Sprossachse – Dickenwachstum
Erfahre, wie Pflanzen im Laufe der Zeit nicht nur höher, sondern auch breiter werden. Das Dickenwachstum ist die Umfangsvergrößerung von Pflanzensprossen, ermöglicht durch das Kambium. Hast du Interesse daran? Dann lies weiter!
- Dickenwachstum der Sprossachse – Biologie
- Was ist Dickenwachstum? – Definition
- Was ist sekundäres Dickenwachstum? – Ablauf
- Wo findet das Dickenwachstum statt? – Schichten eines Baumstamms
- Wie erfolgt das Dickenwachstum? – Entstehung von Jahresringen
- Dickenwachstum der Sprossachse – Zusammenfassung
- Häufige Fragen zum Thema Dickenwachstum der Sprossachse
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Lerntext zum Thema Sprossachse – Dickenwachstum
Dickenwachstum der Sprossachse – Biologie
Hast du dich schon einmal gefragt, wie aus einem kleinen, zarten Keimling ein großer und dicker Baum werden kann? Die anfangs dünne Sprossachse einer Eiche beispielsweise entwickelt sich im Laufe der Jahre zu einem massiven verholzten Baumstamm. Grund dafür ist das Dickenwachstum der Sprossachse. In diesem Text erfährst du, was Dickenwachstum ist, wie es erfolgt und wo es stattfindet.
Was ist Dickenwachstum? – Definition
Dickenwachstum ist das Wachstum von Pflanzen, das zu einer Zunahme des Umfangs der Sprossachse oder der Wurzel führt. Dadurch wird die Stabilität erhöht. Deswegen ist es insbesondere bei Bäumen und Gehölzen von entscheidender Bedeutung. Durch das Dickenwachstum wird zudem die Anzahl der Leitungsbahnen in der Sprossachse erhöht und somit werden die Transportkapazitäten von Wasser und Nährstoffen gesteigert.
Es wird zwischen dem primären und dem sekundären Dickenwachstum unterschieden. Beim primären Dickenwachstum werden durch die Sprossspitze, die in der Regel für das Längenwachstum der Pflanze verantwortlich ist, zusätzlich Zellen seitlich abgegeben. Dadurch wird die Sprossachse etwas dicker. Dieses Wachstum ist jedoch meistens auf wenige Zentimeter beschränkt. Für Bäume ist diese Art des Dickenwachstums nicht ausreichend, da sie eine höhere Stabilität und Transportkapazität benötigen. Deshalb findet bei ihnen ein sekundäres Dickenwachstum statt. Das sekundäre Dickenwachstum wird im Folgenden näher erläutert.
Was ist sekundäres Dickenwachstum? – Ablauf
Das sogenannte sekundäre Dickenwachstum erfolgt durch ein Bildungsgewebe, das Kambium genannt wird. Aber was ist die Aufgabe des Kambiums? Das Kambium ist in der Lage, neue Zellen zu bilden und diese nach innen und nach außen abzugeben. Nach innen werden Gefäßzellen (Holzzellen) gebildet. Diese Gefäßzellen transportieren Wasser und darin gelöste Nährstoffe von der Wurzel in die Blätter. Dieses innere Leitgewebe zum Wassertransport der Pflanze wird als Xylem bezeichnet. Es bildet den Holzteil eines Baums. Nach außen hin bildet das Kambium Siebröhrenzellen. Diese transportieren organische Nährstoffe, wie beispielsweise in den Blättern gebildeten Traubenzucker. Das äußere Leitgewebe wird Phloem genannt. Außerdem wird durch das Kambium ein Festigungsgewebe gebildet, das den Stamm stabilisiert.
Die nach außen hin gebildeten Siebröhrenzellen und das Festigungsgewebe werden als Bast bezeichnet.
In der Tabelle sind die soeben gelernten Fachbegriffe zusammengefasst dargestellt.
| Fachbegriff | Beschreibung |
|---|---|
| Kambium | |
| Holzteil | |
| Bast | |
Wo findet das Dickenwachstum statt? – Schichten eines Baumstamms
In der Abbildung ist der Querschnitt eines Baumstamms dargestellt. Die beiden äußeren Schichten, Borke und Bast, bilden die Rinde des Baums. Dann folgt das Kambium. Das ist die Schicht, die für das Dickenwachstum des Baums zuständig ist. Im Inneren befindet sich der Holzteil. In diesem Holzteil sind die charakteristischen Jahresringe erkennbar. In der Mitte des Stamms ist das Mark.
Wie erfolgt das Dickenwachstum? – Entstehung von Jahresringen
Bestimmt hast du schon einmal die typischen Kreise im Querschnitt eines Baumstamms gesehen. Dies sind die Jahresringe. Damit kann man das Alter der Bäume bestimmen. Doch wie entstehen sie?
Das Kambium bildet im Frühjahr große Gefäßzellen nach innen, da der Baum während der Wachstumsperiode viel Wasser benötigt. Im Laufe des Jahres werden die gebildeten Zellen immer kleiner, bis das Wachstum im Winter schließlich sogar pausiert. Im darauffolgenden Frühjahr bildet das Kambium wieder große Zellen zum Wassertransport. Die schließen direkt an die kleinen Zellen, die im Herbst der Vorjahres gebildet wurden, an. Zum Herbst hin werden die gebildeten Zellen wieder wie jedes Jahr kleiner. Das Holz der großen Zellen ist etwas heller, sodass eine ringförmige Struktur erkennbar wird. Die dunkel gefärbten Jahresringe bilden sich an der Stelle, an der im Winter das Dickenwachstum für einige Zeit eingestellt wird. Dadurch lässt sich anhand der Jahresringe das Alter eines Baums ablesen.
Dickenwachstum der Sprossachse – Zusammenfassung
Du hast nun gelernt, dass einige Pflanzen im Laufe der Zeit nicht nur höher, sondern auch dicker werden. Das Dickenwachstum bezeichnet die Umfangvergrößerung der Sprossachsen von Pflanzen. Es erfolgt durch ein spezielles Bildungsgewebe, das Kambium. Dieses liegt zwischen der Rinde und dem Holzteil eines Baums. Nach innen werden Gefäßzellen und nach außen Siebröhrenzellen gebildet. Deren Funktion und Bildung sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst.
| Xylem (Holzteil) | Phloem | |
|---|---|---|
| Zellen | Gefäßzellen | Siebröhrenzellen |
| Bildung | |
|
| Funktion | Transport von Wasser und mineralischen Nährstoffen | Transport von organischen Nährstoffen |
Auf dieser Seite findest du zusätzlich Übungsaufgaben und Arbeitsblätter zum Dickenwachstum der Sprossachse. Viel Spaß!
Häufige Fragen zum Thema Dickenwachstum der Sprossachse
Sprossachse – Dickenwachstum Übung
-
Benenne die Schichten des Baumstammes.
TippsFinde zunächst das Kambium und orientiere dich von dort aus.
LösungDie äußerste Schicht eines Baumstamms ist die Borke. Unter der Borke liegt der Bast. Bast und Borke bilden die Rinde. Unter der Rinde befindet sich das Kambium, an welches der Holzteil anschließt. Im Zentrum des Holzteils befindet sich das Mark.
-
Nenne die Funktionen der verschiedenen Strukturen.
TippsDer Name und die Struktur geben oft Aufschluss über die Funktionen.
Lösung- Das Kambium ist ein Bildungsgewebe, welches nach innen Gefäßzellen und nach außen Siebzellen und Festigungsgewebe abgibt.
- Die Gefäßzellen transportieren Wasser aus den Wurzeln in die übrigen Pflanzenorgane.
- Die Siebzellen transportieren von der Pflanze hergestellte organische Stoffe aus den Blättern in die übrigen Pflanzenorgane.
- Das Festigungsgewebe gibt der Pflanze Stabilität und Halt.
-
Erkläre, warum einkeimblättrige Pflanzen kein sekundäres Dickenwachstum besitzen.
TippsErinnere dich an die Unterschiede von ein- und zweikeimblättrigen Sprossquerschnitten.
LösungTatsächlich besitzen einkeimblättrige Pflanzen keinen Kambiumring. Daher können auch keine Zellen nach außen und innen abgegeben werden, sodass kein sekundäres Dickenwachstum stattfindet.
-
Berechne den Durchmesser (d) des Baumstammes.
TippsBerechne zunächst den Radius und dann den Durchmesser.
Den Durchmesser erhältst du, indem du den Radius mal 2 rechnest.
Der erste Jahresring besitzt einen Radius von 4 mm. Im zweiten Jahr kommen wieder 4 mm Radius dazu. Der Radius des Stammes beträgt jetzt insgesamt 8 mm. Sein Durchmesser ist 16 mm oder 1,6 cm.
LösungUm den ungefähren Durchmesser zu berechnen, multiplizierst du die Breite der Jahresringe mit der Anzahl der Jahre : 120 x 4 = 480. Nun hast du den Radius.
Um den Durchmesser zu berechnen, nimmst du diesen Wert zweimal: 480 x 2 = 960. Nun musst du das Ergebnis noch in cm umrechnen. Da 10 mm => 1 cm ist, musst du das Ergebnis durch 10 dividieren: 960 : 10 = 96 . Das Ergebnis lautet also 96 cm.
-
Definiere, was ein Kambium ist.
TippsAchte auf die Funktion des Kambiums, um herauszufinden, wie dieses Gewebe bezeichnet wird.
LösungDas Kambium ist ein Bildungsgewebe und für das sekundäre Dickenwachstum verantwortlich. Es befindet sich zwischen Holzteil und Rinde und gibt Gefäßzellen nach innen und Siebröhrenzellen sowie Festigungsgewebe nach außen ab.
Auf dem Bild siehst du nochmal ein Leitbündel mit Siebröhren, Kambium und Gefäßzellen (oben nach unten).
-
Erkläre, was man an dem Querschnitt eines Baumstammes erkennen kann.
TippsÜberlege dir, wo das Kambium liegt und in welche Richtung es sich teilt.
Lösung- Hier siehst du das Holz, was am neuesten ist. Das Kambium liegt zwischen Rinde und Holzteil, deshalb ist das neuste Holz immer außen.
- Hier ist Holz abgebildet, welches im Sommer entstanden ist. Die Zellen teilen sich im Sommer weniger und sind kleiner, daher erscheint das Holt dunkler.
- Innen ist das Holz, was als erstes entstanden ist.
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