Pflanzen regulieren aktiv den Wasserfluss durch ihre Äste – und Blätter in allen Formen und Größen spielen dabei eine zentrale Rolle. Tatsächlich ist bekannt, dass Pflanzen ihre Blätter an unterschiedliche Umgebungen anpassen, um die Wassernutzung zu optimieren. So bilden Nadelbäume beispielsweise in trockenen Böden, in höheren Lagen und in den Baumkronen kürzere Blätter aus.
Bislang gingen die meisten Studien davon aus, dass das kürzere Nadelwachstum von Kiefern auf Wassermangel zurückzuführen ist, der das Blattwachstum einschränkt. Eine neue Studie, die in [Jahr einfügen] veröffentlicht wurde, … Annals of Botany hat diese Denkweise völlig auf den Kopf gestellt. Stattdessen Bicego und Kollegen Man hat herausgefunden, dass Nadelbäume durch die Veränderung der Nadellänge den „hydraulischen Widerstand“ – die physikalischen Prinzipien hinter der Wasserbewegung in Pflanzen – steuern können.
"Bicego et al. (2025) „Ich habe festgestellt, dass kürzere Kiefernnadeln den hydraulischen Widerstand deutlich verringern, insbesondere in dürregefährdeten oder dicht bewachsenen Gebieten“, schreibt Roman Gebauer in einem Artikel. Kommentar „Diese Erkenntnis betrachtet die Nadellänge nicht mehr als entwicklungsbedingte Einschränkung, sondern als adaptives Merkmal, was Auswirkungen auf das Verständnis der Widerstandsfähigkeit von Nadelbäumen gegenüber Dürre und Klimawandel hat“, heißt es in dem Artikel.
Der hydraulische Widerstand ist die mechanische Kraft, mit der eine Pflanze den Wasserfluss vom Boden zum Blatt steuert. Je größer der Widerstand, desto langsamer fließt das Wasser, und umgekehrt. Entscheidend für diesen Widerstand sind die Breite und die Anordnung der Wasserleitungsbahnen. Xylem, eine Art Transportgewebe, das von Pflanzen für den Wassertransport genutzt wird.
Den Ergebnissen zufolge nutzen Nadelbäume kürzere Nadeln, um eine höhere hydraulische Effizienz zu erzielen. Dies verbessert bekanntermaßen die Photosyntheserate, das Wachstum und das Überleben, insbesondere in dürregefährdeten Gebieten. Die kürzeren Blätter helfen auch dabei, die enorme Höhe der Mammutbäume zu überwinden, wo die Schwerkraft den Wassertransport bis in die Baumkrone beeinträchtigen kann.
Um zu ihrer Schlussfolgerung zu gelangen, untersuchten die Wissenschaftler Kiefernnadeln von lebenden Bäumen sowie Herbarbelege, die im Nationalherbarium von Mexiko an der Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) aufbewahrt werden. Sie maßen die Breite der Tracheiden – spezialisierte Zellen, die lange, verholzte Röhren für den Wassertransport in Gefäßpflanzen bilden – entlang der Nadellänge, von der Basis bis zur Spitze, bei vier Kiefernarten (Pinus devoniana, P. montezumae, P. hartwegii, P. pseudostrobus) und ein Mammutbaum (Sequoia sempervirens)Diese Arten wurden auch in einen umfassenderen Vergleich der Tracheidendurchmesser von 22 Arten einbezogen, die an der Blattbasis gemessen wurden. Die Messwerte wurden mathematisch mit der Nadellänge korreliert, um den Einfluss auf den hydraulischen Widerstand zu untersuchen.
„Diese Studie bietet eine neue Perspektive auf die Bedeutung der kürzeren Nadellänge, die bei Nadelbäumen in trockenen Umgebungen und bei den höchsten Bäumen (d. h. Küstenmammutbäumen) beobachtet wird“, schreiben sie. Bicego und Kollegen.
Der für seine Höhe bekannte, beeindruckende Mammutbaum hat mit zunehmender Kronenhöhe immer kürzere Nadeln. Jetzt wissen wir, warum.
DER ARTIKEL:: Bicego, G., Olson, M., Gernandt, D. und Anfodillo, T.(2025) Nadellänge bei Kiefern als Schlüsselmerkmal zur Regulierung des hydraulischen Widerstands. Annals of Botany, 137(2), S. 393–404. Verfügbar unter: https://doi.org/10.1093/aob/mcaf174.
LESEN SIE DEN KOMMENTAR: Gebauer, R. (2025) Die Nadellänge ist wichtig. Ein Kommentar zu „Die Nadellänge bei Kiefern als Schlüsselmerkmal zur Regulierung des hydraulischen Widerstands“. Annals of Botany, 137(2), S. vii-viii. Verfügbar unter: https://doi.org/10.1093/aob/mcaf274.
Titelbild: Eine der untersuchten Baumarten, der Küstenmammutbaum Sequoia sempervirens by Daniel Kennedy/ INaturalist CC BY 4.0
