Phototaxis/Fototaxis Vorgang?
Hallo,
ich muss in Biologie eine Präsentation über die Phototaxis halten. Ich habe viel recherchiert und die einzige Erkenntnis; die ich machen konnte; ist, dass es positive und negative Phototaxis gibt, je nachdem wie hoch die Beleuchtungsstärke ist. Jedoch habe ich nirgends den genauen Vorgang finden können, auch nicht in meinem Schulbuch.
Kennt sich jemand hier eventuell besser mit dem Thema aus und kann mir eklären, wie das ganze abläuft und was für Teile in der Pflanze dafür benötigt werden? Was genau ist der Unterschied zu Phototropismus und kann man die Phototaxis anhand eines Beispiels erklären?
1 Antwort
Hi,
positive Phototaxis ist eine zum Licht gerichtete freie Ortsbewegung, um optimale Lichtverhältnisse aufzusuchen. Negative Phototaxis ist eine von der Lichtquelle weg gerichtete freie Ortsbewegung. Pflanzen bewegen sich nicht fort, jedoch zeigen Einzeller dieses Verhalten. Daher bietet es sich an, dies an begeißelten Algen zu zeigen, z.B. Euglena gracilis. Bei youtube gibt es ein paar Videos, die positive und negative Phototaxis von Euglena zeigen, häng ich mal am Ende an.
Phototropismus ist eine Krümmungsbewegung festgewachsener Organe oder Organismen durch einseitigen Lichtreiz. Hier kann man also sehr wohl Pflanzen als Modellorganismen nehmen. Bei positivem Phototropismus kommt es zu einer Hinwendung zum Lichtreiz, durch unterschiedlich starkes Flankenwachstum des Organs. Wächst die lichtabgewandte Seite stärker, als die lichtzugewandte Seite, kommt es zu einer Krümmungsbewegung zum Licht hin:
Aber du wolltest ja die Phototaxis darstellen. Dazu würde ich folgende Schemazeichnung von Euglena verwenden, um die Phototaxis zu erklären:
Positive Phototaxis bei Euglena gracilis. Bildquelle: http://www.william-hogarth.de/Euglena.html
Die Geißel sitzt bei Euglena vorne. Durch Geißelbewegung erhält Euglena einen Vorschub und rotiert dabei gleichzeitig um seine Längsachse (durch Pfeile angedeutet). Du fertigst dir natürlich eine beschriftete Abbildung an, etwa so:
Bildquelle: verändert nach: s.o.
Das Licht nimmt Euglena mit einem Photorezeptor wahr, der an der Basis der Geißel sitzt, als kleine Verdickung erkennbar. Schwimmt Euglena vorwärts und dreht sich dabei ständig um sich selbst, kommt es dabei zu einer regelmäßigen Beschattung des Photorezeptors durch den Augenfleck, der den Photorezeptor bei jeder Umdrehung einmal kurz beschattet. Der Augenfleck ist kein Auge, sondern heißt nur so, er heißt auch Stigma. Das ist eine Ansammlung von Öltröpfchen und Farbstoffen, die die lichtempfindliche Struktur, den Photorezeptor, regelmäßig beschattet. Denn wenn Schatten auf den Photorezeptor an der Geißelbasis fällt, "weiß" Euglena woher das Licht kommt, "logischerweise" aus der Richtung des Schattenwurfs. Fällt der Schatten auf den Photorezeptor und Euglena ändert den Kurs etwas in Richtung der Seite mit dem Augenfleck (im Moment der Beschattung, siehe Abb.: nach links), schwimmt Euglena mehr in Richtung der Lichtquelle, d.h. die Kurskorrektur führt zu positiver Phototaxis.
Wird Euglena direkt von vorne belichtet, entsteht kein regelmäßiger Schattenwurf mehr auf den Photorezeptor und Euglena "weiß" so, dass es auf direktem Kurs auf die Lichtquelle zu ist.
Will Euglena sich von der Lichtquelle entfernen (negative Phototaxis), dreht sie sich so, dass der Photorezeptor dem Licht abgewandt ist und durch die Zelle dauerhaft beschattet wird, dann schwimmt sie automatisch vom Licht weg. Bei der negativen Phototaxis braucht Euglena den Augenfleck vermutlich nicht, sondern es reicht, den Photorezeptor an der Antriebsgeißel auf der Schattenseite des Zellleibs zu halten, um von der Lichtquelle wegzuschwimmen.
Hier findest du auch eine schöne Beschreibung: http://www.william-hogarth.de/Euglena.html
und hier ist eine Auswahl an youtube-Videos, von denen man alle oder einige zur Demonstration einsetzen könnte, sowohl zu positiver und negativer Phototaxis von Euglena:
https://www.youtube.com/watch?v=C6MHQMufjq4
https://www.youtube.com/watch?v=G87zW_gnS3Q
https://www.youtube.com/watch?v=y8XDgu0Hg4M
LG
Vielen lieben Dank! Die Antwort war mir eine sehr große Hilfe und hat mich endlich erleuchtet. ;)