Växttillväxt påverkas djupt av gravitationen, som spelar en avgörande roll i olika fysiologiska processer. Att ta bort gravitationen, som i mikrogravitationsmiljöer under rymdresor eller simulerad viktlöshet på jorden, kan leda till betydande förändringar i växternas tillväxt och utveckling. Här är några viktiga effekter av att ta bort gravitationen på växternas tillväxt:

1. Avbruten gravitropism:

Gravitropism är växternas tillväxtsvar som svar på gravitationen. Under normala förhållanden uppvisar rötter positiv gravitropism, växer nedåt, medan skott uppvisar negativ gravitropism, växer uppåt. Att ta bort gravitationen stör denna riktningstillväxt, vilket leder till desorienterad rot- och skotttillväxt.

2. Ändrad rotutveckling:

Tyngdkraften påverkar rotutvecklingen och arkitekturen. Vid mikrogravitation tenderar rötter att bli kortare och buskigare, med minskad förlängning och lateral rotbildning. Denna förändrade rotmorfologi påverkar närings- och vattenupptaget, vilket påverkar växternas totala tillväxt och kraft.

3. Hämmad skotttillväxt:

Att ta bort gravitationen kan leda till hämmad skotttillväxt. Utan gravitationssignalen kan skott uppvisa minskad förlängning, vilket resulterar i kortare plantor. Dessutom kan frånvaron av gravitation orsaka förändringar i bladform, storlek och orientering.

4. Förändringar i celldelning och differentiering:

Tyngdkraften spelar en roll i celldelning och differentiering. I mikrogravitation kan förändrade celldelningsmönster uppstå, vilket påverkar vävnadsorganisation och utveckling. Dessutom kan bildningen av specialiserade strukturer som trikomer och rothår påverkas av frånvaron av gravitation.

5. Transport av vatten och näringsämnen:

Tyngdkraften påverkar vatten- och näringstransporten inom växter. Vid mikrogravitation tenderar vatten att samlas i de övre delarna av växten på grund av minskad transpiration och förändrad vätskedynamik. Detta kan leda till vattenloggning i vissa vävnader samtidigt som det kan orsaka vattenbrist i andra. På samma sätt kan näringsupptaget och transporten påverkas, vilket påverkar växtnäringen.

6. Reproduktiv utveckling:

Att ta bort gravitationen kan påverka reproduktionsutvecklingen hos växter. Blomning, pollenlivsduglighet och fröproduktion kan förändras, vilket påverkar växtens förmåga att föröka sig framgångsrikt.

7. Genuttryck och signalering:

Tyngdkraften påverkar genuttryck och signalvägar i växter. Förändringar i gravitationsuppfattningen kan förändra uttrycket av gener som är involverade i tillväxt, utveckling och stressreaktioner. Detta kan leda till en rad fysiologiska och morfologiska anpassningar som svar på den förändrade gravitationsmiljön.

8. Tillväxthämmande faktorer:

I vissa fall kan långvarig exponering för mikrogravitation leda till ackumulering av tillväxthämmande faktorer, vilket ytterligare påverkar växternas tillväxt och utveckling.

Sammantaget kan borttagande av gravitationen resultera i en rad förändringar i växternas tillväxt och utveckling. Att förstå dessa effekter är avgörande för framgångsrik växtodling i rymdmiljöer, såväl som för att få insikter i de grundläggande mekanismerna genom vilka växter reagerar på gravitationen på jorden.