142 Eine wichtige Rolle spielen Knöllchenbakterien (siehe S. 15). Über die Wurzelhaare dringen sie in das Rindenparenchym ein und veranlassen dort die Zellen, sich stärker zu teilen. Es entstehen kleine Wucherungen – die namensgebenden Knöllchen –, in deren Mitte die Bakterien leben (kAbb. 11). Was auf den ersten Blick aussieht wie eine Krankheit, ist tatsächlich eine enge Symbiose: Die Knöllchenbakterien verarbeiten den Luftstickstoff so, dass er für die Pflanze verfügbar wird: Sie „fixieren“ Stickstoff. Diesen Stickstoff liefern sie der Pflanze und bekommen im Gegenzug Zucker. Außerdem produzieren Pflanzenzellen, in denen sich Knöllchenbakterien eingenistet haben, ein eisenhaltiges Protein, das Leghämoglobin. Es ist ähnlich aufgebaut wie das Hämoglobin unseres Blutes. Dieses Protein bindet Sauerstoff. Das ist nötig, weil zu hohe Sauerstoffkonzentrationen die Enzyme der bakteriellen Stickstofffixierung dauerhaft schädigen würden. Von dieser Symbiose zwischen Knöllchenbakterien und Pflanzen profitieren daher beide Partner. Sie ist jedoch nur in der Pflanzengruppe der Saubohnengewächse (= Schmetterlingsblütler) bekannt (mit Ausnahme der Pflanze Parasponia andersonii). Landwirtinnen und Landwirte bauen daher als Zwischenfrüchte oft Bohnen, Soja, Klee oder Luzerne an. Mit Hilfe der Knöllchenbakterien wird der Stickstoffgehalt des Bodens erhöht. Wenn die Pflanzen geerntet werden, bleiben stickstoffreiche Wurzelteile zurück – eine natürliche Düngung, die auch „Gründüngung“ genannt wird. Knöllchenbakterien versorgen einige Pflanzen mit Stickstoff Abb.11: Knöllchen an einer Wurzel. Wurzel und Bodenlebewesen: Ein enges Wechselspiel Bevor wir uns weiter damit beschäftigen, wie das Wasser von der Wurzel in die oberirdischen Teile der Pflanze gebracht wird, gibt es in diesem unterirdischen Lebensraum noch viel zu entdecken. Das Leben in der Erde ist nämlich nicht so langweilig und friedlich, wie du vielleicht glaubst! Im Boden leben unglaublich viele Organismen: Bakterien, Pilze, Würmer, Insektenlarven und Feldmäuse, die an den Wurzeln knabbern. Pflanzen versuchen, solche Fressfeinde mit Abwehrstoffen in Schach zu halten. Das gelingt aber nicht immer. Der Erfolg der Pflanzenverteidigung hängt davon ab, wie gut diese Abwehrstoffe wirken und wie intensiv der Angriff ist. Hilfe bekommt die Pflanze auch von Mikroorganismen. Einige Bakterien leben in nächster Nähe von jungen Wurzeln und scheiden wachstumsfördernde Substanzen aus. Manche wachsen so dicht um die Wurzel, dass mögliche Schadorganismen kaum an sie herankommen. Es besteht ein enges Wechselspiel zwischen der Wurzel und den Lebewesen im Boden Mykorrhiza, die Pilzwurzel Du kennst sie als Lebensmittel oder vom Waldspaziergang: Steinpilz, Fliegenpilz und Eierschwammerl bilden neben Tausenden anderer Pilze eine enge Lebensgemeinschaft mit den Wurzeln der Bäume, in deren Nähe sie wachsen. Zwischen Pilz und Wurzeln findet ein Stoffaustausch statt. Diese Art der Symbiose nennt man Mykorrhiza (Pilz-Wurzel). Die Pilze, die du isst, sind nur die Fruchtkörper eines riesigen, unterirdischen Geflechts (kAbb. 12). Von diesem wachsen feine Pilzfäden in die Wurzel ein. Der Baum bekommt vom Pilz dringend benötigte Nährsalze, insbesondere Stickstoff- und/oder Phosphorverbindungen, die dieser dem Boden entnimmt. Im Gegenzug erhält der Pilz Zucker, den er nicht selber herstellen kann. Fehlen den Bäumen ihre passenden Pilzpartner, wachsen sie schlecht oder verkümmern sogar. Diese Symbiose mit Bäumen wird Ekto-Mykorrhiza genannt, weil der Pilz zwischen den Rindenzellen wächst. Bei der Endo-Mykorrhiza, die zum Beispiel bei Gräsern und Tomaten vorkommt, dringt der Pilz in die Wirtszellen ein. Der Stoffaustausch findet dann direkt in den Zellen des Rindenparenchyms statt. Bei dieser Symbiose wird Zucker gegen Nährsalze getauscht Abb.12: Pilze. Oberirdisch sind nur die Fruchtkörper zu sehen, unterirdisch bilden viele Arten mit ihren feinen Pilzfäden eine Lebensgemeinschaft mit Baumwurzeln. Knöllchenbakterien fixieren Stickstoff Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
RkJQdWJsaXNoZXIy ODE3MDE=