Pflanzenstängel

Pflanzenstängel sind ein wichtiges Organ für die meisten Pflanzenarten. Sie erfüllen viele Funktionen, die den Pflanzen helfen zu wachsen, zu konkurrieren und in einer Vielzahl von Umgebungen zu überleben. Stämme können entweder fleischig sein oder sekundäres Wachstum durchlaufen und gehärtetes Holz produzieren.

Die Länge eines Stängels setzt sich aus Knoten und Internodien zusammen. Knoten sind die Punkte am Stamm, aus denen Blätter und neue Zweige wachsen. Internodien sind alle Zwischenräume zwischen den Knoten. Das Gewebe eines Stängels besteht aus drei allgemeinen Schichten: der Epidermis, dem Grundgewebe und dem Gefäßgewebe. Jede Schicht ist für den Erfolg einer Pflanze auf unterschiedliche Weise wichtig.

Warum sind Pflanzenstämme wichtig?

Pflanzenstämme erfüllen eine Vielzahl von Funktionen, die es verschiedenen Pflanzenarten ermöglicht haben, in unterschiedlichen Lebensräumen zu überleben. Sie bieten Blättern, Blüten und Früchten Halt und transportieren Wasser, Gase, Nährstoffe und Kohlenhydrate zwischen Blättern und Wurzeln.

Stämme haben eine Reihe von Verteidigungseigenschaften, die eine Pflanze vor Infektionen und dem Verzehr durch Insekten, Vögel und Säugetiere schützen. Für viele Pflanzen können sie auch ein wichtiger Ort der Photosynthese sein. Eine weitere wichtige Rolle, die Stängel für den Erfolg von Pflanzen spielen, ist die Vergrößerung der Höhe einer Pflanze, um die Sonneneinstrahlung zu erhöhen.

Wie wachsen Stängel?

Neue Stängel entstehen an der Spitze der Pflanze in einem Abschnitt, der als Meristem bezeichnet wird. Das Wachstum von Stämmen ist komplizierter als die Wurzelproduktion, weil Stämme auch Blätter, Zweige und alles dazwischen produzieren müssen.

Das Meristem kann in drei Schichten unterteilt werden: die Epidermis, das Grundmeristem und das Procambium. Die Epidermis ist für das Wachstum der Haut zuständig, das Grundmeristem bildet das Hauptvolumen des Stammes. Das Procambium bildet das vaskuläre Gewebe, das Wasser und andere Nährstoffe im Stamm nach oben und unten transportiert.

Das Wachstum von Stämmen folgt einem sehr vorhersehbaren Muster und folgt sogar einem berühmten Muster, das als Fibonacci-Zahl bekannt ist. Biologen sind seit Jahrhunderten an dieser Tatsache interessiert, und Theorien darüber, wie Pflanzen diesem Wachstumsmuster folgen können, wurden unter anderem von Leonardo Da Vinci aufgestellt.

Knoten und Internodien

Die Länge eines Stängels kann in Knoten und Internodien unterteilt werden. Knoten sind die besonderen Punkte am Stamm, aus denen neue Blätter und Zweige austreiben. Hier können neue Blätter und Triebe wachsen, um die Lichtexposition der Pflanze zu erhöhen.

Internodien sind die Abschnitte des Stängels zwischen den Knoten, die oft unscheinbar aussehen und normalerweise den größten Teil der Länge des Stängels ausmachen. Die Länge der Internodien variiert stark zwischen den einzelnen Arten, von einigen Millimetern bis zu mehr als einem Meter.

Epidermis

Die Epidermis ist die Grenzschicht zwischen dem Stängel und der Außenwand. Sie ist die erste Verteidigungslinie gegen Krankheitserreger und Tiere, die den Stängel der Pflanze zu infizieren und zu fressen drohen.

Die Epidermis besteht oft aus Zellen, die als Kollenchymzellen bezeichnet werden und an ihrer Außenseite übermäßig dicke Zellwände haben. Diese Zellen bieten sowohl Schutz als auch strukturelle Unterstützung für Pflanzenstämme. Die Epidermisschicht ist in der Regel mit einer wachsartigen Schicht bedeckt, die aus einer Substanz namens Cutin besteht.

Gefäßgewebe

Das Gefäßgewebe in Pflanzen ist für den Transport von Wasser, Gasen, Kohlenhydraten und anderen Nährstoffen zwischen verschiedenen Teilen einer Pflanze verantwortlich. Es war eine der bedeutendsten Anpassungen in der Evolution der Pflanzen, was durch die Tatsache bewiesen wird, dass Gefäßpflanzen die dominierenden Organismen in den meisten Ökosystemen an Land sind.

Das Gefäßgewebe besteht aus dem Xylem und dem Phloem. Das Xylem hat die Aufgabe, Wasser von den Wurzeln einer Pflanze bis zu den Blättern zu transportieren. Das Phloem transportiert Kohlenhydrate, Ionen, Proteine und Hormone zwischen den verschiedenen Teilen einer Pflanze.

Das Phloem wächst an der Außenseite des Xylems, und die Kombination aus einem einzelnen Phloem und Xylem wird als Gefäßbündel bezeichnet. Eine einzelne Pflanze hat in der Regel viele Leitbündel, die sich über die Länge ihres Stammes oder ihrer Stämme erstrecken. Die Leitbündel bei Eudikotyledonen sind ringförmig angeordnet, während die Leitbündel bei Monokotyledonen über den ganzen Stamm verstreut sind.

Grundgewebe

Das Grundgewebe wird vom Grundmeristem gebildet und ist auch als Rinde bekannt. Es umfasst das Gewebe zwischen dem Gefäßgewebe und der Epidermis sowie das erweichte Gewebe in der Mitte vieler Pflanzen, das als Mark bezeichnet wird.

Viele holzige Pflanzen haben einen Faserring zwischen dem Gefäßgewebe und der Epidermis, der für die Festigkeit des Stammes wichtig ist. Das Mark besteht meist aus unspezialisierten Zellen und kann auch Stärke und Lignin enthalten. Schleim, eine klebrige Substanz, die zur Speicherung von Wasser und Kohlenhydraten dient, wird im Mark gebildet.

Holz und Rinde

Holz und Rinde werden durch sekundäres Wachstum eines Stammes gebildet. Das Wachstum des Holzes beginnt erst, wenn das primäre Wachstum abgeschlossen ist, und wird von einer Gewebeschicht, dem Kambium, durchgeführt.

Das Kambium befindet sich zwischen Xylem und Phloem und produziert das sekundäre Phloem und das sekundäre Xylem. Rinde ist das sekundäre Wachstum des Phloems und besteht aus einer äußeren Schicht toter Zellen und einer inneren Schicht lebender Zellen. Holz ist das sekundäre Wachstum des Xylems.

Holz und Rinde sind bei einkeimblättrigen Pflanzen sehr selten zu finden, und die meisten Arten sind vollständig krautig. Palmen haben extrem große Meristeme und bilden einfach breite Stämme aus dem Primärwachstum. Sobald der Stamm gebildet ist, wird er nicht mehr breiter, weil es kein sekundäres Wachstum gibt.

Last edited: 31. Mai 2015