Stomata, Poren in der pflanzlichen Epidermis, die den Gasaustausch regulieren, sind eine Schlüsselinnovation, die es Süßwasseralgen ermöglichte, die Landmassen der Erde vor etwa 500 Mya zu besiedeln. Denn Spaltöffnungen in Moosen treten auf Sporangien, unterliegen sie anderen Entwicklungs- und Evolutionszwängen als Blätter von Tracheophyten. Es gibt keine schlüssigen experimentellen Beweise für die Reaktionen von Hornkraut-Stomata auf exogene Stimulation.

Stomata des Hornkrauts
Hornkraut-Stomata. Bild: Pressel et al. (2018)

Pressel und Kollegen untersuchen das stomatale Verhalten bei Hornkraut. Sie untersuchten die Reaktionen von Hornkraut-Stomata auf Abscisinsäure (ABA), Austrocknung, Dunkelheit und Plasmolyse und verglichen diese mit denen in Tracheophytenblättern. Kaliumionenkonzentrationen in den Schließzellen und benachbarten Zellen wurden durch Röntgenmikroanalyse analysiert, und die Ontogenese der sporophytischen Interzellularräume wurde mit derjenigen von Tracheophyten durch Kryo-Rasterelektronenmikroskopie verglichen.

Sie zeigen, dass mit Hornkraut-Stomata keine Kaliumflüsse verbunden sind und dass diese nicht auf externe Faktoren (Abscisinsäure, Austrocknung, Dunkelheit und Plasmolyse) reagieren, die bei anderen Landpflanzen zum Schließen der Stomata führen. Ihre Ergebnisse widersprechen der Vorstellung, dass die aktive Kontrolle der Stomata früh in der Evolution der Landpflanzen erworben wurde, und unterstützen die alternative Hypothese des allmählichen Erwerbs aktiver Kontrollmechanismen.