Pflanzen in extremen Lebensräumen

Pflanzen in extremen Lebensräumen

Ein schönes sonniges bis halbschattiges Plätzchen, nährstoffreicher Boden, dazu in regelmäßigen Abständen ein Regenguss ­– so liebt es das in unserer Region häufig vorkommende Gänseblümchen. Die Bedingungen für ein reiches Wachstum und Vermehren sind hier für diese Pflanzenart perfekt. Doch kannst du dir vorstellen, dass es auch in Gegenden mit sehr extremen Bedingungen Pflanzen gibt, die dort gut gedeihen? In einer Wüste mit extremer Hitze, in der Arktis mit Frost und Eis oder auch im Wasser würde ein Gänseblümchen nicht überleben. Und doch gibt es Pflanzen, die sich so angepasst haben, dass sie in solchen extremen Lebensräumen wachsen können.

Anpassungen an extreme Lebensräume

Jede Pflanze hat Grundbedürfnisse, die erfüllt sein müssen, damit sie nicht verkümmert. Dazu gehören neben Wasser, Luft, Nährstoffen, Licht und einem durchlässigen Boden auch eine bestimmte Temperaturspanne. Diese abiotischen Faktoren können in verschiedenen Regionen und Klimazonen stark variieren. Je extremer und rauer die Bedingungen, desto angepasster müssen die dort lebenden Pflanzen sein. Kakteen beispielsweise trotzen der Trockenheit und Hitze in der Wüste, weil sie Mechanismen wie die Wasserspeicherung entwickelt haben, die sie vor dem Austrocknen schützen. Der Arktische Mohn dagegen besiedelt eine der kältesten Regionen der Erde. Hier findet er zwar genügend Wasser, jedoch vornehmlich in gefrorener Form. Ein guter Frostschutz ist daher überlebenswichtig.

Beispiele für Pflanzen in extremen Lebensräumen

Im folgenden Text erfährst du anhand einiger Beispiele, auf welche Weise sich Pflanzen entwickelt und an die extremen Gegenden angepasst haben.

Der Köcherbaum in der Hitze

Der afrikanische Köcherbaum hat sich an seinen heißen Lebensraum in der Wüste optimal angepasst. Er reguliert mit einem Trick seine eigene Temperatur und kann sich so vor der starken Sonneneinstrahlung schützen. Der Köcherbaum besitzt nämlich die Fähigkeit, Salze aus dem Wüstenboden aufzunehmen und diese dann auf seinen Ästen als weiße Schicht auszuscheiden und abzulagern. Durch die helle Salzschicht wird das eintreffende Sonnenlicht zu großen Teilen reflektiert und der Baum nicht so stark erwärmt. Eine einfache, aber sehr effektive Methode, mit der Hitze der Wüste umzugehen.

Der Saguaro-Kaktus in der Trockenheit

Auch der Saguaro-Kaktus ist perfekt an die extremen Bedingungen in der Wüste mit einer Temperatur von über 40 °C angepasst. Er ist ein Meister darin, Wasser zu speichern und sich vor durstigen Fressfeinden zu schützen. Der Saguaro-Kaktus gehört zu den sogenannten Stammsukkulenten – er speichert in seinem Stamm während der seltenen Regenfälle eine große Menge Wasser. Dieser besitzt dafür zahlreiche Falten, die sich durch die hohe Wasseraufnahme dehnen und den gesamten Kaktus anschwellen lassen. Der so angelegte Wasservorrat bringt den Saguaro-Kaktus sicher durch die langen Trockenzeiten.

Durch seinen hohen Wasseranteil von etwa 90 % ist der Saguaro-Kaktus bei Tieren sehr beliebt, um den eigenen Durst zu stillen. Doch auch gegen die meisten Fressfeinde hat der Kaktus eine sinnvolle Anpassung entwickelt: zentimeterlange dicke Dornen.

Der Arktische Mohn in der Kälte

Mit gegenteiligen Problemen hat eine kleine Pflanze in der Nähe des Nordpols zu kämpfen. Hier gibt es zwar Wasser, aber meist nur gefroren in Form von Eis und Schnee und nur geringe Niederschläge. Der Arktische Mohn wächst in Gegenden mit bis zu minus 40 °C und erfriert dennoch nicht. Seine kleinen potenten Blüten können sich so geschickt drehen, dass sie dem gesamten Tageslauf der Sonne folgen und das Sonnenlicht und die Wärme optimal auffangen können. Auf diese Weise ist die Samenreifung in kürzester Zeit möglich.

Dank seines flachen Wurzelsystems kann der Arktische Mohn Wasser selbst bei schwachen Niederschlägen aufnehmen. Außerdem reichern Pflanzen in der kalten Klimazone in der Blüte und in den Blättern Zucker, Fette oder Proteine an, damit die empfindlichen Zellen nicht einfrieren und zerstört werden.

Die Seerose im und auf dem Wasser

Neben den extremen Lebensbedingungen Hitze und Kälte kann auch das Wasser für Pflanzen ein Lebensraum sein, an den sie sich anpassen mussten. Am Beispiel der Seerose, die gleichzeitig sowohl im Wasser als auch in der Luft zu wachsen scheint, können die Anpassungen gut deutlich gemacht werden. Vielleicht hast du schon einmal eine Seerose gesehen und dir ist dabei aufgefallen, dass ein Teil der Pflanze unter Wasser wächst. Viele Blätter sowie die Blüten ragen jedoch aus dem Wasser heraus oder liegen auf der Wasseroberfläche auf. Wie schafft es diese Pflanze, sich mit Kohlenstoffdioxid zu versorgen, um Fotosynthese betreiben zu können? Dafür schauen wir uns einen Querschnitt eines Stängels und eines Schwimmblatts genauer an:

• Die Seerose besitzt sowohl an der Blattaußenseite als auch am Stängel eine dünne Epidermis. Die Spaltöffnungen, die sich bei anderen Pflanzen an der geschützten Blattunterseite befinden, sind bei der Seerose auf der Blattoberseite. Sie dienen dem Gasaustausch – Kohlenstoffdioxid ($\ce{CO2}$) wird aufgenommen und Sauerstoff ($\ce{O2}$) abgegeben.

• Zudem verfügt die Seerose über ein Durchlüftungsgewebe, das sogenannte Aerenchym, das sowohl in den Stängeln als auch den Blättern der Pflanze vorkommt. Das Aerenchym besitzt große luftgefüllte Zellzwischenräume und dient dem Gaswechsel der untergetauchten Pflanzenteile.

Anpassungen von Pflanzen in heißen und kalten Gebieten

Pflanzen in sehr heißen und sehr kalten Gegenden sind unterschiedlich an ihren Lebensraum angepasst. In der folgenden Tabelle erhältst du einen Überblick über die verschiedenen Anpassungen.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Pflanzen in extremen Lebensräumen