Meristeme und Pflanzenwachstum

Nicht wie bei den meisten Tieren können Pflanzen über die gesamte Spanne ihres Lebens wachsen. Pflanzenwachstum wird vereinfacht durch Meristemgewebe [Mer-ih-steme], das undifferenzierte Zellen enthält, die sich unbegrenzt teilen können – ähnlich den Stammzellen von Tieren. Alle vaskulären Pflanzen unterliegen einem primären Wachstum, das die Wurzeln und Sproßen verlängert. Primäres Wachstum beginnt bei den Apikalmeristemen, die sich an den Spitzen der Stämme und Wurzeln befinden. Hier teilen sich die undifferenzierten Zellen. Einige Tochterzellen bleiben im Meristem und fahren fort, sich wieder zu teilen. Andere differenzieren sich teilweise in primäre Meristeme. Die primären Meristeme – das Protoderm, Bodenmeristem und Prokambium – differenzieren sich in ausgeprägte primäre Gewebe. Das Protoderm wird zum Hautgewebe, der schützenden äußeren Schicht. Das Bodenmeristem entwickelt sich zu Bodengewebe, das den Hauptteil des Körpers einer jungen Pflanze ausmacht. Das Prokambium bildet vaskuläres Gewebe, einschließlich Xylem und Phloem. Zusätzlich zum primären Wachstum erleben hölzerne Pflanzen auch ein sekundäres Wachstum. Sekundäres Wachstum erweitert die Wurzeln und Stämme, aber nur selten auch die Blätter. Zwei laterale Meristeme tragen zum sekundären Wachstum bei: das Korkkambium und das vaskuläre Kambium. Das Korkkambium produziert Kork an der Außenseite und Phelloderm an der Innenseite, um das Periderm zu bilden. Das vaskuläre Kambium befindet sich zwischen dem primären Xylem und dem primären Phloem. Hier generiert das sekundäre Wachstum das sekundäre Phloem an der Außenseite und das sekundäre Xylem, was auch als Holz bekannt ist, an der Innenseite. Bei vielen Bäumen erzeugt diese Aktivität die jährlichen Wachstumsringe, die Wissenschaftler dazu verwenden können, um das Klima zu erforschen. Im Frühling gewachsenes Holz enthält Zellen mit größeren Durchmessern und dünneren Wänden, als Holz, das später in der Wachstumssaison erzeugt wird. Ein Jahr des Wachstums manifestiert daher einen eindeutigen Ring. Da Bäume gut in wärmeren Umgebungen wachsen mit einer Menge Wasser, weisen dicke Ringe auf warme und feuchte Jahre hin, und dünne Ringe auf kalte oder trockene Jahre. Insgesamt ermöglicht das primäre Wachstum den Pflanzen, ihre Sproßen auf der Suche nach Licht und ihre Wurzeln auszudehnen, um Feuchtigkeit und Nahrungsmittel aufzunehmen. Inzwischen liefert das sekundäre Wachstum strukturelle Unterstützung, um die Verlängerung hölzerner Pflanzen zu gewährleisten.