Transportgefäße in Pflanzen

Hungrig? Wenn du isst und trinkst, nimmst du Wasser und Nährstoffe durch den Mund auf... sonst würdest du etwas falsch machen, denn du bist ja ein Mensch. ABER wärst du ein Baum... dann würdest du Wasser und Mineralien aus deinen Wurzeln erhalten, aber auch andere Nahrung – das heißt Zucker – aus deinen Blättern.

Wasser, Mineralien und Nahrung werden mithilfe eines Transportsystems durch den gesamten Baum geleitet: das Gefäßsystem. Die ersten Landpflanzen, Moospflanzen – Moos, Lebermoose und Hornmoose – erschienen vor etwa 450 Millionen Jahren, zusammen mit Farnen. Moospflanzen und Farne pflanzen sich mithilfe von Sporen fort. Sie sind Sporenpflanzen. Selbst die ältesten Farne hatten jedoch etwas, das Moospflanzen fehlte: Gefäße in ihren Wurzeln, Blättern und im Stamm.

Sie sind Gefäßpflanzen. Nach den Farnen entwickelten sich noch mehr Gefäßpflanzen: Nadelbäume und blühende Pflanzen – zu denen auch Pflanzen wie Gras und Laubbäume gehören. Was eine Gefäßpflanze so einzigartig macht, ist ihr Transportsystem: das Gefäßsystem. Aber wie funktioniert es? Nun, Gefäßpflanzen weisen zwei Arten von Gefäßen auf: Gefäße, die Wasser und Mineralien aus den Wurzeln transportieren.

Diese nennen wir Xylem... Und Gefäße, die die Glukose aus den Blättern transportieren. Diese nennen wir Phloem. Das Xylem und das Phloem laufen zusammen in den Leitbündeln. Innerhalb der Leitbündel werden sie durch eine Gewebeschicht, das Kambium, getrennt.

Xylem besteht aus hohlen Röhren aus toten Zellen, die dicht aneinandergereiht sind. Die toten Zellen sind – je nach Pflanzenart – entweder Tracheide oder Gefäßzellen. Die Wände der Xylem-Zellen sind hart und steif. Dies dient der Pflanze als Stütze – fast wie dein Skelett für dich; schützt die Zellen davor, unter dem Gewicht des transportierten Wassers zusammenzubrechen und macht die Zellen wasserdicht. Die Wände sind so hart, weil sie mit dem Stoff Lignin verstärkt werden.

Die Wände sind lignifiziert oder verholzt. Aber wenn das Xylem aus toten Zellen besteht, gilt das auch für das Phloem? Nein, das Phloem besteht aus lebenden Zellen: winzige Röhrchen in einer Reihe. Jedes Rohr hat kleine Poren an jedem Ende, wo es sich mit dem nächsten Rohr verbindet, um Flüssigkeit durchzulassen. Die Pflanze stellt ihre eigene Nahrung her.

Das Rezept lautet: Vermenge Kohlendioxid aus der Luft und Wasser aus dem Boden mit Sonnenschein. Das Kohlendioxid und das Wasser werden in Glukose - die Nahrung der Pflanze - und Sauerstoff umgewandelt, das in die Luft freigesetzt wird. Mit anderen Worten: Im Phloem wird Glukose in Form von Pflanzensaft transportiert. Zu heiß? Wenn dir zu heiß wird, schwitzt du wie ein Wasserfall.

Gefäßpflanzen setzen auch Wasser frei. Es heißt Transpiration oder Verdunstung. Diese kleinen Öffnungen in den Blättern heißen Stomata. Durch sie absorbiert die Pflanze Kohlendioxid aus der Luft und stößt den durch Photosynthese erzeugten Sauerstoff aus. Aber die Pflanze setzt durch die Stomata eben auch Wasser frei.

Dies sind Schließzellen, sie sehen ein wenig aus wie Lippen um jedes Stoma. Die Schließzellen regulieren die Größe der Stomata und damit die Wassermenge, die verdunstet werden kann. An kühlen Tagen sind die Stomata komplett geöffnet und an warmen Tagen geschlossen, so dass die Pflanze Wasser sparen kann. Die Freisetzung von Wasser erzeugt Unterdruck im Xylem, daraufhin zieht der Baum Wasser aus den Wurzeln, um das Wasser zu ersetzen, das ausgestoßen wurde: der sogenannte Transpirationssog. Die Gefäße eines Baumes befinden sich direkt in der Rinde.

Um einen Baum zu töten, wird oft ein Ring mit Rinde und Gefäßen rund um den Stamm entfernt. So stirbt der Baum, bevor er gefällt wird. Keine Angst, Maria! Wir lassen deine Rinde unberührt. So, jetzt weißt du, wie Gefäßpflanzen essen, trinken und schwitzen.

Ein richtig kluges System, aber ich kann verstehen, wenn du das der Menschen dann doch bevorzugst.