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Unzureichendes oder überschüssiges Wasser kann eine ernste Bedrohung
für Pflanzen darstellen.
Unter normalen Bedingungen verdunstet das meiste Wasser, das von Pflanzen
aufgenommen wird, von ihren Blättern und anderen Pflanzenteilen,
in einem Prozess, der als Transpiration bezeichnet wird.
Trockenheitsstress verursacht das Welken der Pflanzen,
weil das durch Transpiration verlorene Wasser bei weitem
das Wasser übersteigt, das vom Boden aufgenommen wird.
Pflanzen reagieren auf Trockenheitsstress, indem sie Abscisinsäure synthetisieren
und in die Blätter freisetzen; dieses Hormon
hält die Stomata geschlossen, was einen Wasserverlust
durch Transpiration verhindert.
Während Wasserknappheit falten sich die welken Blätter von Gräsern
in röhrenähnliche Strukturen; dies verringert den Wasserverlust,
indem die Blattoberfläche verkleinert wird, die der trockenen Luft ausgesetzt ist.
Andere Pflanzen reagieren auf Trockenheit, indem sie ihre Blätter abwerfen,
um Wasser zu konservieren.
Allerdings reduzieren die wasserkonservierenden Strategien von Blättern
ebenfalls die Photosynthese.
Einige Pflanzen reagieren auf chemische Signale, die von
benachbarten von der Trockenheit betroffenen Pflanzen abgegeben werden,
indem sie sich auf eine robustere Reaktion auf die unmittelbar
bevorstehende Trockenheit vorbereiten.
Zu viel Wasser dagegen kann eine Pflanze ersticken,
indem der Luftraum im Boden
reduziert wird und dabei der zur Zellatmung benötigte
Sauerstoff eingeschränkt wird.
Einige Pflanzen haben strukturelle Anpassungen entwickelt,
die ihnen ermöglichen, in sehr feuchten Habitats zu leben.
Zum Beispiel haben viele Mangrovenarten
spezialisierte Luftwurzeln, die
Pneumatophoren gennant werden, die den Pflanzen ermöglichen, Sauerstoff zu erhalten.
In wasserdurchtränktem Boden wird den Pflanzen Sauerstoff entzogen, die
keine solchen Anpassungen aufweisen, was zum Tod einiger
ihrer Zellen im Wurzelkortex führt;
dieser Prozess generiert Luftröhren, die den im Wasser eingetauchten
Wurzeln Sauerstoff liefern.
Tiefwasserreis ist eine einzigartige Reisvariante,
die ihre Höhe während Überflutungen vergrößert, womit ihre Blätter
über dem steigenden Flutwasser gehalten werden.
Wenn die Reispflanzen untergetaucht werden, sammeln die Pflanzen das Hormon
Ethylen, was zu einer vermehrten
Produktion von Hormonen genannt Gibberelline führt.
Giberelline stimulieren das vertikale Wachstum der Pflanze.
Landwirte müssen solche stressbeständigen Feldfrüchte entwickeln,
um der Nachfrage vor dem Hintergrund des Klimawandels und
unvorhersehbarer Wetterbedingungen gerecht zu werden.
Wasser spielt eine wichtige Rolle im Lebenszyklus der Pflanzen. Ungenügend oder überschüssiges Wasser kann jedoch schädlich sein und eine ernsthafte B…
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