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Die Pflanzen kamen zuerst

Es war ein Schritt in der Evolution, der das heutige Leben erst möglich machte: Der Übergang der Pflanzen aus dem Wasser ans Land. Funktionieren konnte dies nur, wenn die Pflanzen auch an Land ausreichend mit Wasser versorgt wurden. Denn ohne Wasser kein Leben: Es spielt bei allen stoffwechselphysiologischen Prozesse eine wichtige Rolle.

Wasser steigt auf – einfach so

Der Schlüssel zur Wasserversorgung in der Pflanze ist der so genannte Kapillareffekt. Im Stamm des Baumes befinden sich viele winzig kleine Röhrchen, die so genannten Kapillaren. In ihnen steigt das Wasser auf – ganz ohne äußere Einwirkung. Wissenschaftler erklären diesen Aufstiegseffekt mit zwei besonderen Eigenschaften des Wassermoleküls.

Die besonderen Eigenschaften des Wassers

Die Moleküle des Wassers haben einen so genannten Dipol: Auf der einen Seite sind sie eher negativ, an der anderen Seite eher positiv ausgerichtet. Dieses Zusammenhalten, auch Kohäsion genannt, fördert den Zusammenhalt der Moleküle. Hinzu kommt die so genannte Adhäsion, also die Anhaftung an eine Oberfläche, die Grundlage für das Aufsteigen in den Kapillaren ist.

Hinzu kommt die Energie aus der Sonne

Doch Kohäsion und Adhäsion allein würden nicht ausreichen, um mehr als 100 Meter hohe Bäume bis in das letzte Blatt in der Krone mit Wasser und darin gelösten Nährstoffen zu versorgen. Hinzu kommen muss die Sonne: Sie sorgt dafür, dass die Luft erwärmt wird und aus den Öffnungen der Blätter Wasser verdunstet. Dadurch entsteht eine Saugspannung im Baum, und durch die Kohäsionskräfte im Wasser wird das Wasser nach oben gezogen.

Bei 130 Metern ist Schluss

Dabei reicht die Energie aus der Sonne, die Pflanze selbst muss keine zusätzliche Energie aufwenden. Endlos reichen die Kräfte allerdings nicht, wie Wissenschaftler herausgefunden haben. Eine Forschergruppe hat versucht, einen künstlichen Baum nachzubilden. Sie kamen zu dem Ergebnis, dass bei etwa 130 Metern Höhe Schluss ist – so hoch ist der höchste Baum der Erde, ein Mammutbaum. Grund für diese Beschränkung ist nach Meinung der Wissenschaftler, dass bei noch höheren Bäumen der Transportweg zu lang wäre. Es würden sich Luftblasen in den Kapillaren bilden, die den Transport des Wassers blockieren.

Manuskript