Pigmentgehalte, Blattbau und Lichtabhängigkeit der Photosynthese von Sonnen- und Schattenblättern

Schattenpflanzen müssen mit viel weniger Licht auskommen als Sonnenpflanzen. An sonnigen Standorten zahlen sich Investitionen in hohe Photosynthese-Kapazitäten durch einen höheren Kohlenstoffgewinn aus, im Schatten wären sie verschwendet. Sonnenpflanzen haben längere Palisadenzellen, oft mehrere Schichten Palisadenparenchym, und dadurch dickere Blätter sowie ein deutlich höheres Gewicht pro Einheit Blattfläche. Reichen diese Anpassungen zum Erzielen einer höheren Photosynthesekapazität aus? Oder sind die Zellen der Sonnenpflanzen auch volumenbezogen (stellvertretend: massenbezogen) besser mit Chlorophyll und Proteinen der Photosynthese ausgestattet? 

Über die höheren Lichtintensitäten hinaus sind Blätter an sonnigen Standorten auch höheren Temperaturen, trockenerer Luft und höheren Windgeschwindigkeiten ausgesetzt, müssen also viel mehr transpirieren als im feuchten, kühlen Schatten, so dass sonnige Standorte auch Anpassungen an Trockenheit erfordern. Bei den Sonnenblättern der Waldbäume kommt erschwerend hinzu, dass sie ihr Wasser über deutlich längere Wege ansaugen müssen als Schattenblätter. 

Wie stark unterscheiden sich typische Sonnen- und Schattenpflanzen in all diesen Merkmalen? Wie plastisch sind Sonnen- und Schattenpflanzen -  das heißt, wie gut können sich Sonnenpflanzen an Schatten und Schattenpflanzen an sonnige Standorte anpassen? Wie stark unterscheiden sich im Vergleich dazu Sonnen- und Schattenblätter des heimischen Spezialisten für Lichtanpassung, der Buche? Und welche Rolle spielt die relative Trockenheit sonniger Standorte?

Im Kurs werden Chlorophyll (a,b)- und Carotinoid-Gehalte von Licht- und Schattenblätter durch quantitative Photometrie gemessen. Die spezifische Blattfläche bzw. ihr Kehrwert, die Leaf Mass per Area (LMA, Gewicht pro Fläche) wird aus Blattfläche und –masse bestimmt; sie zeigt Lichtanpassung am deutlichsten an und ist eine der entscheidenden Größen zur Skalierung der Photosyntheseleistung vom Einzelblatt auf ganze Baumkronen und Waldbestände. An Blattquerschnitten wird der anatomische Aufbau von Sonnen- und Schattenblättern im Mikroskop verglichen, (v.a. Blattdicke, Anteil des Palisadengewebes, Zellwanddicke, Cuticula). Lichtkurven der Photosynthese und Transpiration von Sonnen- und Schattenblättern werden durch XLAB-Mitarbeiter aufgenommen; sie werden als CO2-Aufnahme bzw. H2O-Abgabe durch Infrarot-Gasanalyse mit einem modernen Instrument gemessen.

Der Kurs ist geeignet für Schüler der Oberstufe und kann gut mit den übrigen pflanzenphysiologischen Kursen kombiniert werden.

Dauer: 1 Tag
Max. Teilnehmerzahl: 20

Nähere Informationen und Anmeldung Öffnet internen Link im gleichen Fensteronline oder telefonisch bei Frau Dr. Anne-Sophie Koch unter 0551 - 39 12 873.