Augalai, kaip ir gyvūnai bei kiti organizmai, turi prisitaikyti prie nuolat besikeičiančios aplinkos. Nors gyvūnai geba persikelti iš vienos vietos į kitą, kai aplinkos sąlygos tampa nepalankios, augalai negali to padaryti. Būdami sėslūs (negalintys judėti), augalai turi rasti kitus būdus, kaip nepalankiomis aplinkos sąlygomis elgtis. Augalų tropizmai yra mechanizmai, kuriais augalai prisitaiko prie aplinkos pokyčių. Tropizmas - tai augimas link stimulo ar nuo jo. Įprasti augalų augimą skatinantys stimulai yra šviesa, gravitacija, vanduo ir lietimas. Augalų tropizmai skiriasi nuo kitų dirgiklių sugeneruotų judesių, tokių kaip niūrūs judesiai, tuo, kad atsako kryptis priklauso nuo stimulo krypties. Nastiniai judesiai, tokie kaip lapų judėjimas mėsėdžiai augalai, yra stimulo inicijuotos, tačiau stimulo kryptis nėra atsako faktorius.
Augalų tropizmas yra rezultatas skirtingas augimas. Šis augimo tipas atsiranda, kai ląstelės vienoje augalo organo srityje, pavyzdžiui, stiebo ar šaknies, auga greičiau nei ląstelės, esančios priešingoje srityje. Skirtingas ląstelių augimas nukreipia organo (stiebo, šaknies ir kt.) Augimą ir lemia viso augalo kryptinį augimą. Augalų hormonai, kaip
auksinaiManoma, kad jie padeda sureguliuoti skirtingą augalo organo augimą, sukeldami augalo kreivumą ar lenkimą reaguojant į dirgiklį. Augimas stimulo kryptimi yra žinomas kaip teigiamas tropizmas, o augimas nuo stimulo yra žinomas kaip neigiamas tropizmas. Įprasta tropinių augalų reakcija apima: fototropizmas, gravitropizmas, tigmotropizmas, hidotropizmas, termotropizmas ir chemotropizmas.Fototropizmas yra kryptingas organizmo augimas, reaguojant į šviesą. Augimas link šviesos arba teigiamas tropizmas yra įrodytas daugelyje kraujagyslių augalų, tokių kaip angiospermos, gimnastikos ir paparčiai. Šių augalų stiebai rodo teigiamą fototropizmą ir auga šviesos šaltinio kryptimi. Fotoreceptoriai į augalų ląstelės aptinka šviesą, o augalų hormonai, tokie kaip auksinai, nukreipiami į labiausiai nuo šviesos esančią stiebo pusę. Auksinų sankaupos šešėlinėje stiebo pusėje lemia, kad šios srities ląstelės pailgėja greičiau nei priešingoje stiebo pusėje esančios ląstelės. Dėl to stiebas pasislenka tolyn nuo susikaupusių auksinų pusės ir šviesos kryptimi. Augalų stiebai ir lapai pademonstruoti teigiamas fototropizmas, o šaknis (dažniausiai veikiamas gravitacijos) linkę demonstruoti neigiamas fototropizmas. Nuo fotosintezė diriguojančios organelės, žinomos kaip chloroplastai, daugiausia koncentruojasi lapuose, svarbu, kad šios struktūros galėtų patekti į saulės spindulius. Šaknys, atvirkščiai, sugeria vandenį ir mineralines maistines medžiagas, kurios greičiau gaunamos po žeme. Augalo atsakas į šviesą padeda užtikrinti, kad būtų gaunami gyvybę saugantys ištekliai.
Heliotropizmas yra fototropizmo rūšis, kai tam tikros augalų struktūros, paprastai stiebai ir žiedai, eina saulės keliu iš rytų į vakarus, kai juda per dangų. Kai kurie helotropiniai augalai taip pat sugeba pasukti savo gėles atgal į rytus nakties metu, kad užtikrintumėte, jog kylantys saulė bus nukreipta į saulės pusę. Šis gebėjimas sekti saulės judėjimą stebimas jaunų saulėgrąžų augalų. Subrendę šie augalai praranda heliotropinį sugebėjimą ir išlieka į rytus nukreiptoje padėtyje. Heliotropizmas skatina augalų augimą ir padidina į rytus nukreiptų gėlių temperatūrą. Dėl to heliotropiniai augalai tampa patrauklesni apdulkintojams.
Thigmotropizmas apibūdina augalų augimą reaguojant į prisilietimą ar kontaktą su kietu daiktu. Teigiamą tigmostropizmą demonstruoja vijokliniai augalai ar vynmedžiai, kurie turi specializuotas struktūras sausgyslės. Čiulptukas yra į siūlą panašus priedėlis, naudojamas poroms sukietinti aplink kietas struktūras. Modifikuotas augalo lapas, stiebas ar žievė gali būti sausgyslė. Kai auga sausgyslė, ji tai daro besisukančia forma. Antgalis lenkiamas įvairiomis kryptimis, sudarydamas spirales ir netaisyklingus apskritimus. Augančios sausgyslės judesys beveik atrodo taip, tarsi augalas ieškotų kontakto. Kai sausgyslė kontaktuoja su daiktu, stimuliuojamos sensorinės epidermio ląstelės, esančios sausgyslės paviršiuje. Šios ląstelės signalizuoja, kad sausgyslė sukasi aplink objektą.
Tendrilio ribojimas yra skirtingo augimo rezultatas, nes ląstelės, nesiliečiančios su stimulu, pailgėja greičiau nei ląstelės, kurios liečiasi su stimulu. Kaip ir fototropizmas, auksinai dalyvauja diferenciniame sausgyslių augime. Didesnė hormono koncentracija kaupiasi sausgyslės šone, nesiliečiančiame su daiktu. Žandikaulio susisukimas pritvirtina augalą prie objekto, suteikdamas augalui paramą. Vijoklinių augalų veikla suteikia geresnę šviesos įtaką fotosintezei ir padidina jų gėlių matomumą apdulkintojai.
Nors sausgyslės demonstruoja teigiamą tigmotropizmą, šaknys gali pasireikšti neigiamas thigmotropizmas kartais. Kai šaknys driekiasi į žemę, jos dažnai auga toliau nuo objekto. Šaknų augimui daugiausia įtakos turi gravitacija, o šaknys linkusios augti po žeme ir toliau nuo paviršiaus. Kai šaknys užmezga kontaktą su daiktu, jos dažnai keičiasi žemyn link, reaguodamos į kontaktinį stimulą. Vengiant daiktų, šaknys netrukdomai gali augti per dirvą ir padidėja jų galimybė gauti maistinių medžiagų.
Gravitropizmas arba geotropizmas yra augimas reaguojant į sunkumą. Gravitropizmas yra labai svarbus augaluose, nes jis nukreipia šaknų augimą link gravitacijos traukos (teigiamas gravitropizmas) ir stiebo augimą priešinga kryptimi (neigiamas gravitropizmas). Augalo šaknies ir šaudymo sistemos orientacija į gravitaciją gali būti stebima daigumo daigumo etapuose. Kai embriono šaknis atsiranda iš sėklos, ji auga žemyn gravitacijos kryptimi. Jei sėkla bus pasukta taip, kad šaknis būtų nukreipta į viršų nuo dirvožemio, šaknis pasisuks ir pasisuks atgal gravitacijos traukos kryptimi. Priešingai, besivystantis ūgis nukreiptas prieš gravitaciją, kad augtų aukštyn.
Šaknies dangtelis nukreipia šaknies galiuką link traukos jėgos. Specializuotos ląstelės šaknies dangtelyje vadinamos statocitai Manoma, kad jie yra atsakingi už gravitacijos jutimą. Statocitai taip pat randami augalų stiebuose, ir juose yra organelės paskambino amiloplastai. Amiloplastai veikia kaip krakmolo sandėliai. Tankūs krakmolo grūdai, reaguodami į gravitaciją, sukelia amiloplastų nuosėdas augalų šaknyse. Amiloplastų nusėdimas skatina šaknies dangtelį siųsti signalus į šaknies sritį, vadinamą pailgėjimo zona. Pailgėjimo zonoje esančios ląstelės yra atsakingos už šaknų augimą. Aktyvumas šioje srityje lemia skirtingą šaknies augimą ir kreivumą, nukreipdamas augimą žemyn link gravitacijos. Jei šaknis bus perkelta taip, kad pasikeistų statocitų orientacija, amyloplasts atsistatys į žemiausią ląstelių tašką. Amiloplastų padėties pokyčius jaučia statocitai, kurie po to signalizuoja šaknies pailgėjimo zoną, kad pakoreguotų kreivės kryptį.
Auksinai taip pat vaidina vaidmenį kryptiniame augalų augime, reaguodami į gravitaciją. Auksinų kaupimasis šaknyse lėtina augimą. Jei augalas dedamas horizontaliai ant šono, kad jis nebūtų veikiamas šviesos, auksinai kaupsis apatinė šaknų pusė lemia lėtesnį augimą toje pusėje ir žemyn esantį kreivumą šaknis. Tokiomis pat sąlygomis augalo stiebas eksponuosis neigiamas gravitropizmas. Dėl gravitacijos auksinai kaupsis apatinėje stiebo pusėje, o tai paskatins tos pusės ląsteles pailgėti greičiau nei ląstelės, esančios priešingoje pusėje. Dėl to šaudymas sulenks aukštyn.
Hidrotropizmas yra kryptinis augimas atsižvelgiant į vandens koncentraciją. Šis tropizmas yra svarbus augaluose, siekiant apsaugoti nuo sausros per teigiamą hidotropizmą, o nuo vandens per daug prisotinimo per neigiamą hidrotropizmą. Tai ypač svarbu sausringuose augaluose biomai sugebėti reaguoti į vandens koncentracijas. Augalų šaknyse jaučiami drėgmės gradientai. ląstelės šaknies pusėje, esančioje arčiausiai vandens šaltinio, auga lėčiau nei priešingoje pusėje. Augalinis hormonas absciso rūgštis (ABA) vaidina svarbų vaidmenį skatinant diferencinį augimą šaknų pailgėjimo zonoje. Dėl skirtingo augimo šaknys auga vandens kryptimi.
Kad augalų šaknys galėtų parodyti hidotropizmą, jos turi įveikti savo gravitrofinius polinkius. Tai reiškia, kad šaknys turi būti mažiau jautrios gravitacijai. Gravitropizmo ir hidrotropizmo sąveikos tyrimai, atlikti augaluose, rodo, kad Vandens gradiento poveikis arba vandens trūkumas gali paskatinti šaknis sukelti hidotropizmą gravitropizmas. Esant tokioms sąlygoms, amilooplastų skaičius šaknies statocituose sumažėja. Mažiau amiloplastų reiškia, kad šaknims ne tiek įtakos turi amiloplastų nusėdimas. Amyloplast šaknies dangtelių sumažinimas padeda šaknims įveikti traukos jėgas ir judėti reaguojant į drėgmę. Šaknys gerai hidratuotame dirvožemyje turi daugiau amiloplastų, esančių šaknies dangtelyje, ir jų reakcija į gravitaciją yra daug didesnė nei į vandenį.
Dar dvi augalų tropizmų rūšys yra termotropizmas ir chemotropizmas. Termotropizmas yra augimas arba judėjimas reaguojant į šilumos ar temperatūros pokyčius, o chemotropizmas yra augimas reaguojant į chemines medžiagas. Augalų šaknys gali turėti teigiamą termotropizmą vienoje temperatūrų diapazone, o neigiamą - kitokį.
Augalų šaknys taip pat yra labai chemotropiniai organai, nes jos gali teigiamai arba neigiamai reaguoti į tam tikrų cheminių medžiagų buvimą dirvožemyje. Šaknies chemotropizmas padeda augalui pasiekti maistinių medžiagų turinčią dirvą, kad padidėtų augimas ir vystymasis. Žydinčių augalų apdulkinimas yra dar vienas teigiamas chemotropizmo pavyzdys. Kada žiedadulkės grūdai patenka į moters reprodukcinę struktūrą, vadinamą stigma, žiedadulkių grūdai sudygsta sudarydami žiedadulkių vamzdelį. Žiedadulkių vamzdelio augimas yra nukreiptas į kiaušidę, išleidžiant cheminius signalus iš kiaušidės.