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Ist zum Beispiel die Wuchsrichtung von Wurzeln genetisch festgelegt oder ist die Wuchsrichtung von Wurzeln einfach nur eine Laune der jeweiligen Pflanze?
Fakt ist, dass aufgrund der Erdanziehung sich Wurzelspitzen immer mehr oder weniger nach unten – zur Erdmitte – orientieren, ganz gleich, wo sie austreiben. Pflanzen wie die Weiden [Salix, Familie der Weidengewächse (Salicaceae)] treiben z.B. auch aus, wenn man sie in eine Vase mit Wasser stellt, ganz ohne Erdkontakt.
Stellt man sie allerdings falsch herum hinein, kann der Stiel kein Wasser ziehen, da er in die Luft ragt und der Nährstofftransport nur in eine Richtung funktioniert. In diesem Fall würden keine Wurzen sprießen sondern er würde vertrocknen.
Die Wurzel ist auch nicht nur eine Wurzel sondern neben der Sprossachse und dem Blatt eines der wichtigen Hauptorgane. Sie dient hauptsächlich der Aufnahme von Wasser und den darin gelösten Mineralstoffen sowie der Befestigung der Pflanze an ihrem Standort. Sie ist auch nicht einfach nur eine Wurzel sondern oft vielmehr ein gut organisiertes System aus einer Hauptwurzel, Nebenwurzeln und Wurzelhaaren. Auch ist die Zuckerrübe oder die Karotte nicht mehr als eine Mutation der Wurzel. Allerdings haben nur „heterogene Wurzelsysteme“ (Allorhizie), einer senkrecht nach unten wachsende Hauptwurzel und seitlich von ihr abzweigenden Seitenwurzeln. Dieses Wurzelsystem haben nur Dikotyle Pflanzen.

Ein Ökosystem bestehend aus Pflanzen und zum Teil sichtbaren Baumwurzeln. Bildquelle: FlickR (angus clyne)

Dikotyle Planzen?
Ja, dikotyl. So lustig wie es auch klingt ist dies nichs weiter als eine Abgrenzung zwischen Bäumen, mit einem Dickenwachstum der Wurzel und monikotylem Unkraut. Das Dickenwachstum der Wurzel haben jedoch nicht alle dikotylen Pflanzen, besser erkennen tut man sie an den zwei Keimblättern

Es gibt verschiedene Wurzelsysteme:

• Pfahlwurzelsystem: eine senkrecht wachsende, verdickte Hauptwurzel dominiert (Eiche, Tanne,..).
• Herzwurzelsystem: Am Wurzelstock werden mehrere, unterschiedlich starke Wurzeln ausgebildet (Birke, Buche,…)
• Horizontalwurzelsystem: Die Hauptwurzel ist nur bei jungen Bäumen vorhanden. Es gibt mehrere waagrecht wachsende Seitenwurzeln (Pappel).
• Eine Mischform ist das Senkerwurzelsystem, wo aus starken Horizontalwurzeln Senkerwurzeln senkrecht in den Boden wachsen (Esche, Fichte, …).

Dann gibt es auch noch Tiefwurzeler, welche sich spazialisiert haben uf das tiefe Grundwasser und Flachwurzeler. Diese haben sich dem vorhandenen Oberflächenwasser angepasst und benötigen kein Grundwasser. Das System richtet sich nicht zuletzt nach dem Standort der Pflanze und den vorherrschenden Bodenbedingungen.

Die Wasseraufnahme erfolgt über die Wurzelhaare und die feinen Seitenwurzeln, die Aderen dienen nur mehr der Wasserleitung. Wurzeln haben meist ein negatives Wasserpotential von nur einigen Zehntel Megapascal (MPa).

Exkurs: Ein Pascal ist der Druck, den eine Kraft von einem Newton auf eine Fläche von einem Quadratmeter ausübt, eine Spannung.

Hygrophyten (Pflanzen auf Feuchtgebieten mit großen Blättern)  können meist maximal −1 MPa erreichen, Mesophyten (Pflanzen an mäßig feuchten Orten) −4 MPa und Xerophyten (Pflanzen extrem trockener Orte)  −6 MPa.
Waldbäume erreichen nicht mehr als −2 bis −4 MPa. Das Wurzelsystem kann Wasser aus dem Boden nur so lange aufnehmen, als das Wasserpotential der Feinwurzeln niedriger ist als des umgebenden Bodens, sprich: Ist der Boden einer hygrophyten Pflanze mit +2 ausgelegt, kann die Pflanze Wasser abziehen, bei einem Potential von -2 ist dies der Pflanze nicht mehr möglich und hofft auf den nächsten Regen, welcher das Wasserpotential korrigiert.

Pflanzen nehmen mit wenigen Ausnahmen die für das Wachstum benötigten Mineralstoffe über die Wurzeln auf. Zu den Ausnahmen zählen die Wasserpflanzen, die Wasser und Nährstoffe über die gesamte Pflanzenoberfläche aufnehmen.

Artikel feat. Sabrina

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