Sedum, ein Überlebenskünstler

Lesen Sie im Folgenden einen höchst interessanten und dabei amüsanten Beitrag von Werner David über Sedum:

Werner David

Pflanzen auf dem Survival-Trip 😍:

Der Milde Mauerpfeffer (Sedum sexangulare))

Die Vertreter der Dickblattgewächse (Crassulaceae) schlagen schon auf den ersten Blick völlig aus der Art. Ihre Größe, der polsterförmige Wuchs und die eiförmigen, dickfleischigen, gummiartigen Blätter (Name!) signalisieren die Anpassung an extreme Lebensbedingungen. Nährstoffmangel, Hitze und Trockenheit sind für den Mauerpfeffer ganz trivialer Pflanzenalltag. Keine Weichei sondern beinharter Survivaltyp!

Jedes ehrbare Gänseblümchen würde sich lieber in den gierigen Rachen eines Schafes stürzen (Tod durchs Schaf-ott), als sich freiwillig mit derart lebensfeindlichen Wüsten auseinanderzusetzen.

Die Gattung Mauerpfeffer/Fetthenne (Sedum) hat sich auf extrem ungastliche Habitate spezialisiert: Bahndämme, Gleise, Mauern, Felsen, Sanddünen und Kiesdächer. Auf feuchten, nährstoffreichen Standorten hätte der Mauerpfeffer nicht die geringste Chance zu überleben, er würde von Allerweltsarten mit Lichtgeschwindigkeit überwuchert. Erst die Flucht in den Extrembereich reduziert die Anzahl potentielle Konkurrenten auf ein Minimum und sichert so das Überleben der Art.

Sedumsprossen werden gerne zur Begrünung von Dächern mit extrem geringer Substratschicht ( bis minimal 4 cm) benutzt. Auch ohne Gießen verwurzeln sie problemlos und bilden nach einiger Zeit flächige Bestände. Solche Bepflanzungen schützen das Dach, puffern extreme Temperaturen ab und bilden ökologisch wertvolle Standorte, da sie unter anderem für etliche einheimische Wildbienenarten als Pollen- und Nektarspender dienen.

Pflanzen die an extrem trockenen Standorten leben bezeichnet man als Xerophyten (von altgriechisch „xeros“ = trocken). Der Mauerpfeffer gehört zu den Sukkulenten ( lateinisch „suculus“ = saftreich), als Schutz vor Austrocknung speichert er das Wasser in den fleischigen Blättern. Dazu besitzen die Zellen prall mit Wasser gefüllte, stark vergrößerte Vakuolen.

Vakuolen sind von einer einfachen Membran umhüllte Zellorganellen, deren Hauptaufgabe es ist den Zelleninnendruck (Turgor) aufrecht zu erhalten.

Ein konkretes Beispiel zur Veranschaulichung:

Wohl jeder kennt das Phänomen eines gesalzenen Rettichs: er weint! Salz zieht Wasser, oder allgemein formuliert, Wasser strömt immer in die Richtung der höheren Teilchenkonzentration. Dieses Phänomen macht sich die Pflanze zu Nutze, indem sie in der Vakuole Zucker ablagert. Dadurch wird der osmotische Wert erhöht und Wasser strömt ins Innere, die Zelle spannt sich solange wie ein aufgeblasener Luftballon, bis die Zellwand einer weiteren Ausdehnung Grenzen setzt

Alle krautigen Pflanzen, die keine verhozten Festigungselemente wie Sträucher und Bäume besitzen, stehen einzig und allein aufgrund dieses Turgors aufrecht. Bei Wasserverlust schlaffen sie dann sofort melodramatisch ab. Ganz nebenbei spart die Pflanze durch diesen Mechanismus auch jede Menge Baumaterial.

Um das mühsam eroberte und in den Blättern abgespeicherte Wasser zu schützen, verwendet der Mauerpfeffer eine ganze Reihe von raffinierten Tricks.

Je größer die Blattfläche, desto größer ist auch der Verdunstungsverlust. Blätter mit den Dimensionen eines Rhabarbers oder der Pestwurz kann sich der Mauerpfeffer also beim besten Willen nicht leisten. Die Blätter sind daher winzig, fleischig und walzenförmig. Im Gegensatz zu einem flächigen Laubblatt nähern sie sich fast einer Kugelgestalt an. Eine Kugel ist der geometrische Körper, bei dem sich bei kleinster Oberfläche das meiste Volumen unterbringen lässt. Optimal also, um Verdunstungsverluste zu vermeiden.

Die das Blatt begrenzende äußerste Zellschicht (Epidermis) besitzt verdickte Zellwände als zusätzliches Bollwerk gegen die Sonneneinstrahlung. Als krönender Abschluss ist das Blatt dann auch noch mit einer dicken Wachsschicht (Cuticula) überzogen.

Angesichts all dieser Mechanismen müssten sich die Verdunstungsverluste fast im Nullbereich bewegen. Allerdings gibt es hier ein kleines, ungemein lästiges „Aber“!

Die Fotosynthese!

Versuchen wir einen unendlichen komplexen, biochemischen Prozess auf einen simplen Nenner zu bringen:

Mithilfe der Energie des Sonnenlichts und der biochemischen Hexenküche des grünen Blattfarbstoffs (Chlorophyll) synthetisiert jede grüne Pflanze aus Kohlenstoffdioxid und Wasser Traubenzucker (Glukose) und Sauerstoff. Die sechs Kohlenstoffatome jedes Glukosemoleküls stammen dabei aus dem Kohlenstoffdioxid. Reiht man viele tausend Glukosemoleküle aneinander erhält man Cellulose, den Hauptbaustein jeder Pflanze. Im Prozess der Fotosynthese wird also aus einem Gas feste Materie. Das ist einfach nur genial! Bei der Wasserspaltung entsteht dann zusätzlich – quasi als Abfallprodukt – Sauerstoff, der für das Leben auf der Erde eine essenzielle Bedeutung hat.

Soweit, so gut!

Um diesen Prozess zu ermöglichen, darf sich die Pflanze allerdings nicht hermetisch von ihrer Umwelt abschotten. Sie muss Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre aufnehmen und im Gegenzug Sauerstoff und Wasserdampf abgeben. Für diesen Austausch sind spezielle Zellorganellen, die Spaltöffnungen verantwortlich, die von der Pflanze gezielt geöffnet oder geschlossen werden können.

Soweit alles ganz easy.

Unser armer Mauerpfeffer, der im sonnendurchglühten Schotterbeetes eines Bahngleises vor sich hin schmort, hat jetzt allerdings ein gewisses Problem. Fotosynthese funktioniert nur bei geöffneten Spaltöffnungen, anders kann das Chlorophyll nicht an das heiß begehrte Kohlenstoffdioxid kommen. Geöffnete Spaltöffnungen bedeuten aber auch eine bedrohlich hohe Verdunstungsrate, die sich Pflanzen an Extremstandorten beim besten Willen nicht leisten können. So betrachtet hat der arme Mauerpfeffer wirklich nur die Wahl zwischen Pest und Cholera.

Glücklicherweise kam hier „CAM“ zur Hilfe.

Ungeachtet seines Namens ist der „Crassulacean Acid Metabolism“ (Säurestoffwechsel der Craasulaceen) kein Grund zur Panik, sondern lässt sich auf einen relativ einfachen Nenner bringen.

Die Aufnahme von Kohlenstoffdioxid und die eigentliche Photosynhese werden zeitlich voneinander getrennt. Die Pflanze nimmt das Kohlenstoffdioxid ausschließlich in der Nacht auf, nur dann sind ihre Spaltöffnungen geöffnet. Verdunstungsverluste sind jetzt kein Problem. Um das Kohlenstoffdioxid in der Zelle handhaben zu können, wird es als Apfelsäure (Malat) in der Vakuole gespeichert. Untertags werden die Spaltöffnungen geschlossen, Kohlenstoffdioxid wird durch die Spaltung der Apfelsäure wieder freigesetzt und in den normalen Fotosyntheseprozess eingeschleust.

Durch die Speicherung einer organischen Säuren sinkt der pH-Wert in der Vakuole stark ab, das System wird quietschsauer. Dieses Phänomen entdeckte der Naturwissenschaftler Benjamin Heyne bereits im Jahre 1813. Die Blätter der Göthepflanze (Kalanchoe pinata) schmeckten am Morgen extrem sauer, am Nachmittag dann lediglich nach Kräutern. Das Interesse der Forscher war geweckt und die Wissenschaft nahm ihren Lauf, die endgültige Aufklärung dieses Phänomens dauerte allerdings noch etliche Jahrzehnte.

Über solche biochemischen Feinheiten dürfte sich der Mauerpfeffer wohl kaum den – ja sowieso nicht vorhandenen – Kopf zerbrechen. Er lebt unbeirrt sein kleines Leben, trotzt den widrigsten Bedingungen und erfüllt uns wieder einmal mit tiefem Staunen über die Wunder der Natur. 🥰

P. S . Wie immer kann und soll der Beitrag herzlich gerne geteilt werden. Schließlich wäre ein Leben ohne nähere Kenntnis des „Crassulacean Acid Metabolism“ wahrlich nicht lebenswert! 😉😎 Weniger anzeigen

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Pflanzen auf dem Survival-Trip 😍:

Der Milde Mauerpfeffer (Sedum sexangulare))

Die Vertreter der Dickblattgewächse (Crassulaceae) schlagen schon auf den ersten Blick völlig aus der Art. Ihre Größe, der polsterförmige Wuchs und die eiförmigen, dickfleischigen, gummiartigen Blätter (Name!) signalisieren die Anpassung an extreme Lebensbedingungen. Nährstoffmangel, Hitze und Trockenheit sind für den Mauerpfeffer ganz trivialer Pflanzenalltag. Keine Weichei sondern beinharter Survivaltyp!

Jedes ehrbare Gänseblümchen würde sich lieber in den gierigen Rachen eines Schafes stürzen (Tod durchs Schaf-ott), als sich freiwillig mit derart lebensfeindlichen Wüsten auseinanderzusetzen.

Die Gattung Mauerpfeffer/Fetthenne (Sedum) hat sich auf extrem ungastliche Habitate spezialisiert: Bahndämme, Gleise, Mauern, Felsen, Sanddünen und Kiesdächer. Auf feuchten, nährstoffreichen Standorten hätte der Mauerpfeffer nicht die geringste Chance zu überleben, er würde von Allerweltsarten mit Lichtgeschwindigkeit überwuchert. Erst die Flucht in den Extrembereich reduziert die Anzahl potentielle Konkurrenten auf ein Minimum und sichert so das Überleben der Art.

Sedumsprossen werden gerne zur Begrünung von Dächern mit extrem geringer Substratschicht ( bis minimal 4 cm) benutzt. Auch ohne Gießen verwurzeln sie problemlos und bilden nach einiger Zeit flächige Bestände. Solche Bepflanzungen schützen das Dach, puffern extreme Temperaturen ab und bilden ökologisch wertvolle Standorte, da sie unter anderem für etliche einheimische Wildbienenarten als Pollen- und Nektarspender dienen.

Pflanzen die an extrem trockenen Standorten leben bezeichnet man als Xerophyten (von altgriechisch „xeros“ = trocken). Der Mauerpfeffer gehört zu den Sukkulenten ( lateinisch „suculus“ = saftreich), als Schutz vor Austrocknung speichert er das Wasser in den fleischigen Blättern. Dazu besitzen die Zellen prall mit Wasser gefüllte, stark vergrößerte Vakuolen.

Vakuolen sind von einer einfachen Membran umhüllte Zellorganellen, deren Hauptaufgabe es ist den Zelleninnendruck (Turgor) aufrecht zu erhalten.

Ein konkretes Beispiel zur Veranschaulichung:

Wohl jeder kennt das Phänomen eines gesalzenen Rettichs: er weint! Salz zieht Wasser, oder allgemein formuliert, Wasser strömt immer in die Richtung der höheren Teilchenkonzentration. Dieses Phänomen macht sich die Pflanze zu Nutze, indem sie in der Vakuole Zucker ablagert. Dadurch wird der osmotische Wert erhöht und Wasser strömt ins Innere, die Zelle spannt sich solange wie ein aufgeblasener Luftballon, bis die Zellwand einer weiteren Ausdehnung Grenzen setzt

Alle krautigen Pflanzen, die keine verhozten Festigungselemente wie Sträucher und Bäume besitzen, stehen einzig und allein aufgrund dieses Turgors aufrecht. Bei Wasserverlust schlaffen sie dann sofort melodramatisch ab. Ganz nebenbei spart die Pflanze durch diesen Mechanismus auch jede Menge Baumaterial.

Um das mühsam eroberte und in den Blättern abgespeicherte Wasser zu schützen, verwendet der Mauerpfeffer eine ganze Reihe von raffinierten Tricks.

Je größer die Blattfläche, desto größer ist auch der Verdunstungsverlust. Blätter mit den Dimensionen eines Rhabarbers oder der Pestwurz kann sich der Mauerpfeffer also beim besten Willen nicht leisten. Die Blätter sind daher winzig, fleischig und walzenförmig. Im Gegensatz zu einem flächigen Laubblatt nähern sie sich fast einer Kugelgestalt an. Eine Kugel ist der geometrische Körper, bei dem sich bei kleinster Oberfläche das meiste Volumen unterbringen lässt. Optimal also, um Verdunstungsverluste zu vermeiden.

Die das Blatt begrenzende äußerste Zellschicht (Epidermis) besitzt verdickte Zellwände als zusätzliches Bollwerk gegen die Sonneneinstrahlung. Als krönender Abschluss ist das Blatt dann auch noch mit einer dicken Wachsschicht (Cuticula) überzogen.

Angesichts all dieser Mechanismen müssten sich die Verdunstungsverluste fast im Nullbereich bewegen. Allerdings gibt es hier ein kleines, ungemein lästiges „Aber“!

Die Fotosynthese!

Versuchen wir einen unendlichen komplexen, biochemischen Prozess auf einen simplen Nenner zu bringen:

Mithilfe der Energie des Sonnenlichts und der biochemischen Hexenküche des grünen Blattfarbstoffs (Chlorophyll) synthetisiert jede grüne Pflanze aus Kohlenstoffdioxid und Wasser Traubenzucker (Glukose) und Sauerstoff. Die sechs Kohlenstoffatome jedes Glukosemoleküls stammen dabei aus dem Kohlenstoffdioxid. Reiht man viele tausend Glukosemoleküle aneinander erhält man Cellulose, den Hauptbaustein jeder Pflanze. Im Prozess der Fotosynthese wird also aus einem Gas feste Materie. Das ist einfach nur genial! Bei der Wasserspaltung entsteht dann zusätzlich – quasi als Abfallprodukt – Sauerstoff, der für das Leben auf der Erde eine essenzielle Bedeutung hat.

Soweit, so gut!

Um diesen Prozess zu ermöglichen, darf sich die Pflanze allerdings nicht hermetisch von ihrer Umwelt abschotten. Sie muss Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre aufnehmen und im Gegenzug Sauerstoff und Wasserdampf abgeben. Für diesen Austausch sind spezielle Zellorganellen, die Spaltöffnungen verantwortlich, die von der Pflanze gezielt geöffnet oder geschlossen werden können.

Soweit alles ganz easy.

Unser armer Mauerpfeffer, der im sonnendurchglühten Schotterbeetes eines Bahngleises vor sich hin schmort, hat jetzt allerdings ein gewisses Problem. Fotosynthese funktioniert nur bei geöffneten Spaltöffnungen, anders kann das Chlorophyll nicht an das heiß begehrte Kohlenstoffdioxid kommen. Geöffnete Spaltöffnungen bedeuten aber auch eine bedrohlich hohe Verdunstungsrate, die sich Pflanzen an Extremstandorten beim besten Willen nicht leisten können. So betrachtet hat der arme Mauerpfeffer wirklich nur die Wahl zwischen Pest und Cholera.

Glücklicherweise kam hier „CAM“ zur Hilfe.

Ungeachtet seines Namens ist der „Crassulacean Acid Metabolism“ (Säurestoffwechsel der Craasulaceen) kein Grund zur Panik, sondern lässt sich auf einen relativ einfachen Nenner bringen.

Die Aufnahme von Kohlenstoffdioxid und die eigentliche Photosynhese werden zeitlich voneinander getrennt. Die Pflanze nimmt das Kohlenstoffdioxid ausschließlich in der Nacht auf, nur dann sind ihre Spaltöffnungen geöffnet. Verdunstungsverluste sind jetzt kein Problem. Um das Kohlenstoffdioxid in der Zelle handhaben zu können, wird es als Apfelsäure (Malat) in der Vakuole gespeichert. Untertags werden die Spaltöffnungen geschlossen, Kohlenstoffdioxid wird durch die Spaltung der Apfelsäure wieder freigesetzt und in den normalen Fotosyntheseprozess eingeschleust.

Durch die Speicherung einer organischen Säuren sinkt der pH-Wert in der Vakuole stark ab, das System wird quietschsauer. Dieses Phänomen entdeckte der Naturwissenschaftler Benjamin Heyne bereits im Jahre 1813. Die Blätter der Göthepflanze (Kalanchoe pinata) schmeckten am Morgen extrem sauer, am Nachmittag dann lediglich nach Kräutern. Das Interesse der Forscher war geweckt und die Wissenschaft nahm ihren Lauf, die endgültige Aufklärung dieses Phänomens dauerte allerdings noch etliche Jahrzehnte.

Über solche biochemischen Feinheiten dürfte sich der Mauerpfeffer wohl kaum den – ja sowieso nicht vorhandenen – Kopf zerbrechen. Er lebt unbeirrt sein kleines Leben, trotzt den widrigsten Bedingungen und erfüllt uns wieder einmal mit tiefem Staunen über die Wunder der Natur. 🥰

P. S . Wie immer kann und soll der Beitrag herzlich gerne geteilt werden. Schließlich wäre ein Leben ohne nähere Kenntnis des „Crassulacean Acid Metabolism“ wahrlich nicht lebenswert! 😉😎