Weihnachtsbaum Warum bleibt die Tanne grün?

Pünktlich zum Herbst werfen Laubbäume ihre Blätter ab, Nadelhölzer bleiben dagegen das ganze Jahr grün. Nun haben Forscher herausgefunden, wie den Pflanzen das gelingt.
Nadelbäume: Die Fähigkeit, auch im Winter grün zu bleiben, hat laut Forschern eine entscheidende Bedeutung für die Menschheit

Nadelbäume: Die Fähigkeit, auch im Winter grün zu bleiben, hat laut Forschern eine entscheidende Bedeutung für die Menschheit

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Kantaruk Agnieszka / BE&W / imago images

Wenn die Außentemperatur sinkt, bekommen Pflanzen ein Problem. Denn wenn es zu kalt ist, funktionieren entscheidende Prozesse ihres Stoffwechsels nicht mehr. Bäume können Wasser, Kohlendioxid und Sonnenenergie nicht mehr zu Zuckern verarbeiten, die Fotosynthese kommt im schlimmsten Fall ganz zum Erliegen.

Besonders gefährlich wird es für Pflanzen im Frühjahr, wenn die Sonne scheint, es aber kalt ist, berichten Forscher der schwedischen Universität Umeå im Fachblatt »Nature Communications« . Wegen der niedrigen Temperaturen können Pflanzen das Sonnenlicht nicht verarbeiten, die überschüssige Energie kann Eiweiße dauerhaft schädigen, die wichtig für die Fotosynthese sind.

Laubbäume werfen deshalb vorsorglich im Herbst ihre Blätter ab. Nadelbäume bleiben dagegen das ganze Jahr grün. Wie genau die Bäume das schaffen, ist noch nicht im Detail erforscht. Klar ist, dass Nadeln wegen ihrer kleineren Oberfläche und festeren Haut deutlich widerstandsfähiger sind als Laubblätter. Zudem sind sie oft mit einer Wachsschicht überzogen, die sie vor Kälte und dem Austrocknen schützt.

Nun liefert das schwedische Wissenschaftsteam eine weitere Erklärung: Normalerweise laufen die zwei entscheidenden Phasen der Fotosynthese getrennt voneinander ab. Der Stoffwechsel von Nadelbäumen kann aber offenbar eine Abkürzung nehmen, sodass die Prozesse in direkten Kontakt kommen. Dafür organisieren sich Bestandteile der sogenannten Thylakoid-Membran um. »Wir mussten die Nadeln direkt von draußen nehmen, damit sie sich nicht an die höheren Temperaturen im Labor anpassen«, sagte Studienautor Pushan Bag.

Anpassung erfreut nicht nur an Weihnachten

Durch die Zusammenlegung kann Energie direkt von einer Phase der Reaktion in die andere übergehen. Die Abkürzung schützt nicht nur die Nadel, sondern auch das Chlorophyll – den grünen Farbstoff in den Blättern, der die Fotosynthese überhaupt erst möglich macht. Für die Studie hatten die Wissenschaftler Kiefern benutzt. Sie glauben jedoch, dass sich andere Nadelbäume wie die als Weihnachtsbäume beliebten Tannen und Fichten nach demselben Prinzip schützen.

»Die bemerkenswerte Anpassung erfreut uns nicht nur an Weihnachten«, sagt Stefan Jansson, der ebenfalls an der Studie mitgearbeitet hat. Wer würde sich schon einen nackten Baum ins Wohnzimmer stellen? »Die Anpassung ist auch entscheidend für die Menschheit an sich«, so Jansson. Denn ohne die Abkürzung bei der Fotosynthese hätten Bäume die harten Winter der nördlichen Hemisphäre wohl nicht überstehen können. Weite Gebiete wären wohl unbesiedelt geblieben, weil es kein Holz zum Feuermachen oder Bauen gegeben hätte.

koe
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