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Morphologische Anpassungen von Welwitschia mirabilis |
Titel: Morphologische Anpassungen von Welwitschia mirabilis
Kategorie: Biologie / Ökologie und Stoffwechselphysiologie
Die Pflanze Welwitschia mirabilis ist an einen heißen und trockenen Standort angepasst. Sie wächst in der Namib-Wüste, in der seltene Regenfälle auftreten.
Die Welwitschie bildet oberirdisch einen verholzten Stamm mit nur zwei nadelartigen, bis zu 2,5m langen Blättern aus.
Ein beträchtlicher Teil des Stammes befindet sich unterirdisch und bildet ein umfangreiches Wurzelsystem, das auch in tiefere Schichten reicht, aus. In diesen Schichten, die aus grobkörnigem Material bestehen, wird viel Wasser kapillar gespeichert. Mit ihren Wurzeln, die sich insbesondere in diesem Bereich befinden, kann die Pflanze dieses unterirdisch und vor der Tageshitze geschützte Wasserdepot nutzen. Doch auch in weniger tief gelegenen Schichten (ca. 10 cm) besitzt sie Wurzeln von bis zu 1,2m Länge. Diese können Oberflächenwasser aufnehmen, das durch Regenfälle als Rinnsal vorkommen kann, ehe es verdunstet oder in tiefere versickert Schichten versickert. Die Pflanze kann auf das zur Verfügung stehende Wasserangebot also sehr gut zugreifen.
Ein Blattquerschnitt zeigt, dass die Blätter der Welwitschia mirabilis über eine besonders stark ausgeprägte Cuticula verfügen. Sie schützt die Pflanze vor Wasserverlust über die Oberfläche, der durch die heißen Umgebungsbedingungen ansonsten in großem Ausmaß auftreten würde.
Des Weiteren in festzustellen, dass die Pflanze unterhalb der Epidermis über kutinierte Zellen verfügt. Sie sind so ebenfalls besonders vor Wasserverlust durch Verdunstung geschützt.
Ein mehrschichtiges Palisadenparenchym ist ausgebildet, sodass die Welwitschie genügend Kapazität an chloroplastenhaltigen Zellen zur Verarbeitung hoher Lichtintensitäten aufweist.
Zwischen den Zellen befinden sich einige wenige Interzellularen, in denen Kohlenstoffdioxid (CO2) gespeichert werden kann. So verfügt die Pflanze auch bei geschlossenen Spaltöffnungen (Stomata) über eine gewisse CO2-Reserve, sodass die Sekundärreaktion noch eine Zeit lang über eine Schließung der Spaltöffnungen (Abschnitt der CO2-Zufuhr) hinaus ablaufen kann. Zur Schließung der Spaltöffnungen kommt es bei hohen Temperaturen, die am Standort von Welwitschia mirabilis häufig auftreten, um die Pflanze vor Wasserverlust zu schützen.
Die Blätter der Pflanze sind im Verhältnis zu ihrer Länge schmal und dick und – im Gegensatz zu Schattenblättern, die ihre Fläche vergrößern – für die Aufnahme hoher Lichtintensitäten ausgelegt, weil die Lichtquanten hier mehrere Schichten durchdringen können.
In viele Blätter oder ein schnelles, hohes Wachstum "investiert" die Pflanze nicht. Ihr Wachstum ist der Wasserverfügbarkeit untergeordnet, welche in diesem Fall begrenzender Faktor der Fotosynthese ist.
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