Hitze, Kälte, Trockenheit - Wie reagieren Pflanzen auf veränderte Umweltbedingungen?
- 12.11.2010
- Es wird viel gesprochen vom »Global Warming«, doch der Anstieg der jährlichen Durchschnittstemperatur ist eher gering. Tatsächlich verzeichnen wir aber immer häufiger das unerwartete Auftreten von extremen Schwankungen: Wärmeperioden im Winter, Spätfröste, sehr heiße Sommer mit Dürre, aber auch Überflutungen. Im Gegensatz zu uns Menschen, die wir uns zumindest einigermaßen vor diesen Extremen schützen können, sind die Pflanzen ja ortsgebunden und können nicht weglaufen. Pflanzen, die wir an einem bestimmten Ort antreffen, sind aber an solche Stresssituationen angepasst, denn in den letzten 10.000 Jahren nach der letzten Eiszeit waren sie starken Klimaschwankungen ausgesetzt. Die natürlicherweise an einem Ort vorkommenden Pflanzen können also mit Stress umgehen, ihn tolerieren oder vermeiden. Sonst wären sie dort nicht mehr existent. Für Pflanzen im gemäßigten Klima hier bei uns ist es zum Beispiel lebenswichtig, bei Frost Eisbildung innerhalb ihrer lebenden Zellen zu vermeiden. Diese wäre nämlich absolut tödlich. Pflanzen, die bei uns im Winter Temperaturen unter dem Gefrierpunkt ertragen, leiten schon im Herbst ihre Frosthärtung ein, denn sie wissen: Der nächste Winter kommt bestimmt! So lagern sie Frostschutzmittel ein oder verfallen in einen Zustand mit minimalen Lebensaktivitäten in Form von ruhenden Knospen, unterirdischen Speicherorganen oder Samen, die kaum Wasser enthalten. Aus gefährdeten Teilen, wie den Laubblättern, werden im geordneten Rückzug alle wertvollen Stoffe abgezogen, um sie für einen erneuten Austrieb im Frühjahr zu speichern. Der Rest besteht vor allem noch aus Zellwänden und den wunderschönen Herbstfarben und wird abgeworfen. Im Fall der Nadelbäume werden im Herbst vorausschauend sogar die grünen Triebe frosthart gemacht. Die Pflanzen registrieren die sinkenden Temperaturen und die gleichzeitig kürzer werdenden Tage. Im Sommer würde nämlich auch ein Nadelbaum keinen Frost ertragen; er ist dann enthärtet. Pflanzen aus den Tropen, wie die beliebten Usambaraveilchen aus Ostafrika, vertragen nicht einmal eine Abkühlung auf einige Grade über Null, sie sind erkältungsempfindlich und erleiden auf unseren Fensterbrettern schon beim ausgiebigen Lüften im Winter irreversible Schäden. Nach einem solchen »Chilling«Stress werden ihre Blätter matschig und die Pflanzen sterben ab. Tropische Pflanzen brauchten keinen Mechanismus zu entwickeln, der sie davor schützt; denn an ihrem natürlichen Standort kommen niedrige Temperaturen nie vor.