Evolution Wie Pflanzen strengem Frost trotzen

Schnee und Eis sind nicht nur für Tiere eine Herausforderung, sondern auch für Pflanzen. Biologen haben nun die Mechanismen untersucht, mit denen Pflanzen sich vor strengem Frost schützen.

Winterfest: Die Natur geht verschiedene Wege, um Schäden durch Frost zu vermeiden
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Winterfest: Die Natur geht verschiedene Wege, um Schäden durch Frost zu vermeiden


Hamburg - Wenn der erste Frost droht, macht der Mensch seine Welt winterfest. Nicht isolierte Wasserleitungen werden trockengelegt, die Scheibenwaschanlagen von Autos überprüft, die Autoreifen gewechselt.

Mit welchen Maßnahmen sich Blütenpflanzen auf die kalte Jahreszeit einstellen, darüber berichten nun Forscher der George Washington University aus der US-Hauptstadt. Im Laufe der Evolution seien unterschiedliche Mechanismen entstanden, die Pflanzen vor Frost schützten, schreiben Amy Zanne und ihre Kollegen im Fachblatt "Nature".

Temperaturen unter null Grad Celsius sind für Blütenpflanzen eine Herausforderung - Frost kann ihr Gewebe schädigen. "Die Wasseradern können von Luftblasen blockiert werden, weil das Wasser gefriert und wieder taut", erklärt Zanne.

Ursprünglich seien die sogenannten Bedecktsamer, wie Blütenpflanzen auch genannt werden, in warmen Umgebungen beheimatet gewesen, berichtet die Forscherin. Nach und nach hätten sich die Pflanzen aber auch an kühleres Klima angepasst. Mit einer Stammbaumanalyse haben die Wissenschaftler nun rekonstruieren können, auf welche Weise dies geschehen ist.

Transportadern wurden enger und damit frostsicher

Die ersten Blütenpflanzen besaßen einen Stamm oder eine lange Sprossachse. Zunächst hätten sich viele Pflanzen in Richtung der Kräuter entwickelt. Wichtige Teile befanden sich dann frostgeschützt unter der Erde - was oberirdisch wuchs, starb in der kalten Jahreszeit ab. Derart angepasst, hätten die Pflanzen auch in kühlere Regionen vordringen können.

Weitere Anpassungen an frostige Winter ergaben sich erst später im Laufe der Evolution, berichten die Forscher. Dazu gehören das Abwerfen der Blätter im Herbst, wie wir es von Laubbäumen kennen, und ein frostsicherer Aufbau der Transportadern. Diese Leitungen wurden immer enger, so dass sich beim Einfrieren und Auftauen darin keine Luftblasen mehr bilden konnten. Solch enge Adern besitzen beispielsweise Nadelbäume, die auch bei extrem tiefen Temperaturen immergrün sind.

Die Forscher hatten für ihre Studie Daten von fast 50.000 Bedecktsamern analysiert und diese mit einem Stammbaum abgeglichen, der mehr als 30.000 Arten umfasst. "Bislang hatten wir kein Gesamtbild davon, wie sich Sprossachse und Blätter an kalte Temperaturen angepasst haben", sagt Zanne. Die Stammbaumanalyse erlaube nun Einblicke, wann, wo und wie dies im Laufe der Evolution geschehen sei.

hda



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insgesamt 29 Beiträge
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Seite 1
sunsunsun 23.12.2013
1. Interessant
Könnte noch informativer sein, aber bitte und gerne mehr über Evolutionsforschung!
hansulrich47 23.12.2013
2. Das ist doch wieder dürftig!
Dürftiger geht einer Artikel kaum! Pflanzen haben definitiv mehr Optionen gegen Frost zu bestehen, als dünne Transportadern. Da gibt es Glykoside in der Zelle, um das Einfrieren durch Gefrierpunktserniedrigung zu verhindern, um nur EIN Beispiel zu nennen. Diese "Artikel" hat einen Informationswert der etwa bei Null liegt. Schade, schönes Thema.
rucke 23.12.2013
3. optional
Gibts nicht sogar nen Fisch der das mit der Gefrierpunkterniedrigung drauf hat ? Ich denke auch , dass das Thema sehr viel mehr hergegeben hätte. Allein die Wikipedia zählt schon mehrere Möglichkeiten auf. Siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Kältestress_bei_Pflanzen
cc1958 23.12.2013
4. Das habe ich aber schon...
... vor 30 Jahren im Bio-Leistungskurs gelernt. Das ist doch nichts Neues.
Jo.S 23.12.2013
5. Wer interessiert sich schon für Pflanzenphysiologie?
Zitat von hansulrich47Dürftiger geht einer Artikel kaum! Pflanzen haben definitiv mehr Optionen gegen Frost zu bestehen, als dünne Transportadern. Da gibt es Glykoside in der Zelle, um das Einfrieren durch Gefrierpunktserniedrigung zu verhindern, um nur EIN Beispiel zu nennen. Diese "Artikel" hat einen Informationswert der etwa bei Null liegt. Schade, schönes Thema.
Ihre Enttäuschung verstehe und teile ich. Ich habe in diesem Themengebiet bereits selber gearbeitet und habe auch beim 2. Lesen nicht kapiert, was ich aus diesem Beitrag "mitnehmen" kann. Aber vielleicht ist das manchmal so? In der Vergangenheit habe ich mehrmals festgestellt, dass der SpOn die Aussage von wissenschaftlichen Artikeln ziemlich gut zusammenfasst. Vielleicht ist das Problem der Orginalartikel? Zum einen ist er so relevant, dass er es in die Zeitschrift 'Nature' geschafft hat und zum anderen sind - möglicherweise - seine wissenschaftlich belegbaren Erkenntnisse so dürftig, mehr hineinzuinterpretieren einfach reißerisch und falsch wäre. Ich würde mich jedenfalls wundern, wenn der Artikel nicht in der einen oder anderen Weise relevant ist. Und ich freue mich über diesen Artikel mehr als über die 10 - oder 100? - anderen , die ich in den vergangenen Monaten ab und an im SpOn gelesen habe.
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