Biomechanik von Wasserpflanzen unter Luftbedingungen
Biomechanik von Wasserpflanzen unter Luftbedingungen

Landpflanzen mögen es nicht, für längere Zeit unter Wasser zu sein – wie Landwirte in ganz Großbritannien in den letzten Monaten zu ihrem Leidwesen erfahren haben. Aber auch Wasserpflanzen sind nicht darauf ausgelegt, außerhalb des Wassers zu „arbeiten“. Normalerweise trägt die aquatische Umgebung einen Großteil des Gewichts der Pflanze, und folglich widmen Wasserpflanzen nicht so viel ihrer Ressourcen der Art von strukturellem Gewebe, das erforderlich ist, um Landpflanzen zu halten.

Aber was ist mit Pflanzen aus Umgebungen, in denen der Wasserstand regelmäßig schwankt? Feuchtgebiete werden von hydrologischen Regimen beeinflusst, die zu Niedrigwasserperioden führen können. Während dieser Perioden erfahren Wasserpflanzen eine drastische Änderung der mechanischen Bedingungen, denen sie ausgesetzt sind, von niedrigen hydrodynamischen Gravitations- und Zugkräften, wenn sie unter aquatischen Bedingungen der Strömung ausgesetzt sind, zu hohen Gravitations- und Biegekräften unter terrestrischen Bedingungen. Das Ziel dieser Studie war es, die Fähigkeit von Wasserpflanzen zu testen, selbsttragende Wachstumsformen zu produzieren, wenn sie unter Luftbedingungen wachsen, indem ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber terrestrischen mechanischen Bedingungen und den damit verbundenen morphoanatomischen Veränderungen bewertet wird.

Ein kürzlich erschienener Artikel in Annals of Botany untersucht die Fähigkeit von Wasserpflanzen aus acht Gattungen, selbsttragende Phänotypen zu produzieren, die in der Lage sind, terrestrischen mechanischen Bedingungen zu widerstehen.

Sie stellten fest, dass sechs Arten eine höhere Biegesteifigkeit aufweisen, entweder aufgrund einer verstärkten Gewebebildung oder durch eine Vergrößerung des Querschnitts der die mechanischen Kräfte aufnehmenden Organe. Diese plastischen Anpassungen könnten eine Schlüsselrolle für die Fähigkeit der Arten spielen, stark schwankende Umgebungen zu besiedeln. Die verringerte Toleranz der Pflanzen gegenüber den mechanischen Bedingungen im Wasser bei steigendem Wasserspiegel könnte jedoch ein Preis für die Entwicklung einer an die Bedingungen an der Luft angepassten Wuchsform sein.

Hamann, E., & Puijalon, S. (2013). Biomechanische Reaktionen von Wasserpflanzen auf Luftbedingungen. Annals of botany, 112(9), 1869-1878.