El fenómeno fue estudiado por Charles Darwin y publicado en su penúltimo libro de 1880 El poder del movimiento en las plantas , una obra que incluía otros estímulos para el movimiento de las plantas como la gravedad, la humedad y el tacto.
Las flores heliotrópicas siguen el movimiento del Sol a través del cielo de este a oeste. Las margaritas o Bellis perennis cierran sus pétalos por la noche, pero se abren con la luz de la mañana y luego siguen al Sol a medida que avanza el día. Durante la noche, las flores pueden asumir una orientación aleatoria, mientras que al amanecer giran nuevamente hacia el este por donde sale el Sol. El movimiento lo realizan las células motoras en un segmento flexible justo debajo de la flor, llamado pulvinus . Las células motoras están especializadas en bombear iones de potasio a los tejidos cercanos, cambiando su presión de turgencia . El segmento se flexiona porque las células motoras en el lado de sombra se alargan debido a un aumento de turgencia . Esto se considera heliotropismo mediado por turgencia. Para los órganos de las plantas que carecen de pulvini, el heliotropismo puede ocurrir a través de una expansión celular irreversible que produce patrones de crecimiento particulares. Esta forma de heliotropismo se considera mediada por el crecimiento. [5] El heliotropismo es una respuesta a la luz del Sol.
Se han propuesto varias hipótesis para la aparición del heliotropismo en las flores:
En general, el heliotropismo de las flores podría aumentar el éxito reproductivo al incrementar la polinización , el éxito de la fertilización y/o el desarrollo de semillas, [9] especialmente en las flores de primavera.
Algunas plantas de seguimiento solar no son puramente heliotrópicas: en esas plantas el cambio de orientación es un movimiento circadiano innato desencadenado por la luz, que continúa durante uno o más períodos si se interrumpe el ciclo de luz.
Las flores tropicales convolvuláceas muestran una orientación preferida, apuntando en la dirección general del sol pero sin seguirlo exactamente. No demostraron heliotropismo diurno sino un fuerte heliotropismo estacional . Si el seguimiento solar es exacto, los rayos del sol siempre entrarían en el tubo de la corola y calentarían el gineceo , un proceso que podría ser peligroso en un clima tropical . Sin embargo, al adoptar un cierto ángulo alejado del ángulo solar, esto se evita. La forma de trompeta de estas flores actúa así como un parasol que da sombra al gineceo en momentos de máxima radiación solar y no permite que los rayos incidan en él . [10]
En el caso de los girasoles , un error común es pensar que las cabezas de girasol siguen al Sol en el cielo durante todo su ciclo de vida. La alineación uniforme de las flores es resultado del heliotropismo en una etapa de desarrollo anterior, la etapa de brote , antes de la aparición de las cabezas florales. El brote apical de la planta seguirá al Sol durante el día de este a oeste, y luego se moverá rápidamente de oeste a este durante la noche como resultado del reloj circadiano de la planta. [11] Los brotes son heliotrópicos hasta el final de la etapa de brote, y finalmente miran al este. La curvatura fototrópica puede catalizarse en los hipocótilos de las plántulas de girasol juveniles, mientras que la curvatura heliotrópica en el ápice del brote no comienza a ocurrir hasta las etapas posteriores del desarrollo de la planta, lo que muestra una diferencia entre estos dos procesos. [11] La flor del girasol conserva la orientación final del brote, manteniendo así la flor madura orientada al este.
El heliotropismo de las hojas es el comportamiento de seguimiento solar de las hojas de las plantas. Algunas especies de plantas tienen hojas que se orientan perpendicularmente a los rayos del sol por la mañana ( diaheliotropismo ), y otras tienen hojas que se orientan paralelamente a estos rayos al mediodía ( paraheliotropismo ). [12] El heliotropismo floral no lo exhiben necesariamente las mismas plantas que exhiben heliotropismo de las hojas.
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