Hanno Richter - Boku

Name ist ja sogar "Differenzierungszone"! Da die Differenzierung der Leitelemente im
Zentralzylinder von außen nach innen fortschreitet, müssen wir annehmen, dass neben
toten, bereits voll ausgebildeten Leitelementen in der Zone der Wurzelhaare auch noch
lebende Tracheiden und Gefäßglieder mit protoplasmatischem Wandbelag vorhanden
sind. Ob sich diese unreifen Elemente irgendwie am Transport des Wassers beteiligen,
ist nicht ganz klar. Manche Leute vermuten, dass sie eine spezielle Rolle bei der Ein-
schleusung der Nährionen in den Wasserstrom des Xylems spielen. Das könnte sich so
abspielen: Der Transport von essentiellen Mineralstoffen, der ja symplasmatisch erfolgt,
könnte bis in die noch lebenden Tracheiden und Gefäßglieder gehen. Wenn dann der
Protoplast abstirbt, befinden sich diese Nährelemente ohne Aufwand von zusätzlicher
Energie für aktives Ausschleusen durch das Plasmalemma im Apoplasten.
Wir sind jetzt an einer wichtigen Stelle im Transportweg angelangt: Der Radialtrans-
port in der Wurzel ist zu Ende, er geht bei Erreichen der Tracheen und Tracheiden des
Xylems in einen Axialtransport über. Dieser findet in toten Elementen statt, in denen das
Wasser unter Zugspannungen von erstaunlicher Höhe steht, wie Sie ja wissen. Eine
technische Saugpumpe kann maximal einen Sog von 1 bar herstellen, während in den
toten Xylemelementen viele Dutzend bar an Unterdruck herrschen. Sie wissen sicher,
was passiert, wenn man an einem zu dünnen Schlauch mit einer Vakuumpumpe saugt:
Er kollabiert, und die Leitung wird unterbrochen. Und das geschieht, obwohl die Druck-
differenz nur die zwischen äußerem Luftdruck und einem Vakuum ist, also rund 1 bar
beträgt! Nun ist ja die Struktur von lebenden Pflanzenzellen durchaus auf Festigkeit
gegen Druck angelegt, jedoch gegen Überdruck. Die Zellulosewand ist gebaut wie ein
Netz, gegen das von innen ein "Ballon" (der prall mit Wasser gefüllte Protoplast) drückt.
Um hieraus eine Struktur mit Festigkeit gegen Unterdruck zu entwickeln, musste etwas
entscheidend Neues erfunden werden, nämlich das Prinzip der Lignifizierung. Das drei-
dimensionale Netzwerk dieser hochpolymeren Substanz verleiht den Wänden hohe
Druckfestigkeit.
Welche Drücke können aber eigentlich im Xylem auftreten? Lange war es unbe-
stritten, dass negative Drücke, also Spannungen von vielen Dutzend bar möglich sind.
Erst im Jahre 1994 sind (wieder einmal) gegenteilige Ansichten geäußert worden. A. M.
SMITH publizierte eine Arbeit, in der er auf Grund theoretischer Überlegungen die Mei-
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