Aloe. (Kredit: Rhinda Larson / Unsplash)
Die Fähigkeit der Aloe-Pflanze, längere Dürreperioden zu überstehen, könnte zu widerstandsfähigeren Pflanzen beitragen.
„Unsere Ergebnisse verbinden Veränderungen in der Kohlenhydratzusammensetzung mit der Fähigkeit der Aloe-Pflanze, längere Dürreperioden zu bewältigen. Es ist äußerst wichtig, dass wir die physiologischen Mechanismen verstehen, die es bestimmten Pflanzen ermöglichen, unter extremen Bedingungen zu überleben, und zwar aufgrund des Klimawandels und der Möglichkeit schwerwiegender klimatischer Schwankungen “, sagt die Pflanzenbiologin Louise Isager Ahl vom Naturhistorischen Museum in Dänemark.
Die Mehrzahl der Sukkulenten kann in Gebieten überleben, die für kürzere oder längere Dürreperioden anfällig sind. Diese Fähigkeit hat Sukkulenten als Zimmerpflanzen populär gemacht. Aloe Verahaben zusammen mit anderen Aloe-Arten ein spezielles Gewebe in der Mitte ihrer Blätter, das so genannte Hydrenchym. Dieses Gewebe hat eine gut entwickelte Fähigkeit, den Wassergehalt in Blättern zu kontrollieren.
Um der Dürre zu widerstehen, falten die Sukkulenten während der Dehydration ihre Zellwände zusammen und entfalten sie wieder, sobald Wasser verfügbar ist. Die einzigartige Zusammensetzung der Kohlenhydrate in den Zellwänden und in den Zellen des Hydrenchyms ist teilweise für die Fähigkeit dieser Pflanzen verantwortlich, Wasser zu regulieren und zu speichern. Es ist ein Merkmal, das möglicherweise auf andere Pflanzen übertragbar ist.
„Ich kann mir vorstellen, dass wir durch die Identifizierung und das Verständnis der genetischen Mechanismen, die es Aloe-Arten ermöglichen, ihre Zellwände zu falten und zu entfalten, ähnliche Mechanismen in Pflanzen integrieren können, um sie widerstandsfähiger gegen den Klimawandel zu machen“, sagt Ahl.
Ein deutscher Botaniker beschrieb Ende des 19. Jahrhunderts erstmals sukkulente Pflanzenarten mit gefalteten Zellwänden. Ein anderer deutscher Botaniker setzte sich zu Beginn des 20. Jahrhunderts mit dem Thema auseinander. Seitdem haben nur wenige Forscher die zugrunde liegenden Mechanismen hinter der Zellwandfaltung untersucht.
Ahl und Jozef Mravec, Assistenzprofessor am Institut für Pflanzen- und Umweltwissenschaften der Universität Kopenhagen, fragten sich, ob möglicherweise ein Zusammenhang zwischen den beobachteten Veränderungen der Kohlenhydratzusammensetzung und der Faltung der Zellwände besteht. Anschließend untersuchten sie die Zusammensetzung von Kohlenhydraten in Aloe-Pflanzen vor und nach Dürreperioden.
Ihre Ergebnisse erscheinen in der Zeitschrift Pflanze, Zelle und Umwelt. Weitere Koautoren sind vom Naturhistorischen Museum Dänemarks, der Universität Kopenhagen und dem Royal Botanic Gardens in Kew.
Quelle: Universität Kopenhagen
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