Schwerkraftwahrnehmung und -umrundung in Pflanzen

Dieses Kapitel behandelt Aspekte, die für das Verständnis des Mechanismus der Umrundung besonders wichtig sind. Circumnutation, das allgegenwärtige Muster des oszillierenden Wachstums, das von allen länglichen Pflanzenorganen verdrängt wird, wurde über ein Jahrhundert lang untersucht. Es wurden Modelle vorgeschlagen, bei denen die Zirkumnutation von einem internen Oszillator mit nicht spezifiziertem Mechanismus oder von einer fortlaufenden Folge von gravitropen Reaktionen mit Überschwingen angetrieben und gesteuert wird, bei denen der Treiber extern ist (Schwerkraft). Tests in der Schwerelosigkeit (spacelab) haben gezeigt, dass eine Schwerkraft keine zwingende Voraussetzung für die Umrundung ist. Die Überprüfung bekannter Merkmale der Pflanzenumrundung führte zu Einschränkungen beim Entwurf eines Modells für diese zyklischen Wachstumsbewegungen, das nicht nur erklären kann, wie sie funktionieren, sondern auch, warum sie im Wesentlichen universell sind. Die Untersuchung von Daten aus Klinostat-Experimenten, aus der Forschung im Satellitenorbit und aus Studien zur Morphologie und Funktion von Plasmodesmata hat zur Entwicklung eines Modells geführt, das erklärt, wie die Wachstumsschwingungen initiiert und aufrechterhalten werden, warum sie in Abwesenheit einer Sigma-Gravitationskraft ablaufen, aber sehr gut auf die Schwerkraft und andere Beschleunigungskräfte reagieren und warum sie ein im Wesentlichen allgegenwärtiges Merkmal der Verlängerung von Pflanzenorganen sind (einschließlich der Mehrzahl der Fälle, in denen Wachstumsschwingungen keinen adaptiven Wert für die Pflanze zu haben scheinen).