Wurzel (Pflanzen)

1

Einleitung

Wurzel (Pflanzen), meist unterirdisches Organ höherer Pflanzen.

Wurzeln haben einerseits die Aufgabe, den Pflanzenkörper im Boden (bzw. bei Epiphyten auf den Ästen von Bäumen) zu verankern und zu stabilisieren und andererseits Wasser und mineralische Nährstoffe aufzunehmen und an die Leitungsbahnen des Sprosses weiterzugeben; diese versorgen dann die Blätter und anderen oberirdischen Organe. Von diesem Grundschema gibt es naturgemäß zahlreiche ökologisch bedingte Modifikationen. Äußere Merkmale von Wurzeln sind das Fehlen von Chlorophyll sowie von Knospen oder Blättern. Im Gegensatz zum Spross oder Stamm, der zum Licht und entgegen der Schwerkraft wächst, zeigt die Wurzel ein entgegengesetztes Verhalten: Sie wächst vom Licht weg in den dunklen Boden und folgt zumeist der Schwerkraft, die sie ebenfalls in den Boden führt. Nur bei Wassermangel im Boden können Wurzeln von der vertikalen Richtung abweichen und seitlich in Richtung aufgespürter Wasserquellen wachsen.

2

Wasseraufnahme

Eine Wurzel nimmt Wasser und Nährstoffe nicht an einer beliebigen Stelle auf, sondern nur an der Wurzelspitze, wo die so genannten Wurzelhaare ausgebildet werden. Bei diesen handelt es sich um zarte, haarartige Ausstülpungen von Zellen der Rhizodermis (eine dünne, wasserdurchlässige Zellschicht), die den Wurzelspitzen ein weißlich-filziges Aussehen verleihen; nur das Mikroskop lässt die feinen, haarartigen Strukturen erkennen. Mit Hilfe dieser Zellen wird die aktive Oberfläche der Wurzel im Absorptionsbereich etwa um den Faktor tausend vergrößert. Diese zarten Strukturen haben einen innigen Kontakt zu Bodenpartikeln, mit denen sie regelrecht verkleben. Dies ist auch der Grund, weshalb unsachgemäßes Umpflanzen die Wurzel durch das Abreißen der zarten Wurzelhaare so stark schädigt, dass die Pflanze manchmal nicht mehr ausreichend Wasser aufnehmen kann und diese Prozedur nicht überlebt.

Der sich an die Spitzenzone der Wurzel anschließende Wurzelbereich hat im Allgemeinen nur noch Leitungsfunktion. Bei Bäumen kann man gelegentlich armdicke Wurzeln an der Bodenoberfläche sehen, die von einer braunen Borke umgeben sind, so dass sie von Elementen des Stammes kaum zu unterscheiden sind. Eine Verletzung in diesem Bereich hat für die Pflanze bzw. den Baum meist keine nennenswerten Konsequenzen; allerdings können Krankheitserreger wie Pilze eindringen, wenn die Wundstelle nicht rechtzeitig durch Kallusbildung geschlossen wird.

3

Mykorrhiza

Bei vielen Waldbäumen beobachtet man einen eigentümlichen Mangel an Wurzelhaaren. Statt dessen zeigen sich die Wurzelspitzen wie von einem Wattemantel umhüllt, der bei mikroskopischer Untersuchung als Hyphenmantel (Mantel aus Pilzfäden) erkennbar ist. Dieses Phänomen wird als Mykorrhiza bezeichnet, es charakterisiert eine ökologische Kooperation zwischen Pilz und Wurzel, wobei der Pilz durch sein Hyphengeflecht kapillar (einem Wattestäbchen vergleichbar) Wasser mit gelösten Nährstoffen an und in die Wurzel transportiert und von der Wurzel dafür Kohlenhydrate für seine Ernährung bekommt. Die meisten Speisepilze leben auf dieser Basis und werden daher immer in Gesellschaft von Bäumen gefunden.

4

Luftwurzeln

Manche Pflanzen können Wasser und Nährstoffe auch durch oberirdische Wurzeln aufnehmen; diese werden als Luftwurzeln bezeichnet, weil sie frei herabhängen. Meist saugen sie das herablaufende Regenwasser, aber auch die Feuchtigkeit des Nebels, durch einen die Wurzel umhüllenden Mantel aus schwammartigen Zellen auf und leiten sie weiter. Vor allem bei Epiphyten wie tropischen Orchideen, die auf den Ästen von Bäumen im Regenwald wachsen, erfolgt auf diese Weise die Wasserversorgung.