Понятие фототропизма используется в области биологии для обозначения тропизма, генерирующего свет . С другой стороны, тропизм - это движение, совершаемое неподвижным организмом (подверженным воздействию субстрата) в ответ на раздражитель.
Поэтому можно сказать, что фототропизм - это реакция растения на световой стимул . Когда овощ растет в направлении источника указанного светового стимула, говорят о положительном фототропизме . С другой стороны, если растение развивается в направлении, противоположном направлению света, это отрицательный фототропизм .
Корни, например, имеют отрицательный фототропизм: они растут от света. Стебли, напротив, показывают положительный фототропизм, потому что они развиваются в направлении источника света.
Важно отметить, что растения имеют фоторецепторы, которые представляют собой молекулы, которые воспринимают свет. В фоторецепторах есть пигмент, называемый хромофор, который поглощает свет и генерирует изменения в белках, реагируя на световой стимул. Фототропизм предполагает направленную реакцию либо в сторону источника света, либо в противоположном направлении.
Фототропины являются наиболее важными фоторецепторами. У них есть белок, связанный с хромофором, который, поглощая свет, может влиять на активность других белков. Различный режим активации фототропинов приводит к тому, что ауксин, растительный гормон, неравномерно направляется в разные сектора растения. Поскольку ауксин способствует развитию клеток, рост растения изменяется в зависимости от количества света, вызванного явлением фототропизма.
Ауксины представляют собой набор гормонов, которые отвечают за регулирование роста растений, в частности, удлинение их клеток. Его синтез происходит на вершине стебля, и оттуда они перемещаются в другие части растения, особенно к его основанию, где они в значительной степени сконцентрированы. Именно благодаря паренхиме сосудистых пучков это смещение становится возможным.
Хотя первое формальное описание ауксинов и их роли в развитии растений соответствует Фрицу Вармольту Венту, микологу и ботанику голландского происхождения, именно благодаря работе польского ученого Теофила Цезельского произошло его открытие . Например, в 1871 году Чарльз Дарвин полагался на докторскую диссертацию Чизельского, чтобы говорить о «влиянии», которое передавалось с конца ствола и которое было причиной формы тропизма.
То, что надземные части растений, такие как стебли, растут к свету благодаря позитивному фототропизму, является ключевым, так как этот ответ способствует развитию фотосинтеза : листья имеют лучший доступ к световой энергии. Фактически, стебель растет в направлении света, в то время как корень движется в противоположном направлении, и по этой причине можно сказать, что первый представляет положительный фототропизм, а второй - отрицательный.
Хотя фототропизм является одним из наиболее очевидных тропизмов у растений, он не единственный. В дополнение к этому важнее всего два: тигмотропизм, который имеет жизненно важное значение для лазания по растениям, поскольку позволяет им цепляться за твердый предмет и расти вокруг него; гравитропизм, рост, пропорциональный ускорению силы тяжести, необходимый для нормального функционирования корней, которые должны проникать в почву .
Все эти концепции изучались вышеупомянутыми учеными на протяжении многих экспериментов, проведенных ими для изучения развития растений. Один из них заключался в том, чтобы прикрыть колеоптилей (листья которых закрыты на других), чтобы наблюдать поведение Phalaris canariensis против света в этих условиях: в результате он не сгибался, то есть не осознавал фототропизм.