Christopher J. Starbuck
University of Missouri
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Published: 1. Juni 2009
Wassertröpfchen auf Schwingelhalmen.
Haben Sie an einem taufrischen Morgen schon einmal winzige Wassertröpfchen bemerkt, die gleichmäßig an den Rändern eines Blattes verteilt sind? Wenn ja, haben Sie sich vielleicht gefragt, was die Ursache dafür ist, dass sich Tautropfen in einem so regelmäßigen Muster bilden. Tatsächlich haben Sie ein Phänomen beobachtet, das als „Guttation“ bezeichnet wird und bei dem Pflanzen Wasser aus Strukturen, den so genannten „Hydathoden“, an den Rändern oder Spitzen der Blattspreiten absondern. In gewissem Sinne ist die Guttation die Art und Weise, mit der Mutter Natur es den Pflanzen ermöglicht, den Wasserdruck abzubauen, der sich unter bestimmten Bedingungen in ihrem Gewebe aufbauen kann.
Die Prozesse, mit denen Pflanzen Wasser aus dem Boden aufnehmen, sind ziemlich einfach. Unter der Voraussetzung, dass reichlich Wasser in den Kapillarporen des Bodens gespeichert ist, zieht eine Pflanze den größten Teil ihres Wassers aus dem Boden durch den Sog, der durch die Transpiration (Verdunstung aus den Spaltöffnungen an den unteren Blattoberflächen) entsteht. Über 90 Prozent des Wassers, das die meisten Pflanzen der gemäßigten Zonen verbrauchen, geht durch Transpiration in die Atmosphäre verloren. Obwohl dies ineffizient erscheinen mag, ist die Transpiration aus zwei Gründen notwendig: Kühlung der Blattoberfläche und Aufnahme von Mineralien aus dem Boden in die Pflanze.
Tröpfchen auf ‚Strawberries and Cream‘-Bandgras.
Wenn Sie sich an den Biologieunterricht in der Schule zurückerinnern, wissen Sie vielleicht noch, dass Wurzeln eine Zellschicht haben, die ihr zentrales Gefäßgewebe (Xylem und Phloem) umgibt, die Endodermis. Wasser kann sich nicht durch die Endodermis bewegen, ohne die Zellmembranen zu durchdringen, da die Zellwände senkrecht zum Wasserfluss mit Suberin versiegelt sind (erinnern Sie sich an den Kasparschen Streifen?). Wenn Wurzeln Dünger und andere gelöste Stoffe aus dem Boden aufnehmen, können sich diese in den Zellen der Endodermis ansammeln. Wenn dann nachts die Transpiration aufhört, kann sich ein Druck aufbauen, da sich das Wasser durch Osmose durch die Endodermis bewegt. Hier kommt die Guttation ins Spiel.
Guttationströpfchen auf einem Tomatenblatt im Gewächshaus.
Unter nächtlichen Bedingungen mit hoher Luftfeuchtigkeit, kühler Luft und warmem Boden kann der Wurzeldruck Wasser zu den Blättern transportieren. Da die Spaltöffnungen nachts geschlossen sind, kann die Transpiration dem Blatt kein Wasser entziehen, wie es tagsüber der Fall ist. Die Hydathoden, die sich an den Blatträndern in der Nähe der Enden der winzigen Adern befinden, stoßen Wassertröpfchen aus, um den Druck zu mindern. Auch wenn das durch die Guttation verlorene Wasser Mineralien und Zucker enthält, sind die Verluste unbedeutend. In seltenen Fällen können sich in den Guttationstropfen Bakterien ansiedeln, die bei Sonneneinstrahlung wieder in das Blatt gezogen werden und zu einer Krankheitsinfektion führen. In anderen Fällen kann die Guttation das Auftreten einer nicht-infektiösen Krankheit namens Ödeme reduzieren, bei der sich während langer Perioden hoher Luftfeuchtigkeit und überschüssiger Bodenfeuchtigkeit winzige Blasen auf den Blättern bilden. Ödeme können beim Anbau von Geranien im Gewächshaus ein Problem darstellen. Unabhängig von ihren Auswirkungen auf die Pflanzen sorgt die Guttation bei Pflanzenliebhabern für Unterhaltung. Schauen Sie sich das bei Ihrem nächsten Spaziergang im taufrischen Garten an.