A csírázó mag honnan tudja merre van a felfele?

A gyökér a gravitációt és a vizet érzékeli, a hajtás a fényt is.

A gravitációt igen egyszerű érzékelni: kell valami, ami nehezebb vagy könnyebb nálad, és az a megfelelő irányba fog mozdulni. Ez lehet akár egy hormon is, és akkor mindjárt a vezérlés is meg van oldva.

Nagyon jó kérdés!

Valóban, ahogy írták, a gravitációt érzékelik. Méghozzá ahogy az 5. válaszoló is írta, sűrűségkülönbség segítségével. (Egyébként a belső fülünk is ugyanezen az elven tudja érzékelni a gravitáció irányát.) Most a kifejlett növény gyökerének gravitáció érzékelését fogom leírni. Nem tudom, hogy a csírázó mag is így érzékeli-e, de feltételezem, hasonlóan.

A gyökérben a gravitációt a végén található gyökérsüveg sejtjei érzékelik. Ezek rendelkeznek speciális, keményítőt tartalmazó színtestekkel (sztatolitokkal). Ezeknek lényegesen nagyobb a sűrűségük a víznél, így mindig a sejt gravitáció felőli oldalára süllyednek. Így nyomást fejtenek ki a megfelelő oldalon az endoplazmatikus retikulumra, amiből ennek hatására kalciumionok szabadulnak fel, ezek szolgálnak jelként a sejt működésének megváltozásárhoz.

[link]

[link]

A második kép forrása:

[link]

Ennek hatására alakul ki a gyökér pozitív gravitropizmusa. Ez utóbbi azt jelenti, hogy a gyökér a gravitáció irányában, növekedik. Ebben az auxin nevű növekedési hormonnak is fontos szerepe van. Ez főként a hajtáscsúcsban termelődik, és onnan szállítódik a gyökércsúcs felé a szár és gyökér középső részén (központi henger). A gyökércsúcsban viszont megfordul az áramlás iránya, és a gyökér külső részén (cortex) a hajtáscsúcs felé kezd áramlani.

Ha a gyökér függőlegesen áll, akkor a gyökérsüveg sejtjei oldalra minden irányban egyforma továbbítanak. Azonban ha a gravitáció iránya merőleges a gyökér hossztengelyére, akkor a gyökérsüveg sejtjei (a második rendszerben leírt érzékelő rendszer alapján) a gravitáció iránya felé eső oldalra több auxint fognak szállítani, mint a másik irányba. Emiatt a gyökér gravitáció felőli oldalán nagyobb lesz az auxin koncentráció, mint az ellentétes oldalon.

[link]

[link]

[link]

(Az IAA az auxin az utolsó képen.)

Az auxin azonban ekkora koncentrációban már gátolja a növekedést (legalábbis a gyökérben). Így a gravitáció felőli oldal lassabban fog növekedni, mint az ellentétes oldal, így a gyökér a gravitáció irányába hajlik.

Mint írtam, nem vagyok benne biztos, hogy a csíranövényben is pont így zajlik a folyamat, de valószínűnek tartom, hogy hasonlóan.

#5

Elvileg lehetne, de a hormonok vízben oldva szoktak lenni az élőlényekben. Márpedig oldatokból nem ülepedik ki gravitáció hatására az oldott anyag. (Maximum ultracentrifugával lehet még a fehérjéket is kiülepíteni.) Szóval nem hiszem, hogy volna ilyen. Az auxin sem a sűrűsége miatt áramlik a gravitáció felöli oldalra, hanem a sejtek aktív transzporttal szállítják.