Sukkulenten sind Pflanzen, die in Wüsten, Halbwüsten und Steppen vorkommen. Durch die begrenzte Verfügbarkeit von Wasser und Feuchtigkeit haben sie besondere Schutzmechanismen vor Verdunstung und speichern ihr Wasser im Inneren ab.
Bedeutung von Sukkulenten und Sukkulenz in der Biologie
Das Wort Sukkulente stammt vom lateinischen Wort "succulentus" ab, was übersetzt "saftig" bedeutet. "Saftig" deshalb, weil Pflanzen dieser Gattung immer viel Wasser speichern. Sukkulenz bedeutet demnach die Ausbildung von fleischigem Wasserspeichergewebe.
Eigenschaften und Merkmale von Sukkulenten
Die verschiedenen Sukkulenten Arten kommen in Wüsten, Halbwüsten und Steppen vor. Das bedeutet, dass sie extrem trockenen und heißen Standorten ausgesetzt sind, weshalb sie so viel Wasser wie möglich in ihrem Inneren speichern müssen. Dazu besitzen sie eine dicke, wasserundurchlässige Schutzschicht, die auch als Kutikula bezeichnet wird. Zudem können Schichten toter Haare den Abtransport des aus den Spaltöffnungen abgegebenen Wassers verzögern.
Bekannte Pflanzen, die zu den Sukkulenten gehören, sind beispielsweise Kakteen und Aloe-Arten, die Du auf folgendem Bild sehen kannst:
Abbildung 1: Aloe-Vera; Quelle: pixabay.com
Blattrückbildung
In den meisten Kakteen-Arten hat im Rahmen der Evolution eine Blattrückbildung stattgefunden. Die Blätter wurden zu bei Dornen. Dornen haben mehrere Funktionen: Eine Verdunstung über Blätter kann vermieden werden und es dient den Pflanzen als Schutz vor Fressfeinden.
Anpassung der Sukkulenten
Sukkulenten haben einige Besonderheiten in der Art und Form ihres Pflanzenkörpers, um sich vor Fressfeinden zu schützen. Dornen wurden bereits genannt, aber es gibt auch solche Pflanzen, die ihren Großteil des Pflanzenkörpers in der Erde liegen haben oder giftig sind.
Um die Verdunstung möglichst gering zu halten, besitzen sie kleinere Spaltöffnungen als bei herkömmlichen Pflanzen und eine Wachsschicht, die über der Kutikula der Epidermis wächst. Ebenso bilden einige Sukkulenten einen Flaum zur Beschattung und auch zum Schutz vor Verdunstung aus.
Sukkulenten können sehr unterschiedlich aussehen, wie Du auf folgender Abbildung sehen kannst:
Abbildung 2: Die unterschiedlichen Formen von Sukkulenten
Quelle: pixabay.com
Sukkulenten Biologie Querschnitt
In der folgenden Abbildung siehst du einen Kaktus im Querschnitt. Um die verschiedenen Zelltypen zu erkennen, ist hier nicht einmal ein Lichtmikroskop nötig. Die äußerste Schicht bildet die Epidermis, die der Pflanze nach Außen hin Schutz bietet. Die Cuticula, eine Wachsschicht, schützt die Sukkulente zusätzlich vor dem Austrocknen sowie vor zu viel Sonnenlicht. Die hellgrüne Fläche bezeichnet man als Hypodermis, also eine Art Unterhaut, die aus einer oder mehreren Lagen besteht.
Das Chlorenchym enthält das Chlorophyll der Sukkulentenpflanze und ist somit der Ort, an dem die Photosynthese stattfindet. Das Speichergewebe ist, wie der Name schon sagt, für das Speichern von Wasser zuständig, welches oft in eine Art Schleim gelagert wird. Diesen Schleim kennst du bestimmt von der Aloe Vera, welchen man auch für kosmetische Zwecke verwenden kann. Der Leitbündelring ist für die "Leitung" von Wasser, Assimilaten und Nährstoffen innerhalb der Kaktee zuständig. Das Mark in der Mitte der Pflanze, verholzt meist nicht so wie es bei Bäumen der Fall ist.
Abbildung 3: Sukkulenten Querschnitt eines Kaktee, Quelle: uhlig-kakteen.info
Arten der Sukkulenz: Blattsukkulenz, Wurzel- & Stammsukkulenten
Es wird zwischen Blattsukkulenten, Stammsukkulenten und Wurzelsukkulenten unterschieden. Die Unterscheidung richtet sich nach der Stelle in der Pflanze, in der das Wasser gespeichert wird.
Blattsukkulenten
Bei ihnen wird das Wasser in den Blättern gespeichert. Sie zeichnen sich deshalb durch dicke Blätter aus.
Stammsukkulenten
Diese speichern das Wasser in ihren Stämmen ab. Beispielsweise sind fast alle Arten von Kakteen
Stammsukkulenten.
Wurzelsukkulenten
Hier liegt der Wasserspeicher der Pflanze unter der Erde, nämlich in den Sukkulenten-Wurzeln. Die Wurzeln der Wurzelsukkulenten sind sehr dick, um viel Wasser speichern zu können. An der Oberfläche unterscheiden sich Wurzelsukkulenten allerdings kaum von den anderen Sukkulenten Arten.
Sukkulenten als Xerophyten
Als Xerophyten bezeichnet man generell Pflanzen, die in sehr wasserarmen Gebieten leben. Sukkulenten sind eine spezielle Gattung hiervon. Nadelbäume sind ein anderes Beispiel für Xerophyten, welche nicht zu den Sukkulenten zählen.
Drought enduring
Sukkulenten zählen noch genauer zu der Unterkategorie der "Drought enduring", was "Trockenheit aushaltend" bedeutet. Sie gehören hierzu, da sie interne Wasserspeicher besitzen, während der Regenzeit viel Wasser aufnehmen und es dann über die Trockenheit so lange einteilen können, bis die nächste Regenzeit auftritt.
Sukkulenten als CAM-Pflanzen
Sukkulenten sind sogenannte "CAM-Pflanzen". CAM steht für "Crassulacean-Acid-Metabolism" und gemeint ist hiermit eine bestimmte Form der Fotosynthese.
Normalerweise wird bei Pflanzen tagsüber Kohlenstoffdioxid (CO₂) über die geöffneten Spaltöffnungen aus der Umgebung für die Fotosynthese fixiert. Sukkulenten, die in besonders trockenen und heißen Gebieten vorkommen, würden dabei jedoch über die geöffneten Spaltöffnungen große Mengen an Wasserdampf verlieren. Sie nehmen deshalb das CO₂ in der Nacht auf, da hier die Verdunstungswirkung nicht so groß ist. Da die Fotosynthese allerdings nur bei Tageslicht stattfinden kann, wird das CO₂ bis zum Tage gespeichert und für diese entsprechend wieder entnommen.
Sukkulenten Biologie - Das Wichtigste
- Sukkulenten Arten kommen in Wüsten, Halbwüsten und Steppen vor.
- Sie müssen aufgrund extremer Hitze und Trockenheit viel Wasser speichern.
- Schutzmechanismen vor Verdunstung sind Dornen, ein Flaum zur Beschattung und/oder eine Wachsschicht auf der Kutikula.
- Es wird zwischen Blattsukkulenten, Stammsukkulenten und Wurzelsukkulenten unterschieden.
- Unterscheidung richtet sich nach der Stelle in der Pflanze, in der das Wasser gespeichert wird.
- Sukkulenten sind Xerophyten.
- Sie betreiben eine CAM-Fotosynthese.
- Nachts wird das CO₂ fixiert, tagsüber wird es für die Fotosynthese entsprechend aufbereitet.
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