Anpassungen von Pflanzen an die Verfügbarkeit von Wasser

Wasser
Das Leben auf der Erde ist im Wasser entstanden und auch heute noch gehört das Wasser
zu den wichtigsten Ökofaktoren. Ohne Wasser könnte auf der Erde kein Leben existieren, denn
es ist
Grundvoraussetzung für alle
Lebensvorgänge
. Entweder als Tr
ansport- und Lösungsmittel
oder auch als
Reaktionspartner
. Im Wasser selbst befinden sich eine Vielzahl von gelösten Stoffen, vor allen Dingen der
Ionen- und Salzhaushalt
sind essentiell.
Der Mensch besteht übrigens auch größtenteils aus Wasser!
Einige Eigenschaften von Wasser:
{tab=Lösevermögen}Wasser ist polar aufgebaut (zweipolig) und ist darum für viele ebenfalls
polare Stoffe wie Salz, Zucker, Säuren, Proteine etc. löslich. Daher kann es auch wunderbar als
Transportmittel verwendet werden, indem es die gelösten Stoffe inner- und außerhalb der
Zellen transportiert. Oft ist Wasser selbst an den
Reaktionen beteiligt.{tab=V
erdampfungswärme}Wenn Wasser verdampft oder verdunstet, wird der Umgebung
Wärme entzogen
(da polar = hohe Anziehungskräfte die mit Energie (Wärme) überwunden werden müssen). Das
nutzen Tiere (Schwitzen) und Pflanzen um sich zu
kühlen
.{tab=Dichte und Zähigkeit}Die Dichte des Wasser ist
sehr hoch
, ebenfalls die Viskosität. Aus diesem Grund können Wale, Plankton und andere
Wasserbewohner
im Meer, See oder Fluss leben.{tab=Dichteanomalie}Bei 4°C hat Wasser die höchste Dichte,
deshalb ist das Wasser am Seegrund dieser Temperatur entsprechend. Der See friert
von oben nach unten
ein, Tiere und Pflanzen können im Winter ganz unten überleben.{tab=Spez. Wärme}Um
Wasser zu erwärmen, benötigt man sehr viel Energie. Deshalb sind in Gewässern
ausgeglichene Temperaturen zu finden:
Langsame Erwärmung, langsame Abkühlung
.{/tabs}
Anpassungen von Pflanzen an die Verfügbarkeit von Wasser
Ob eine Pflanze auf Dauer überlebt, hängt auch von ihrer Wasserbilanz ab. Wenn die
Wasseraufnahme geringer ist als die Wasserabgabe, wird die Pflanze über kurz oder lang
verdorren. Durch
Spa
ltöffnungen
an der Blattunterseite kann der
Wasserhaushalt reguliert
werden, doch selbst wenn diese geschlossen sind, verliert eine Pflanze über ihre Epidermis und
Cuticula weiterhin Wasser (= ca. 2-25% der Gesamtverdunstung).
1/4
Wasser
Wenn dann nicht Wasser nachgesaugt werden kann (weil Boden zu trocken, salzig oder
gefroren) steigt der osmotische Wert des Zellsafts. Einige Pflanzen, besonders
Hartlaubgewächse und Steppenpflanzen, kommen gut damit zurecht. Andere wiederum,
Kräuter in feuchten Wäldern beispielsweise, vertragen nur geringe Schwankungen des
osmotischen Wertes. Sie haben einen geringen Toleranzbereich (ökologische Potenz).
Um mit den unterschiedlichen Verfügbarkeiten von Wasser auszukommen, haben Pflanzen eine
Vielzahl von Anpassungen erworben, die in folgender Tabelle zusammengefasst wurden.
Gestaltstyp
Hydrophyten
(Wasserpflanzen)
Hygrophyten
(Feuchtpflanzen)
Tropophyten
(wandlungsfähige Pflanzen)
Xerophyten
(Trockenpflanzen)
Standort
-> meist unter dem Wasser
-> immerfeucht
-> hohe Luftfeuchtigkeit
-> schattig
-> fast überall, wo wechselnde
-> trockener
Wetterperioden
Standort
Blätter (morphol.)
-> Zerschlitzung der Blattfläche
-> lange & feine Blattzipfel->zur
groß
Flächenvergrößerung
-> dünne Spreite
-> Stauden mit Blattrosetten
-> dick
(ungünstige
und kleinZeiten überdauern)
Spaltöffnungen
->nicht ausgebildet
-> nicht eingesenkt, oft herausgehoben
////
über Blattfl
-> eingesenkt oder gruppenweise in Vertiefungen
Epidermis
-> keine Palisaden- & Schwammgewebe
-> Wasserleitungsbahnen & Festigungsgewebe rüchgebildet
-> Innengewebe durchsetzt
-> von
dünnluftgefüllten Interzellularen
////
-> Verdickungen
Cuticula
-> zart
-> dünn
////
-> Wachsüberzug oder filzige Behaarung
Wurzelsystem
-> nur zur Verankerung oder
//// gar nicht vorhanden
-> Knollen, Zwiebeln, Rüben
(= Speicherorgane)
-> stark entwickelt
-> tief/weitreichend
Sukkulenten (Wasserspeicherpflanzen): Wie Trockenpflanzen, speichern aber zusätzlich
Wasser in den Blättern & Spross.
Stammsukkulenten: Kakteen, Blätter sind Dornen und der Stamm übernimmt Photosynthese.
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Wasser- und Salzhaushalt der Tiere
Viele Meeresbewohner haben einen mit dem umgebenden Wasser in Gleichgewicht
befindenden Salz- und eben Wasserhaushalt. Dafür mussten sie schon vor Jahrmillionen Anpa
ssungen zur Regulierung
entwickeln. Bei der Besiedelung von Süßwasser mussten wiederum besondere Anpassungen
dafür geschaffen werden. Noch heute können fast keine Salzwasserbewohner im Süßwasser
leben.
Meerestiere:
Die meisten wirbellosen Meerestiere sind poikiloosmotisch. Ihr osmotischer Wert stimmt mit
dem
umgebe
nden Meerwasser überein
. Die meisten dieser Meeresbewohner sind deshalb eher auf einen
Bereich beschränkt
, da sie Schwankungen nicht so gut vertragen.
In Gegenden, wo sich der Salzgehalt durch Regen oder Sonneneinstrahlung schnell ändern
kann, leben Arten, die mit Schwankungen umgehen können. Sie nehmen Ionen auf und geben
sie ab - bis sie wieder isotonisch sind.
Meeresfische sind homoiosmotisch. Ihr osmotischer Wert ist konstant auf einem Niveau (z.B.
1/3 des umgebenden Wassers). Das Meerwasser ist hypertonisch.
Durch Osmose verlieren sie ständig Wasser an die Umgebung. Um diesen Verlust
auszugleichen, trinken sie viel Wasser, wobei sie die darin enthaltenen Salz-Ionen durch
Chloridzellen in den Kiemen unter Energieverbrauch ausscheiden. Um nicht noch mehr
Wasser zu verlieren ist das Ausscheiden von Wasser über den Harn sehr vermindert.
Sie sind zur Osmoregulation fähig und können ihren osmotischen Wert im Meerwasser aufrecht
erhalten.
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