Die Pneumatophore sind spezialisierte Wurzeln mit negativem Geotropismus, die aus der Wasseroberfläche herauswachsen. Diese Wurzeln haben ähnliche Strukturen wie Poren oder Linsen, deren Funktion darin besteht, die für sumpfige und überflutete Orte typischen Wurzeln mit Luft zu versorgen.
Hydrophytische Arten wie Mangroven (Avicennia germinans und Laguncularia raecemosa) weisen Pneumatophore sowie kahle Zypressen (Taxodium distichum) und Tupelo (Nyssa aquatica) auf. Bei der roten Mangrove (Rhizophora mangle) lassen die Wurzeln die Pflanze zusätzlich zur Unterstützung atmen.
Pneumatophoren. Quelle: flickr.com
Diese Art von Wurzel entwickelt sich bei einigen Pflanzenarten, die in wassergesättigten und stark verdichteten Böden wachsen. Die Epigealwurzeln haben viele Poren und schwammige Gewebe, die den Gasaustausch mit der umgebenden Atmosphäre erleichtern.
Überflutete Gebiete oder Mangrovenschlamm sind anaerobe Umgebungen, daher müssen sich Pflanzen an diese widrigen Bedingungen anpassen. In diesem Fall weisen die Pneumatophore breite interzelluläre Räume auf, die die Diffusion von Gasen zu den untergetauchten Wurzeln erleichtern.
Allgemeine Charakteristiken
Pneumatophore entwickeln sich als aufrechte Wurzeln, die eine aufsteigende Struktur bilden oder das unterirdische Wurzelsystem verlängern. Diese Wurzeln sind tagsüber freigelegt und verbleiben auf der Wasseroberfläche, wodurch die Gewinnung von Sauerstoff aus der Umgebung erleichtert wird.
Entlang der Oberfläche befindliche Linsen fangen Sauerstoff durch das schwammige Gewebe ein, das dann in der Pflanze verteilt wird. Arten wie die Mangrove entwickeln Pneumatophore, da die stark salzhaltigen und anaeroben Böden verhindern, dass die Wurzeln einen Gasaustausch durchführen.
Bei den Mangrovenarten Avicennia germinans und Sonneratia alba entwickeln sich Pneumatophoren als laterale, aufrechte Verlängerungen der unter Wasser wachsenden Längswurzeln. Ebenso dehnen sich die horizontalen Wurzeln erheblich aus und erfüllen die Verankerungsfunktion.
Mangrovenpneumatophore haben unterschiedliche Größen und morphologische Eigenschaften. In der Mangrove Avicennia germinans sind die Pneumatophoren finger- oder bleistiftartig, während die der Sonneratia alba-Arten koniform sind.
Pneumatophore sind in Avicennia sp. Im Allgemeinen weniger als 30 cm groß. und weniger als 20 cm in Laguncularia sp. In Sonneratia sp. es wächst langsam bis es holzig wird und eine Höhe zwischen 30 cm und 3 m erreicht.
Das Vorhandensein einer Verzweigung in Pneumatophoren ist nicht häufig. Bifurkationen oder epigeale Extensionen treten jedoch auf, wenn Gewebeschäden oder Schnitte aufgetreten sind.
Avicennia germinans. Quelle: desktopgram.net
Die Dichte der Pneumatophore oder die Anzahl der Luftwurzeln ist relativ groß. Eine voll entwickelte Mangrove der Avicennia germinans-Art mit einer Höhe von 2-3 m hat normalerweise mehr als 10.000 Pneumatophore.
In den Mangrovengattungen Avicennia und Sonneratia enthalten Pneumatophore Chlorophyll in den unterirdischen Schichten. Tatsächlich haben diese Strukturen die Fähigkeit, in Chlorophyllschichten unter der Nagelhaut Photosynthese zu betreiben.
Arten von Pneumatophoren
Aufgrund der Beschaffenheit der Oberfläche werden Pneumatophore in zwei Typen unterschieden: glatt und rau oder rau. Glatte Pneumatophore sind charakteristisch für junge Gewebe, sie befinden sich immer noch unter Wasser, sie haben eine glatte Oberfläche und sie weisen weniger Linsen auf.
Die rauen Pneumatophoren befinden sich hauptsächlich auf der Wasseroberfläche und sind die am weitesten entwickelten Strukturen. Sie haben eine raue Oberfläche und zahlreiche Linsen im gesamten Epidermisgewebe.
Pneumatophore sind Luft- oder Atmungswurzeln, die dazu geeignet sind, untergetauchten Pflanzenteilen, insbesondere unterirdischen Wurzeln, Luft zuzuführen.
Aus diesem Grund weisen Pneumatophore einen negativen Geotropismus auf, sodass sie vertikal nach oben wachsen, bis sie eine Sauerstoffquelle erreichen.
Funktion
Funktionelle Pneumatophore haben eine graue oder gelblich-grüne Kruste mit verschiedenen Linsen auf der Oberfläche. Ebenso sind sie von einem hochundurchlässigen Epidermisgewebe bedeckt.
Daher hängt die Hauptfunktion von Pneumatophoren mit dem Gasaustausch zwischen inneren Geweben und der Atmosphäre zusammen, ein Prozess, der durch Linsen stattfindet, die Luft aufnehmen und diese osmotisch durch das schwammige Gewebe auf den Rest des Körpers übertragen. Pflanze.
Durch die Übertragung von Sauerstoff auf unterirdische Wurzeln wirken Pneumatophore als spezialisierter Beatmungsmechanismus. Tatsächlich ermöglicht dieser Mechanismus die Luftzirkulation durch die Pflanze und ermöglicht ihr Überleben in einer anaeroben Umgebung.
Entlang der Oberfläche der unter Wasser verbleibenden Pneumatophoren entwickelt sich eine Gruppe sogenannter Fütterungswurzeln. Diese an Bedingungen mit hohem Salzgehalt angepassten Fütterungswurzeln erfüllen die Funktion, Nährstoffe aus dem wässrigen Medium aufzunehmen.
Anpassung an die Umwelt
Pneumatophore sind spezialisierte Wurzelstrukturen, die es verschiedenen Arten wie Mangroven ermöglichen, in anaeroben Sedimenten zu leben.
Tatsächlich sind Mangrovenbäume so angepasst, dass sie in sauerstoffarmen Böden durch Luftwurzeln überleben.
Mangroven. Quelle: pixabay.com
Pflanzen benötigen Sauerstoff für den Atmungsprozess in allen lebenden Geweben, einschließlich der unterirdischen Wurzeln. In losen Böden ohne Wassersättigung ermöglicht es daher die Diffusion von Luft zwischen den Poren des Bodens, den Sauerstoffbedarf zu decken.
In überfluteten Böden werden die Räume jedoch mit Wasser gesättigt, dessen Sauerstoffgehalt unter dem von Luft liegt. Infolgedessen haben Mangroven ein umfangreiches Luftwurzelsystem zum Nachteil der unterirdischen Wurzeln entwickelt.
In dieser Hinsicht ermöglichen diese als Pneumatophore bezeichneten Luftwurzeln einen Gasaustausch zu den unterirdischen Wurzeln. Pneumatophore wachsen von unterirdischen Wurzeln bis zur Oberfläche des Bodens oder Wassers.
In Küstengebieten, in denen Mangrovenbäume wachsen, saugen Pneumatophoren bei Ebbe die Luft durch die Linsen an. Später transportiert es die Luft durch das schwammige Gewebe zum Rest der Pflanze, insbesondere zu den unterirdischen Wurzeln.
In roten Mangroven werden Stützwurzeln beobachtet, die sich vom Stamm erstrecken, und zufällige Wurzeln von den Zweigen. Im Gegenteil, in der schwarzen Mangrove werden keine Stützwurzeln beobachtet, aber es gibt kleine Luftwurzeln, die sich vertikal von den den Stamm umgebenden Böden entfalten.
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