Tropismo

¿Qué es el tropismo?

El tropismo es el movimiento o el crecimiento direccional de un organismo en respuesta a estímulos externos, como luz, gravedad o agua. Se emplea, sobre todo, para describir el comportamiento de las plantas y de algunos animales “inferiores”.

Charles Darwin y su hijo, Francis Darwin, fueron de los primeros científicos en reportar estudios concernientes a los tropismos en los vegetales. Ambos investigadores se dedicaron especialmente al estudio del movimiento de las plantas hacia la luz, conocido como fototropismo.

Los experimentos de los Darwin y muchos estudios posteriores proveyeron suficiente información para afirmar que estos movimientos trópicos en las plantas dependen de las sustancias promotoras del crecimiento vegetal (fitohormonas) conocidas como auxinas.

Se han descrito numerosas formas de movimiento y/o crecimiento por tropismo, como el fototropismo, el geotropismo, el tigmotropismo, el quimiotropismo, el hidrotropismo, el electrotropismo, entre otras.

Concepto de tropismo

El término tropismo viene del griego tropos, que significa “girar” y tiene que ver con las respuestas de los organismos frente a estímulos externos.

En las plantas, normalmente se dice que los tropismos son el resultado de las respuestas de crecimiento a estímulos específicos como la luz, el tacto, la gravedad, el agua, etc. Muchos autores consideran que se trata de respuestas parcialmente irreversibles, pues tienen que ver con el crecimiento diferencial de regiones distintas en el mismo órgano.

En los animales es un poco más difícil de definir, pues aquellos científicos dedicados al estudio del comportamiento animal definen los tropismos específicamente para aquellos “animales inferiores” que responden a los estímulos como una suerte de “reflejo” inconsciente.

Tipos de tropismo

De acuerdo con el tipo de movimiento que inducen, los tropismos pueden clasificarse como positivos o negativos.

Un tropismo positivo es aquel que provoca el movimiento o el crecimiento de una planta o un animal hacia la misma dirección de la que proviene el estímulo que lo dispara; la mayor parte de los movimientos trópicos son positivos y también se conocen como ortotrópicos.

Un tropismo negativo, por otra parte, es aquel que induce el movimiento o el crecimiento de un órgano vegetal o de un animal en la dirección contraria al estímulo, es decir, que promueve el crecimiento lejos del estímulo.

De acuerdo con la naturaleza del estímulo, los tropismos se clasifican en:

• Fototropismo y heliotropismo. El fototropismo, como su nombre lo indica, se refiere al movimiento o crecimiento de un organismo en respuesta a estímulos lumínicos. Se observa comúnmente en las plantas y también ha sido comprobado en protozoarios fotosintéticos como los euglénidos, los paramecios y las amebas. Al igual que todos los tropismos, hay individuos que se mueven o crecen hacia el estímulo y otros que lo hacen “huyendo” de este. El heliotropismo se refiere, específicamente, al movimiento hacia el sol en respuesta al estímulo lumínico emitido por este; es un término utilizado muy a menudo para describir los movimientos diarios de las hojas que son inducidos por la luz solar. Se dice que las hojas que “evitan” el sol son paraheliotrópicas, mientras que aquellas que buscan exponer la mayor cantidad de superficie foliar hacia los rayos del sol para maximizar la exposición se denominan diaheliotrópicas. Si una planta tiene suficiente hidratación, lo más probable es que sus hojas exhiban respuestas de movimiento diaheliotrópicas, pero si la misma planta se encuentra bajo estrés hídrico por déficit, sus hojas responderán con movimientos paraheliotrópicos, evitando la evapotranspiración por exposición exagerada de superficie.

• Geotropismo. El geotropismo, también denominado gravitropismo, es un tipo de movimiento que se da en respuesta a la fuerza de la gravedad. Se dice que todos los órganos vegetales presentan algún tipo de crecimiento o movimiento en una dirección impuesta por la gravedad. La naturaleza del movimiento geotrópico depende del órgano, de la especie y de algunos parámetros ambientales. Los vástagos de las plantas, por ejemplo, crecen erectos en sentido opuesto a la fuerza de la gravedad, mientras que las raíces lo hacen en la misma dirección de esta fuerza. Así como los movimientos fototrópicos, se ha comprobado que el gravitropismo en los vegetales depende de la redistribución de las auxinas en los tejidos.

• Quimiotropismo. Es el movimiento o crecimiento de las plantas y de algunos animales en respuesta a estímulos químicos, bien sean atrayentes o repelentes. Muchas veces las respuestas quimiotrópicas dependen de la presencia de receptores superficiales especializados, que sean sensibles a la concentración de un compuesto químico dado.
• Hidrotropismo. Puede definirse como el crecimiento o el movimiento de un organismo, vegetal o animal, hacia una fuente de agua o alejándose de esta (diferentes potenciales hídricos). Es especialmente importante para los organismos sésiles como las plantas, pues de las respuestas hidrotrópicas positivas depende que consigan o no el agua necesaria para sobrevivir.
• Tigmotropismo. El término tigmotropismo proviene del griego thigma, que quiere decir “tocar”, y describe las respuestas de crecimiento y/o movimiento de plantas y animales frente a estimulación mecánica o al contacto con un objeto sólido. En muchos animales este tipo de tropismo se entiende también como un reflejo o respuesta instintiva, que les permite alejarse de objetos potencialmente peligrosos.
• Electrotropismo. Esta clase de tropismo describe las respuestas de ciertos animales y plantas frente a estímulos eléctricos. En algunos casos se refiere a estímulos inhibitorios, pero ello depende de la especie, del órgano y de la intensidad de la corriente.
• Otros tropismos. El termotropismo y el traumatropismo son dos tipos adicionales de tropismos descritos por algunos autores. Tienen que ver, respectivamente, con el crecimiento o el movimiento en respuesta a gradientes térmicos y en respuesta a traumatismos o heridas.

Ejemplos de tropismo

Como este tipo de movimientos se ha estudiado más extensamente en los organismos vegetales, los ejemplos que serán presentados se relacionan con las respuestas de las plantas a la luz y a la gravedad.

• Fototropismo. El fototropismo provoca una elongación o alargamiento de las células del ápice del órgano que están en la porción que no recibe luz, lo que genera un plegamiento o curvatura en el mismo. Esto es gracias a los efectos de la luz sobre las auxinas, que son una de las fitohormonas implicadas en el crecimiento vegetal. Así, cuando una planta se mantiene en completa oscuridad, esta se alarga considerablemente en búsqueda de la luz. Si un pequeño rayo de luz se hace presente, entonces las ramas de la planta se orientan en dirección al rayo de luz.
• Gravitropismo. Respecto al gravitropismo, el mejor ejemplo consiste en imaginar una planta dentro de una maceta que se cae al suelo y termina en posición completamente horizontal. Al cabo de unas horas podrá notarse que las raíces se “acomodarán” en busca del suelo, es decir, en la dirección del estímulo gravitatorio, y que los tallos harán lo contrario, arreglándose en sentido opuesto a la dirección de la gravedad. Las respuestas gravitrópicas o geotrópicas dependen de la sedimentación de unas partículas citosólicas conocidas como amiloplastos, en cuyo interior se almacenan gránulos de almidón.

Referencias

1. Azcón-Bieto, J., Talón, M. Fundamentos de fisiología vegetal. McGraw Hill Interamericana.
2. Brusca, R.C., Brusca, G.J. Invertebrates. Basingstoke.
3. Esmon, C.A., Pedmale, U.V., Liscum, E. Plant tropisms: providing the power of movement to a sessile organism. International Journal of Developmental Biology.
4. Estelle, M. Plant tropisms: the ins and outs of auxin. Current Biology.
5. Schrank, A.R. Plant tropisms. Annual Review of Plant Physiology.