Durchlüftungsgewebe

Durchlüftungsgewebe (Durchlüftungssystem), die Gesamtheit der Baueinrichtungen des Pflanzenkörpers, die den Gasaustausch zwischen dem Innengewebe und der Atmosphäre vermitteln. Das D. führt den lebenden Zellen die Atemluft zu und ermöglicht der bei der Atmung ausgeschiedenen Kohlensäure den Austritt aus dem Pflanzenkörper; es macht den grünen Pflanzenzellen die für die Assimilation nötige Kohlensäure der Luft zur Verarbeitung zugänglich und vermittelt und reguliert die Abgabe von Wasserdampf aus den lebenden Pflanzenteilen (Transpiration). Nur bei niedern Pflanzen mit einfachem Bau, wie z. B. den meisten Moosen und bei gewissen untergetaucht lebenden Wasserpflanzen, erfolgt der Gasaustausch bei der Atmung, Assimilation und eventuell der Transpiration direkt durch die ganze Oberfläche der Pflanzenteile. Meistens ist aber im Pflanzenkörper ein zusammenhängendes System innerer Hohlräume (Interzellularräume) vorhanden, das durch Ausgangsöffnungen mit der umgebenden Atmosphäre kommuniziert. Die Interzellularräume stellen Kanäle, Lücken oder Spalten im Gewebe dar, die miteinander in Verbindung stehen und so verteilt sind, daß jede Zelle des zu durchlüftenden Gewebes mit einem lufthaltigen Hohlraum in direkter Berührung ist. Die Weite und Verteilung der Lufträume richtet sich nach den speziellen Bedürfnissen der Gewebepartien. In den der Assimilation dienenden grünen Pflanzenteilen sind die Durchlüftungsräume wohlentwickelt und sein verteilt; in den zur Speicherung von Reservestoffen dienenden Organen, wie den Sproß- und Wurzelknollen und den Nährgeweben der Samen, sind sie sehr gering entwickelt. Pflanzen trockner Standorte bilden ein wenig ausgebildetes, Feuchtigkeit liebende Gewächse dagegen entsprechend der intensivern Transpiration ein mächtiges Luftkanalsystem. Bei manchen untergetaucht im Wasser oder in schlammigem Erdreich lebenden Pflanzenteilen, die nicht mit der Atmosphäre in direkter Verbindung stehen, sondern auf einen langsamen Gasaustausch mit dem umgebenden Medium angewiesen sind, finden sich im Innern große Luftreservoire ausgebildet. Bei andern derartigen Pflanzenteilen wird die Luftzu- und Abfuhr durch eigne metamorphosierte Wurzeln (Atemwurzeln) vermittelt, die entgegen der normalen Wachstumsrichtung luftwendig (aërotropisch, Aërotropismus) über den Boden emporwachsen, so besonders bei Arten von Jussiaea und bei Mangrovebäumen (Sonneratia, Avicennia, Laguncularia). Das Parenchym dieser Atemwurzeln besitzt infolge der mächtigen Entwickelung der Lufträume schwammige Beschaffenheit (Aërenchym). Die Ausgangsöffnungen, die das D. mit der Atmosphäre verbinden, werden in ihrer Gesamtheit als Pneumatoden bezeichnet. An grünen Pflanzenteilen, die von einer einfachen Oberhaut aus lebenden Zellen bedeckt sind, bilden Spaltöffnungen die Ausgangsöffnungen des Durchlüftungsgewebes. Sie bestehen aus zwei halbmondförmigen Zellen (Schließzellen), die eine in einen innern Hohlraum mündende Luftzelle zwischen sich haben und durch Änderung des Saftdruckes in ihrem Innern die Spalte nach den jeweiligen äußern Umständen öffnen oder schließen. Die Zahl, die Lagerung und die Verteilung der Spaltöffnungen steht zu der Lebensweise der Pflanzen in mannigfaltiger Beziehung. Bei Bewohnern trockner Klimate oder sauerstoffarmer Sumpfböden mit spärlicher Wasserversorgung sind die Spaltöffnungen unter die Oberfläche des Pflanzenteils hinabversenkt und wohl auch durch Haar- oder Schuppenbildungen überdeckt, so daß windstille Hohlräume entstehen, durch welche die Wasserdampfabgabe nur langsam erfolgen kann. An ältern Pflanzenteilen, bei denen die Oberhaut durch einen Korkmantel ersetzt ist, verrichten die Rindenporen (Korkwarzen) oder Lenticellen die Funktion der Pneumatoden. Sie stellen Unterbrechungen in der für Gase undurchlässigen Korkschicht dar, die mit locker gefügten, rundlichen Zellen (Füllzellen) ausgefüllt sind, zwischen denen in den Interzellularräumen der Gasaustausch erfolgen kann. Bei Sumpfstauden oder im Wasser wachsenden Holzpflanzen (Salix viminalis, Eupatorius cannabinum, Bidens tripartitus u. a.) dringen die üppig wuchernden, Füllzellen aus den Lenticellen hervor und bilden an der Oberfläche der untergetauchten Pflanzenteile schneeweiße, aus Aërenchym bestehende Auswüchse (Wasserlenticellen). Ähnliche Aërenchymwucherungen hat man im Experiment auch bei Caragana arborescens, Sambucus nigra, Ulmus und andern normal, nicht im Wasser wachsenden Holzpflanzen erzeugen können (Fig. 1–4). Bei gewissen einheimischen Sumpfpflanzen (Lythrum salicaria, Epilobium hirsutum, Lycopus europaeus) wird an den im Wasser stehenden Sproßteilen der ganze Peridermmantel durch ein den Leuticellenwucherungen ähnliches Aërenchym ersetzt. Ähnliche Aërenchymbildungen sind auch bei einigen exotischen Wassergewächsen (Jussiaea, Cuphea, Heimia, Sesbania) beobachtet worden.