Winzige „Münder“

US-Biologen filmen, wie Pflanzen quasi atmen

Die Blätter sind mit winzigen, mikroskopisch kleinen Spaltöffnungen (auch Stomata genannt) gespickt, mit denen Pflanzen quasi „atmen“. Kalifornische Forscher haben diese Stomata nun gefilmt. Die Makroaufnahmen zeigen die Bewegungen dieser Poren, die für die CO₂-Zirkulation wichtig sind.

Es sind winzig kleine Öffnungen, die an Münder erinnern, die Biologen der University of California San Diego filmen konnten. Die Aufnahmen würden zeigen, wie Pflanzen mit ihren Poren Veränderung des Kohlendioxidgehalts anzeigen können, heißt es. Die Ergebnisse ihre Studie könnten dabei helfen, Pflanzen für ein sich veränderndes Klima zu züchten, so die Wissenschaftler.

(Bild: Douglas Clark)

„Bei geöffneten Stomata ist das Innere der Pflanzen Witterungseinflüssen ausgesetzt und Wasser aus der Pflanze geht an die Umgebungsluft verloren, was sie austrocknen kann“, erklärt Jared Dashoff von der National Science Foundation. „Pflanzen müssen daher die Aufnahme von Kohlendioxid mit dem Wasserdampfverlust ausgleichen, indem sie kontrollieren, wie lange die Stomata offen bleiben.“

Klima beeinflusst Dauer der Spaltöffnung
Die Reaktion auf Veränderungen sei entscheidend für das Pflanzenwachstum und reguliere, wie effizient die Pflanze Wasser nutzen kann, was angesichts zunehmender Trockenheit und steigender Temperaturen wichtig ist. Wenn sich das Klima ändert, nehmen sowohl die CO₂-Konzentration als auch die Temperatur in der Atmosphäre zu, was das Gleichgewicht zwischen dem CO₂-Eintrag und dem Wasserdampfverlust durch die Spaltöffnungen beeinflusst.

Stomata auf einem Begonienblatt

(Bild: Douglas Clark)

Wenn Pflanzen, insbesondere Feldfrüchte wie Weizen, Reis und Mais, kein neues Gleichgewicht finden können, riskieren sie, auszutrocknen, Landwirte riskieren, wertvolle Erträge zu verlieren, und immer mehr Menschen auf der ganzen Welt riskieren, zu hungern, so Forschungsleiter Julian Schroeder.

„Die Wissenschaft kennen Stomata und das Gleichgewicht zwischen CO₂-Aufnahme und Wasserverlust schon lange“, berichtet Dashoff. „Aber was man bisher nicht wussten, ist, wie Pflanzen Kohlendioxid wahrnehmen, um den Stomata zu signalisieren, sich als Reaktion auf sich ändernde Kohlendioxidwerte zu öffnen und zu schließen.“