Tanaman, seperti hewan dan organisme lain, harus beradaptasi dengan lingkungannya yang terus berubah. Sementara binatang dapat pindah dari satu tempat ke tempat lain ketika kondisi lingkungan menjadi tidak menguntungkan, tanaman tidak dapat melakukan hal yang sama. Menjadi sessile (tidak dapat bergerak), tanaman harus menemukan cara lain untuk menangani kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan. Tropisme tanaman adalah mekanisme di mana tanaman beradaptasi dengan perubahan lingkungan. Tropisme adalah pertumbuhan menuju atau menjauhi stimulus. Stimulus umum yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman termasuk cahaya, gravitasi, air, dan sentuhan. Tropisme tanaman berbeda dari gerakan stimulus lain yang dihasilkan, seperti gerakan nastic, bahwa arah respons tergantung pada arah stimulus. Gerakan nastic, seperti gerakan daun di tanaman karnivora, diprakarsai oleh stimulus, tetapi arah stimulus bukan merupakan faktor dalam respon.
Tropisme tanaman adalah hasil dari pertumbuhan diferensial. Jenis pertumbuhan ini terjadi ketika sel-sel di satu area organ tanaman, seperti batang atau akar, tumbuh lebih cepat daripada sel-sel di area yang berlawanan. Perbedaan pertumbuhan sel mengarahkan pertumbuhan organ (batang, akar, dll.) Dan menentukan pertumbuhan arah seluruh tanaman. Hormon tanaman, seperti
auksin, Diperkirakan membantu mengatur perbedaan pertumbuhan organ tanaman, menyebabkan tanaman melengkung atau menekuk sebagai respons terhadap stimulus. Pertumbuhan dalam arah stimulus dikenal sebagai tropisme positif, sementara pertumbuhan yang jauh dari stimulus dikenal sebagai a tropisme negatif. Respons tropik umum pada tanaman meliputi fototropisme, gravitropism, thigmotropism, hydrotropism, thermotropism, dan chemotropism.Fototropisme adalah pertumbuhan terarah dari suatu organisme sebagai respons terhadap cahaya. Pertumbuhan menuju cahaya, atau tropisme positif ditunjukkan pada banyak tanaman vaskular, seperti angiospermae, gymnospermae, dan pakis. Batang pada tanaman ini menunjukkan fototropisme positif dan tumbuh ke arah sumber cahaya. Fotoreseptor di sel tanaman mendeteksi cahaya, dan hormon tanaman, seperti auksin, diarahkan ke sisi batang yang paling jauh dari cahaya. Akumulasi auksin di sisi batang yang teduh menyebabkan sel-sel di daerah ini memanjang pada tingkat yang lebih besar daripada sel-sel di sisi yang berlawanan dari batang. Akibatnya, batang melengkung ke arah yang jauh dari sisi auksin yang terakumulasi dan menuju arah cahaya. Batang tanaman dan Daun-daun mendemonstrasikan fototropisme positif, sedangkan akar (kebanyakan dipengaruhi oleh gravitasi) cenderung menunjukkan fototropisme negatif. Sejak fotosintesis melakukan organel, yang dikenal sebagai kloroplas, Yang paling terkonsentrasi di daun, penting bahwa struktur ini memiliki akses ke sinar matahari. Sebaliknya, akar berfungsi menyerap nutrisi air dan mineral, yang lebih mungkin diperoleh di bawah tanah. Respons tanaman terhadap cahaya membantu memastikan bahwa sumber daya pelestarian kehidupan diperoleh.
Heliotropisme adalah jenis fototropisme di mana struktur tanaman tertentu, biasanya batang dan bunga, mengikuti jalur matahari dari timur ke barat saat bergerak melintasi langit. Beberapa tanaman helotropik juga dapat mengubah bunga mereka kembali ke arah timur pada malam hari untuk memastikan bahwa mereka menghadap ke arah matahari ketika terbit. Kemampuan melacak pergerakan matahari diamati pada tanaman bunga matahari muda. Ketika mereka menjadi dewasa, tanaman ini kehilangan kemampuan heliotropik mereka dan tetap dalam posisi menghadap ke timur. Heliotropisme meningkatkan pertumbuhan tanaman dan meningkatkan suhu bunga yang menghadap ke timur. Ini membuat tanaman heliotropik lebih menarik bagi penyerbuk.
Thigmotropisme menjelaskan pertumbuhan tanaman sebagai respons terhadap sentuhan atau kontak dengan benda padat. Thigmostropism positif ditunjukkan dengan memanjat tanaman atau tanaman merambat, yang memiliki struktur khusus yang disebut sulur. Sulur adalah pelengkap mirip benang yang digunakan untuk membelit struktur padat. Daun tanaman yang dimodifikasi, batang, atau tangkai daun mungkin sulur. Ketika sulur tumbuh, ia melakukannya dengan pola berputar. Ujung membungkuk ke berbagai arah membentuk spiral dan lingkaran tidak teratur. Gerakan sulur yang tumbuh hampir muncul seolah-olah tanaman sedang mencari kontak. Ketika sulur bersentuhan dengan suatu benda, sel-sel epidermis sensorik pada permukaan sulur distimulasi. Sel-sel ini memberi sinyal sulur untuk melilit di sekitar objek.
Gulungan tendon adalah hasil dari pertumbuhan diferensial karena sel-sel yang tidak bersentuhan dengan stimulus memanjang lebih cepat daripada sel-sel yang melakukan kontak dengan stimulus. Seperti dengan fototropisme, auksin terlibat dalam pertumbuhan diferensial sulur. Konsentrasi hormon yang lebih besar terakumulasi pada sisi sulur yang tidak bersentuhan dengan objek. Melilit sulur mengamankan tanaman ke objek memberikan dukungan untuk tanaman. Aktivitas memanjat tanaman memberikan paparan cahaya yang lebih baik untuk fotosintesis dan juga meningkatkan visibilitas bunga mereka penyerbuk.
Sementara sulur menunjukkan thigmotropisme positif, akar dapat menunjukkan thigmotropism negatif kadang-kadang. Saat akar meluas ke tanah, mereka sering tumbuh ke arah yang jauh dari objek. Pertumbuhan akar terutama dipengaruhi oleh gravitasi dan akar cenderung tumbuh di bawah tanah dan menjauh dari permukaan. Ketika akar melakukan kontak dengan suatu objek, mereka sering mengubah arah ke bawah sebagai respons terhadap stimulus kontak. Menghindari benda memungkinkan akar tumbuh tanpa hambatan melalui tanah dan meningkatkan peluang mereka untuk mendapatkan nutrisi.
Gravitropisme atau geotropisme adalah pertumbuhan sebagai respons terhadap gravitasi. Gravitropisme sangat penting pada tanaman karena mengarahkan pertumbuhan akar ke arah tarikan gravitasi (gravitasi positif) dan pertumbuhan batang dalam arah yang berlawanan (gravitasi negatif). Orientasi sistem akar dan pucuk tanaman terhadap gravitasi dapat diamati pada tahap perkecambahan pada semai. Saat akar embrionik muncul dari biji, ia tumbuh ke bawah ke arah gravitasi. Jika benih diputar sedemikian rupa sehingga akar mengarah ke atas menjauh dari tanah, akar akan melengkung dan mengarahkan kembali ke arah tarikan gravitasi. Sebaliknya, tunas yang berkembang mengarahkan dirinya melawan gravitasi untuk pertumbuhan ke atas.
Tutup akar adalah apa yang mengarahkan ujung akar ke arah tarikan gravitasi. Sel khusus dalam penutup akar disebut statocytes dianggap bertanggung jawab atas penginderaan gravitasi. Statosit juga ditemukan di batang tanaman, dan mengandung organel dipanggil amiloplas. Amiloplas berfungsi sebagai gudang penyimpanan pati. Butir pati padat menyebabkan amiloplas mengendap di akar tanaman sebagai respons terhadap gravitasi. Sedimentasi amiloplas menginduksi tutup akar untuk mengirim sinyal ke area akar yang disebut zona perpanjangan. Sel-sel di zona perpanjangan bertanggung jawab untuk pertumbuhan akar. Aktivitas di area ini mengarah pada pertumbuhan dan kelengkungan yang berbeda di akar yang mengarahkan pertumbuhan ke bawah menuju gravitasi. Jika akar dipindahkan sedemikian rupa untuk mengubah orientasi statocytes, amyloplasts akan dipindahkan ke titik terendah sel. Perubahan posisi amiloplas dirasakan oleh statocytes, yang kemudian memberi sinyal zona perpanjangan akar untuk menyesuaikan arah kelengkungan.
Auksin juga berperan dalam pertumbuhan arah tanaman sebagai respons terhadap gravitasi. Akumulasi auksin di akar memperlambat pertumbuhan. Jika tanaman ditempatkan secara horizontal pada sisinya tanpa paparan cahaya, auksin akan terakumulasi sisi bawah akar menghasilkan pertumbuhan yang lebih lambat di sisi itu dan kelengkungan ke bawah akar. Dalam kondisi yang sama, batang tanaman akan terlihat gravitasi negatif. Gravitasi akan menyebabkan auksin menumpuk di sisi bawah batang, yang akan mendorong sel-sel di sisi itu memanjang pada tingkat yang lebih cepat daripada sel-sel di sisi yang berlawanan. Akibatnya, bidikan akan menekuk ke atas.
Hidrotropisme adalah pertumbuhan terarah dalam menanggapi konsentrasi air. Tropisme ini penting dalam tanaman untuk perlindungan terhadap kondisi kekeringan melalui hidrotropisme positif dan terhadap kejenuhan air melalui hidrotropisme negatif. Ini sangat penting untuk tanaman di kering bioma untuk dapat menanggapi konsentrasi air. Gradien kelembaban dirasakan di akar tanaman. Itu sel di sisi akar yang paling dekat dengan sumber air mengalami pertumbuhan yang lebih lambat daripada di sisi yang berlawanan. Hormon tanaman asam absisat (ABA) memainkan peran penting dalam mendorong pertumbuhan diferensial di zona perpanjangan akar. Pertumbuhan diferensial ini menyebabkan akar tumbuh ke arah air.
Sebelum akar tanaman dapat menunjukkan hidrotropisme, mereka harus mengatasi kecenderungan gravitasi mereka. Ini berarti bahwa akar harus menjadi kurang peka terhadap gravitasi. Studi yang dilakukan pada interaksi antara gravitropisme dan hidrotropisme pada tanaman menunjukkan hal itu paparan gradien air atau kekurangan air dapat menyebabkan akar menunjukkan hidrotropisme berakhir gravitropisme. Dalam kondisi ini, jumlah amiloplas dalam statosit akar berkurang. Amiloplas yang lebih sedikit berarti bahwa akar tidak dipengaruhi oleh sedimentasi amiloplas. Pengurangan amiloplas pada penutup akar membantu memungkinkan akar mengatasi tarikan gravitasi dan bergerak sebagai respons terhadap kelembaban. Akar di tanah yang terhidrasi dengan baik memiliki lebih banyak amiloplas pada penutup akarnya dan memiliki respons yang jauh lebih besar terhadap gravitasi daripada air.
Dua jenis tropisme tanaman lainnya termasuk termotropisme dan kemotropisme. Termotropisme adalah pertumbuhan atau pergerakan sebagai respons terhadap perubahan suhu atau panas, sementara kemotropisme adalah pertumbuhan sebagai respons terhadap bahan kimia. Akar tanaman dapat menunjukkan termotropisme positif dalam satu kisaran suhu dan thermotropisme negatif dalam kisaran suhu lain.
Akar tanaman juga merupakan organ yang sangat chemotropic karena dapat merespon secara positif atau negatif terhadap keberadaan bahan kimia tertentu di tanah. Kemotropisme akar membantu tanaman untuk mengakses tanah yang kaya nutrisi untuk meningkatkan pertumbuhan dan perkembangan. Penyerbukan pada tanaman berbunga adalah contoh lain kemotropisme positif. Ketika sebuah serbuk sari butir mendarat di struktur reproduksi wanita yang disebut stigma, butir serbuk sari berkecambah membentuk tabung serbuk sari. Pertumbuhan tabung polen diarahkan ke ovarium dengan melepaskan sinyal kimia dari ovarium.