Der Baum als Lebewesen: Organ: Wurzel
Gewebe: Wurzel
BearbeitenDie Wurzel eines Baumes erfüllt mehrere sehr wichtige Aufgaben, Bäume ohne Wurzeln sind nicht vorstellbar. Zum einen bietet die Wurzel dem Baum einen sicheren Stand und ist also eine Verankerung, was ja nötig ist, wenn man bedenkt, wie hoch und groß Bäume werden, zudem wirken bei Wind und Sturm enorme Kräfte auf diesen Körper. Deshalb reichen Wurzeln teilweise sehr tief in den Boden, die unterirdische Wurzel kann genauso groß werden wie der gesamte sichtbare Teil oberirdisch. Weiterhin nimmt die Wurzel aus der Erde vor allem Wasser und Ionen auf, die die Pflanze so dringend braucht. Wir haben schon vorhin erfahren, wie extrem wichtigdd ausreichend Wasser für den Baum ist, ohne ein gutes Aufnahmeorgan könnte ein solches Lebewesen nicht mit ausreichend Wasser versorgt werden. Zuletzt ist die Wurzel des Baumes auch noch ein sehr wichtiges Speicherorgan, da viele Stoffe direkt eingelagert werden und somit für später gespeichert werden.
Daten der Roggenwurzel
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Um zu zeigen, wie außergewöhnlich so eine ganz normale Wurzel sein kann, habe ich hier Zahlen und Daten zu der Wurzel des Roggens. Alle genannten Daten beziehen sich auf genau EINE Roggenpflanze und nicht ein Feld oder mehrere Pflanzen! Das Wurzelsystem des Roggens...
- erreicht nach wenigen Monaten eine Gesamtlänge von 80km (ohne Wurzelhaare)
- besitzt 13 Millionen Wurzelspitzen
- Allein die Wurzelhaare haben eine Länge von 10.000km
- mit einer Oberfläche von 400m²
- täglich werden 100 Millionen Wurzelhaare neu gebildet und sterben ab
Entstehung und Erweiterung der Wurzel
BearbeitenBei fast allen Pflanzen ist schon im Samen (Embryo) die Keimwurzel angelegt. Bei der Keimung wächst diese sehr schnell um dem jungen Pflänzchen sicheren Stand und eine gute Versorgung mit Wasser zu ermöglichen. Danach wächst diese weiter und bildet Seitentriebe aus und verzweigt sich immer mehr. Dabei wird jede Wurzelspitze von der sog. Wurzelhaube (Calyptra) geschützt. Das Erdreich ist meistens hart und die Wurzel könnte sich beim Wachsen verletzen, deshalb sorgt diese Art "Helm" für Sicherheit. Dazu ist das Bild rechts interessant, es zeigt eine Wurzelspitze unter dem Mikroskop. Die Haube ist gut zu erkennen.
- 1: Hier liegt die Bildungszone (Meristem). Dort teilen sich die Zellen. Dieser Ort ist relativ weit hinten und sehr gut geschützt.
- 2: Hier sind die sog. Statocyten lokalisiert, das sind spezielle Zellen die dafür verantwortlich sind, die Richtung (also oben und unten) zu bestimmen. Über die Schwerkraft kann sich daran die Wurzel orientieren und wächst somit nach unten.
- 4: Hier befinden sich sehr kurzlebige Zellen die oft neu gebildet werden und bald absterben. Diese hinterlassen eine schleimige Schicht, welche sehr gut für die Wurzel ist, da der Schleim das Wachsen in der Erde sehr erleichtert.
- 5: Hier in der Determinations- und Streckungszone strecken sich bereits gebildete Zellen und verlängern somit die Wurzel.
Das nächste Bild zeigt ebenfalls eine Wurzel, wobei diesmal C die Wurzelhaube ist. Das Gebiet darüber, bei H, ist die Wurzelhaarzone. Die Wurzel bildet immer im Gebiet hinter der Wurzelspitze Haare aus, diese Vergrößern die Oberfläche der Wurzel stark und ermöglichen so eine bessere Aufnahme von Wasser und Ionen. Jedoch sind diese Wurzelhaare nur wenige Tage aktiv, danach sterben sie und die äußere Schicht, die Rhizodermis, stirbt mit ihnen. An dieser Stelle bildet die Wurzel dann eine neue Abschlussschicht ohne Haare, diese ist auch sehr viel dichter und es dringen kaum noch Wasser und Ionen hindurch (bis auf wenige Ausnahmen). Daher erfolgt die Aufnahme in die Wurzel fast immer nur an den Spitzen, die restlichen Wurzelteile weiter hinten werden mit der Zeit immer dicker (sekundäres Dickenwachstum) und dienen dann nur noch als Transportleitungen und Speicherorgane.
Aufnahme von Wasser und Ionen
BearbeitenZwischen dem Boden und dem Wurzelinneren besteht ein Konzentrationsgefälle (siehe: Physik und Wassertransport), da im Inneren sehr viele gelöste Ionen sind. Deshalb gelangt Wasser in die Wurzelhaare und von dort in die Rhizodermis. Über Verbindungsöffnungen der Zellen, den Plasmodesmen, passiert das Wasser die Wurzelrinde und gelangt in das Innere, den sog. Zentralzylinder. In diesem befindet sich der Holz- und der Bastteil, wobei der Holzteil (Xylem) für den Wassertransport verantwortlich ist (siehe Kapitel Sprossachse). Nun kann das Wasser weiter nach oben transportiert werden. Um diese Osmose zu beschleunigen pumpt die Wurzel aktiv, also sie verbraucht dabei Energie, Ionen aus dem Boden in die Wurzel. Die reine Wasseraufnahme die danach passiv erfolgt verbraucht gar keine Energie mehr.
Durch eine Symbiose von Pilzen und Pflanzen, genannt Mykorrhiza, ist ein Pilz mit dem Feinwurzelsystem einer Pflanze in Kontakt. Bäume erhalten auf diese Weise häufig eine verbesserte Zufuhr von Wasser, Stickstoff und Phosphat. Der Baum liefert seinerseits Photosynthese-Produkte an den Pilz, der diese nicht selber herstellen kann.
