Strukturbesonderheiten von Skiereiden im sekundären Phloem der Bäume

In den aus parenchymatischen Zellen hervorgehenden Skiereiden des sekundären Phloems wurden einige besondere Strukturen beobachtet. Bei Dialyanthera otoba und Myristica fragrans kommen in diesen Zellen zungenförmige Einstülpungen der Zellwand vor, die in das Lumen hineinreichen. In den Skiereiden des Phelloderms bei Salmalia malabarica sind Trabekelnähnliche intrazelluläre Stabbildungen vorhanden. Die tangential gestreckten und skierotisierten Zellen des Dilatationsgewebes bei Balanocarpus brevipetiolaris, Hopea pierrei, Shorea multiflora, Vatica papuana, V. wallichii u. a. besitzen ein radial verlaufendes membranartiges Septum, das im Gegensatz zur Zellwand cellulosehaltig ist.     

Bärtierchen und die Kunst des Überlebens. Von Biodiversität bis Biotechnologie

From Biodiversity to Biotechnology: Water bears and the art of survival Many small organisms are frequently exposed to microclimate changes, which directly affect their survival. Such changes, for example dehydration and rehydration or freezing and thawing, can occur several times during a day or at intervals of weeks or months. As a tun, water bears are able to survive long periods of time, however, with increasing time in the anhydrobiotic state DNA damage increases. Therefore, we assume that unlimited survival is not possible, due to cellular damage. Currently the basic mechanisms of this phenomenon are to a large extent unknown. Water bears are an interesting field of research in biotechnology, as many applications for long‐term preservation of biological material can be envisaged.     

Quantitative Unterschiede des Gefäß-Hydrosystems und seiner accessorischen Gewebe in Wurzeln und Stämmen von Bäumen,Beispiel Populus

1. Untersucht wurden die quantitativen Unterschiede des Gefäß-Hydrosystems und seiner accessorischen Gewebe in Wurzeln und Stamm, Beispiel Populus. 2. Das Gefäß-Hydrosystem und seine accessorischen Gewebe sind in den Wurzeln quantitativ wesentlich stärker ausgebildet als im Stamm. 3. Das Wurzelwerk erweist sich als Wasserspeicher, aus dem der Wasserverlust durch die Transpiration zunachst ersetzt wird, bevor der Transpirationssog auf die Saugwurzeln durchschlagt. 4. Das Wurzelwerk ist der Hauptort für das Zustandekommen der osmotischen Wasserverschiebung als zweitem Prinzip des Wassersteigens.     

Veränderungen im stomatären Kaliumgehalt bei Änderungen von Luftfeuchte und Umgebungstemperatur

Der Kaliumgehalt der Schließzellen von Valerianella locusta wird bei Stomataschluß stark reduziert; er erhöht sich bei Spaltenöffnung. Dies gilt nicht nur für Stomatabewegungen, die durch Hell-Dunkel-Wechsel ausgelöst werden, sondern auch für stomatäre Reaktionen auf Temperatur- und Luftfeuchteänderungen. Höhere Temperaturen bedingen größere Porusweiten und höhere K -Gehalte in den Schließzellen. Zwischen 48 C und 50 C zeigen immer mehr Stomataapparate Lethalerscheinungen und sind geschlossen; in solchen toten Schließzellenpaaren ist kein Kalium mehr nachweisbar. Im gesamten physiologisch-relevanten Temperaturbereich besteht zwischen dem Öffnungsgrad der Stornata und ihrem K-Gehalt stets ein lineares Verhältnis. Im Unterschied zu den gleichzeitigen Veränderungen von Spaltöffnungsweite und K -Gehalt der Schließzellen bei Stomatabewegungen, die durch Licht- oder Temperaturänderungen bewirkt werden, erfolgen Änderungen der Porusweite in Antwort auf erniedrigte oder erhöhte Luftfeuchte zeitlich vor einer Ab- oder Zunahme des K+-Gehaltes in den Schließzellen. Dies wird besonders deutlich bei totalem Spaltenschluß nach abrupter, starker Senkung oder — zur vollen Öffnung — Erhöhung der Luftfeuchte. Eine Verzögerung in der Veränderung des stomatären K+-Gehaltes gegenüber der Spaltenbewegung ist aber auch festzustellen bei schrittweisen Luftfeuchteänderungen, die zu intermediären Öffnungsweiten der Stornata führen. Bleiben diese mittleren öffnungsweiten unter längerdauernd unveränderten kleinklimatischen Bedingungen bestehen, so sind auch unverändert intermediäre K+-Gehalte in den Schließzellen zu finden. Zwischen Porusweiten und stomatären K+ -Gehalten besteht dann Proportionalität. Beide Größen sind bestimmt durch das jeweilige Zusammenspiel der Umweltfaktoren. Ein Raumdiagramm veranschaulicht dies für die möglichen Werte von Stomataweite und K+-Gehalt der Schließzellen bei einer Reihe von Temperatur/Luftfeuchte-Kombinationen. Die weitgehende Übereinstimmung der Abhängigkeit beider Wertegruppen von dem jeweiligen Kleinklima läßt die starke Prägung der öffnungsweite der Stornata durch deren K+-Gehalt unter unveränderten Umweltfaktoren klar hervortreten. Ändert sich aber die Temperatur oder die Luftfeuchte, so paßt offenbar jeweils ein anderer Mechanismus die schließzelleninterne Kaliumkonzentration der neuen Bedingung an.     

Phylogenie des sekundären Wasserleitsystems

Eine wesentliche Voraussetzung für die erfolgreiche Radiation der verschiedenen Gruppen der Kormophyten ist die Entwicklung und Differenzierung eines leistungsfähigen Wasserleitsystems. In allen wichtigen Klassen ist hierbei die Ausbildung des sekundären Xylems von entscheidender Bedeutung. Die Aufmerksamkeit richtet sich in den letzten Jahren insbesondere auf drei Schwerpunkte. Zum einen kann an den durch zahlreiche devonische Funde belegten “Progymnospermen” die mannigfache Erstentwicklung des sekundären Wasserleitsystems besser rekonstruiert und verstanden werden. Dabei zeigt sich insbesondere die strukturell-funktionell hohe Differenzierung des Holzes, z. B. bei Archaeopteris/Callixylon. Zweitens ist es möglich, anhand neuerer Daten zur mesozoischen Differenzierung Beiträge zu einem plausiblen Bild der Phylogenie der modernen Gymnospermen und Angiospermen zu liefern. Bemerkenswert ist auch hier das verhältnismäßig frühe Auftreten moderner Merkmale wie z. B. von eiporigen Kreuzungsfeldtüpfeln. Schließlich sind durch den Einsatz elektronenoptischer Methoden auch in der Paläobotanik eine Reihe neuer Erkenntnisse zur Feinstruktur des Holzes, insbesondere zur Differenzierung des Torus, gewonnen worden, die erneut die Auffassung bestätigen, daß gerade im Bereich des sekundären Wasserleitsystems die wichtigsten Strukturen sehr früh in der Phylogenie der einzelnen Gruppen differenziert werden.