Anpassungen von Pflanzen an die Wasserverfügbarkeit

Die Transpiration Bedeutung für die Pflanze ist immens, da sie nicht nur den Wasserhaushalt reguliert, sondern auch den Kohlendioxidaustausch für die Photosynthese ermöglicht. Pflanzen haben verschiedene Strategien entwickelt, um mit dem abiotischen Faktor Wasser umzugehen.

Die Wasseraufnahme erfolgt hauptsächlich durch die Wurzeln, während die Abgabe durch Transpiration über die Spaltöffnungen kontrolliert wird. Diese Spaltöffnungen spielen eine doppelte Rolle, da sie auch für die CO2-Fixierung wichtig sind, die für die Herstellung körpereigener Stoffe unerlässlich ist.

Definition: Akklimatisierung bezeichnet die erhöhte Toleranz gegenüber Umweltextremen, während Adaptation die angeborenen molekularen Eigenschaften und morphologischen Strukturen umfasst, die eine Anpassung ermöglichen.

Xerophyten, auch als Trockenpflanzen bekannt, sind besonders an Leben mit Wassermangel angepasst. Sie kommen vor allem in heißen und niederschlagsarmen subtropischen Regionen vor. Ihre Anpassungen umfassen:

• Eine dicke Cuticula mit Wachsüberzug
• Mehrschichtige Epidermis
• Eingesenkte Spaltöffnungen
• Behaarung zur Windvermeidung
• Kleinere Blätter zur Reduzierung der Transpirationsrate
• Tiefwurzeln zum Erreichen tiefer liegender Wasservorräte

Highlight: Xerophyten haben oft viele, leicht zu öffnende Spaltöffnungen, anstatt weniger, die weit geöffnet werden müssen. Dies ermöglicht eine feinere Kontrolle des Wasserverlusts.

Hydrophyten oder Wasserpflanzen zeigen Anpassungen an das Leben im Wasser:

• Dünne Epidermis für effiziente CO2- und Mineralstoffaufnahme
• Durchlüftungsgewebe für Gasaustausch unter Wasser
• Große Interzellularen, die die Blätter schwimmfähig machen
• Spaltöffnungen nur auf der Oberseite der Blätter

Hygrophyten, die Feuchtpflanzen, sind an extrem feuchte Standorte angepasst und müssen viel transpirieren:

• Große, dünne Blätter zur Oberflächenvergrößerung
• Lebendige Haare zur weiteren Oberflächenvergrößerung
• Herausragende Spaltöffnungen
• Flachwurzelsystem

Example: Ein typisches Beispiel für eine Hygrophyte ist der Wassersalat (Pistia stratiotes), der große, schwammige Blätter hat, um auf der Wasseroberfläche zu schwimmen und gleichzeitig eine hohe Transpirationsrate zu ermöglichen.

Sukkulenten sind wasserspeichernde Pflanzen, die ähnliche Anpassungen wie Xerophyten aufweisen, aber zusätzlich spezielle wasserspeichernde Organe besitzen.

Vocabulary: Stomatäre Transpiration bezieht sich auf den Wasserverlust durch die Spaltöffnungen, während cuticuläre Transpiration den Wasserverlust durch die Cuticula beschreibt. Bei Xerophyten ist die cuticuläre Transpiration durch die dicke Wachsschicht stark reduziert.

Die Vielfalt dieser Anpassungen zeigt die erstaunliche Fähigkeit der Pflanzen, sich an unterschiedlichste Wasserverhältnisse anzupassen und dabei ihre lebenswichtigen Funktionen aufrechtzuerhalten.