Versteckte Netzwerke in brasilianischen Savannenpflanzen

Wenn man Pflanzengewebe unter dem Mikroskop betrachtet, werden viele Zellen ähnlich aussehen, aber aus der Masse stechen einige einzelne hervor. Diese Zellen sind oft Idioblasten und können als Lager für die Produktion und Lagerung bestimmter Verbindungen dienen. Aber verwirrenderweise arbeiten nicht alle Idioblasten allein. Rodrigues und Kollegen haben untersucht Polymorpha-Peltea, eine rosafarbene Blume, die im Cerrado, der brasilianischen Savanne, vorkommt. Die Idioblasten der Pflanze bilden miteinander verbundene Netzwerke. Diese Netzwerke könnten erklären, wie sich die Pflanze an trockene Umgebungen angepasst hat.

Der Schlüssel zu diesen Netzwerken liegt in der Art und Weise, wie sich die Zellen verbinden. Anstatt allein zu arbeiten, Polymorpha-Peltea verbinden sich zu Ketten, um Schleim zu produzieren und zu verteilen – eine gelartige Substanz, die Pflanzen vor Trockenstress schützt. Diese Ketten bilden sich durch ungewöhnliche Wandstrukturen, die mit winzigen Poren durchsetzt sind. Lebende Stränge aus Zellmaterial erstrecken sich durch diese Poren und verbinden jede Zelle mit ihren Nachbarn. Diese interzelluläre Autobahn kann dazu beitragen, Schleim in der Pflanze zu verteilen.

Die Forscher schnitten Stängel und Blätter von Pflanzen in verschiedenen Wachstumsstadien in dünne Scheiben, um sie unter dem Mikroskop zu untersuchen. Einfache Lichtmikroskope zeigten, wie die Zellen angeordnet waren, während leistungsstärkere Elektronenmikroskope komplizierte Details der Zellstruktur und der Verbindungen, die sie miteinander verbinden, zeigten. Durch die Untersuchung von Proben, die von jungen Trieben bis zu reifen Stängeln reichten, beobachteten Rodrigues und seine Kollegen, wie sich das Netzwerk in der gesamten Pflanze entwickelte. Spezielle Färbetechniken zeigten, welche Zellen Schleim produzierten, und verfolgten dessen Bewegung durch das vernetzte System.

Der Cerrado stellt Pflanzen vor Herausforderungen mit seiner harten Mischung aus saisonaler Dürre, kargen Böden und häufigen Bränden. Die Suche nach diesen verbundenen Zellnetzwerken in Polymorpha-Peltea schlägt eine Lösung vor – Pflanzen können Strategien entwickeln, um mit schwierigen Umgebungen zurechtzukommen. Dies deutet auf eine Welt unentdeckter Anpassungen hin, die bei Pflanzen, die an schwierigen Orten gedeihen, darauf warten, entdeckt zu werden.

Rodrigues, TM, de Almeida, AR, de Nicolai, J., dos Santos, IS & Machado, SR 2025. Miteinander verbundene Idioblasten in Peltaea polymorpha: eine neuartige Komponente des Schleimsekretionsapparats in Malvaceae. AoB PLANTS, 17, plae063. https://doi.org/10.1093/aobpla/plae063 

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Bild: Lichtmikroskopische Aufnahme eines vegetativen Organs von Polymorpha-Peltea im Querschnitt sind Schleimzellen (*) in der Rinde zu sehen. Rodrigues et al. 2025.