Die meisten Leute haben gelernt, dass Pflanzen Kohlendioxid aus der Luft aufnehmen (zur Photosynthese) und Sauerstoff produzieren (als Nebenprodukt dieses Prozesses), aber weniger bekannt ist, dass Pflanzen auch Sauerstoff benötigen.
Pflanzen haben wie Tiere aktive Metabolismen, die alle körperlichen Aktivitäten antreiben. Dazu benötigen fast alle Organismen Sauerstoff (einige verwenden stattdessen Schwefel), der mit Glukose (aus dem Abbau organischer Verbindungen) interagiert, um Energie zu erzeugen, und dieser komplexe Prozess erzeugt Kohlendioxid (und Wassermoleküle) als Nebenprodukt., Der größte Teil des Kohlendioxids wird von der Pflanze für die Photosynthese verwendet, aber jeder Überschuss muss eliminiert werden.
Pflanzen müssen also atmen — um diese Gase zwischen der Außenseite und dem Inneren des Organismus auszutauschen. Das Atmen ist Teil eines langen, komplexen Prozesses namens Atmung, von dem ein Großteil in Zellen stattfindet, in denen die Stoffwechselmaschinerie Energie produziert.,
Obwohl viele Landpflanzen einen Teil ihres Sauerstoffs aus Wasser beziehen, das aus dem Boden durch leitende Gewebe aufsteigt (das wasserleitende Gewebe heißt Xylem, das das Holz in Bäumen bildet), liefert Wasser nicht genug-Pflanzen müssen auch Sauerstoff aus der Luft aufnehmen. Dies ist keine einfache Angelegenheit, da die äußeren Beläge der Pflanzen für den Wasserdurchgang undurchlässig sind und sie vor Austrocknung schützen. Diese Beläge verhindern aber auch den Durchgang von Kohlendioxid und Sauerstoff.,
Die Evolution löste dieses Dilemma jedoch, indem sie eine Art Belüftungssystem in die Luftaußenräume der Pflanzen einbaute.
Viele winzige Poren (sogenannte Stomata) sind dicht über die Oberfläche von Blättern und Stängeln verstreut; Sie sind besonders dicht auf Blättern, manchmal Tausende pro Quadratzoll. Die Bewegung von Gasen in und aus diesen winzigen Poren wird durch zwei spezielle Zellen auf jeder Seite der Öffnung reguliert; Diese Zellen können sich vergrößern, die Pore schließen oder schrumpfen, um sie zu öffnen. (Stomata helfen auch, Wasseraufnahme und-verlust zu regulieren, aber das ist ein anderes Thema)., Sauerstoff, der in die Stomata gelangt, diffundiert in Bereiche mit niedrigerer Sauerstoffkonzentration in der Pflanze. Schließlich erreicht es die Stoffwechselmaschinerie in den Zellen, wo es verwendet wird, um Glukose zu oxidieren und Energie zu produzieren.
Eines Tages bemerkte ich zufällig einige Erlenzweige mit zahlreichen Klumpen auf der Rinde. Diese werden Lenticels genannt, die Poren sind, die sich durch die Rinde in das darunter liegende Holz öffnen. Auch sie ermöglichen den Durchgang von Gasen zwischen der Außenluft und den lebenden Geweben des Holzes.,
Lenticels haben oft erhöhte, versteifte Kanten, von denen angenommen wird, dass sie eine übermäßige Verformung verhindern, wenn die Pflanze wächst und sich die Stängel verdicken (was mich fragen lässt, ob der sehr klumpige Erlenzweig, der all diese Verbiage auslöste, während des Wachstums stark belastet war). Im zentralen Teil eines Lenticels sind die Zellen weit voneinander entfernt und lassen Raum für den Durchgang von Gasen durch Diffusion.
Wir sehen Lenticels auf vielen Bäumen. Zum Beispiel sind sie auf Birken als horizontale, schwarze Flecken auf der weißen Rinde auffällig., Auf Erlen scheinen sie verschiedene Formen anzunehmen, mit oder ohne die sehr klumpigen Borkenkämme um die Öffnung herum. Auf einigen Bäumen sind sie manchmal ziemlich unter dicken Rindenschichten versteckt, können aber am Boden von Spalten in der Rinde erscheinen.
Es stellt sich heraus, dass viele Landpflanzen Lentikel haben, nicht nur auf den holzigen Teilen. Zum Beispiel haben Äpfel und Birnen Lenticels auf der Fruchthaut. Manchmal werden diese Öffnungen vergrößert und verfärbt, was sich auf die visuelle Attraktivität der Frucht auswirkt., Bei Kartoffeln, wenn der Boden zu nass ist, vergrößern sich die Lentikel, um mehr Sauerstoff zuzulassen, und werden unansehnlich — wenn sie dann trocknen, sehen sie wie Krusten auf der ganzen Knolle aus. Trauben haben sie sowohl auf der Frucht als auch auf dem kleinen Stiel, der jede Traube an der Pflanze befestigt.
Eine kürzlich durchgeführte Studie sorgte bei Weinbauern und Weinbauern für große Aufregung, da die Studie ergab, dass Sauerstoffmangel, wenn die Linsen blockiert sind, einen erhöhten Zelltod in den Trauben verursachte, so dass sie nicht die normale Wassermenge enthielten und den Geschmack veränderten., Die Sauerstoffaufnahme wird durch die Temperatur beeinflusst, und zumindest bei einigen Traubensorten steigt der Zelltod mit der Temperatur.
Unter Weinbauern, Weinbauern und Weinkennern gibt es Bedenken, dass die Klimaerwärmung den Sauerstoffmangel erhöhen und den Zelltod in Trauben erhöhen würde.
• Mary F. Willson ist eine pensionierte Professorin für Ökologie. „On The Trails“ ist eine wöchentliche Kolumne, die jeden Freitag erscheint. Ihre Essays finden Sie online unter onthetrailsjuneau.wordpress.com.