Der Baum als Lebewesen: Organ: Blatt
Das Blatt[Bearbeiten]
Das Blatt ist die Nummer Drei der wichtigen Organe jedes Baumes. Ein ausgewachsener Baum besitzt durchaus über 100.000 Blätter, diese sind für die Energieproduktion verantwortlich. Das Blatt ist das Organ der Biomasseerzeugung und Sauerstoffproduktion. Hier wird das meiste Wasser umgewandelt und verdunstet. In diesem Kapitel werden wir uns ansehen, wie ein Blatt aufgebaut ist und welche Elemente wichtig sind. Im nächsten Kapitel beschäftigen wir uns dann näher mit dem Vorgang der Photosynthese, die in jedem Blatt stattfindet.
Entwicklung[Bearbeiten]
Blätter wachsen stets an der Sprossachse. Wenn sich die Sprossachse später teilt und eine Krone entsteht, sind die Blätter dabei stets an Seitenästen befestigt, die alle insgesamt an die Sprossachse angliedern. Unterhalb des höchsten Punktes der Sprossachse (Apikalmeristems) entstehen die Blatthöcker. Aus diesen wächst das Blatt dann von der Sprossachse weg, bis es vollständig gebildet ist. Dabei werden auch im Blatt die Fortsätze der Leitbündel angelegt, damit jede Zelle des Blattes ausreichend und schnell mit Wasser versorgt werden kann. Gleichzeitig werden über die Leitbündel im Blatt die gebildeten organischen Stoffe abtransportiert.
Aufbau[Bearbeiten]
Das Blatt kann man in sechs verschiedene Schichten gliedern. Dabei sieht die Reihenfolge von oben nach unten wie folgt aus:
- Obere Cuticula, oft mit Wachsschicht: Schützt das Blatt, Wasser und Schmutz perlt ab, Schutz vor zu heftiger Wasserverdunstung.
- Obere Epidermis: Nur eine Zellschicht, jedoch mit vielen Spaltöffnungen, die für den Gasaustausch verantwortlich sind.
- Palisadengewebe: Bereich von langgestreckten Zellen, diese enthalten 80% aller Chloroplasten, dort wird am meisten Photosynthese betrieben
- Schwammgewebe: Dient zur Durchlüftung des Gewebes, damit alle Zellen ausreichend mit CO2 versorgt werden. Viele Zwischenräume.
- Untere Epidermis: Enthält besonders viele Spaltöffnungen, die den Zugang zu den Freiräumen im Schwammgewebe regeln.
- Untere Cuticula: Gleiche Funktion wie die Obere.
Blätter sind flach und groß. Damit versuchen sie, eine möglichst große Fläche einzunehmen, denn jeder aufgefangene Sonnenstrahl versorgt den Baum mit reiner Energie. Je mehr Blätter ein Baum hat und je größer deren Fläche ist, desto größer ist die Ausbeute bei der Energieaufnahme.
Laubfall[Bearbeiten]
Im Herbst verlieren fast alle Laubbäume ihre Blätter. Dabei wird zuerst versucht, aus den Blättern noch möglichst viel Energie zu gewinnen, Farbstoffe wie das Chlorophyll werden abgebaut und Nährstoffe zurücktransportiert. Dann wird das Blatt von der Wasserversorgung getrennt und die Zellen im Blatt sterben ab. Schließlich kann der Blattstiel verkorken und das Blatt fällt irgendwann ab. Im Winter ist der Baum kahl, doch bereits im Frühjahr werden neue Blätter gebildet. Bei einigen Laubbäumen findet dieser Prozess nicht statt. Ein Blatt des Lorbeers (Laurus nobilis) kann bis zu 5 Jahre alt werden, ehe es stirbt. Die "Blätter" der Nadelbäume werden teilweise sogar noch älter - die Tanne (Abies alba) trägt ihre Nadeln 5-10 Jahre.
Für die Blattbildung im Frühjahr benötigt der Baum viel Energie, denn er muss Biomasse für teilweise über 100.000 Blätter aufwenden. Erst diese produzieren dann wieder neue Energie. Es ist also große Investition, die der Baum aufbringen muss. Einige Bäume haben Blätter, die das ganze Jahr über nicht grün sind (z.B. Blutbuche (Fagus sylvatica f. purpurea)), hier überdecken rote Farbstoffe = Anthocyane das Blattgrün.
Gasaustausch[Bearbeiten]
Wie schon gesagt, findet in den Blättern der Prozess der Energiegewinnung statt. Dazu sind Sonnenlicht und vor allem Gase nötig, namentlich Kohlenstoffdioxid = CO2 und Sauerstoff = O2. Diese Gase unserer Atmosphäre gelangen durch die sog. Spaltöffnungen in das Blatt, die vor allem an der Unterseite zahlreich vorhanden sind. Die Gase strömen in das Blatt ein und durch das verzweigte System in die Zellen. Dabei sind die Spaltöffnungen ein wichtiger Bestandteil des Blattes, da sie die Zufuhr regeln. Wenn es sehr heiß wird und zu viel Wasser aus den Blättern gelangt, es kann also nicht schnell genug ersetzt werden. So schließen sich diese Öffnungen und der Gasaustausch geht zurück, damit sinkt ebenso der Wasserverbrauch. Wird es wieder feuchter und kühler, so öffnen sich die Spaltöffnungen und der Austausch findet wieder stärker statt. Damit verhindert die Pflanze das Austrocknen und Absterben der Blätter.
Blattarten[Bearbeiten]
Grundsätzlich gibt es an Laubbäumen zwei Typen, die Schattenblätter und die Sonnenblätter. Dazu lässt sich sagen, dass die Sonnenblätter viele Stunden des Tages in der prallen Sonne hängen, was teilweise auch ein Problem ist, da zu viel Sonne, besonders im Sommer, schädlich sein kann. Deshalb sind diese Blätter kleiner gebaut und auch dicker und robuster. Schattenblätter hängen meist im Schatten, deshalb sind diese flächig größer und auch zarter gebaut, da keine dicken Verstärkungen notwendig sind.
Nadelblätter sind ebenso Blätter, aber besonders für den Winter angepasst, sie fallen bei den meisten Nadelbäumen nicht aus. Diese Blätter haben eine wesentlich geringere Oberfläche, sind aber sehr hart und robust gebaut. Im Winter kann der Baum sehr wenig Wasser aufnehmen, die Nadeln müssen dies daher ausgleichen.
