Licht ist eine ziemlich raffinierte Sache: Es hilft nicht bloß beim Kochen, Sport oder bei sonst allem, wo Dunkelheit ungünstig wäre. Es ist auch eine prima Energiequelle für Pflanzen! Die Energiequelle für deine grünen schlechthin, um genau zu sein. Denn: Ohne Licht keine Fotosynthese und ohne die keine Pflanze. Eine traurige Vorstellung,
Tatsächlich ist Fotosynthese die wichtigste Reaktion für das Leben auf der Erde, wie wir es heute kennen. Sie liefert Energie für Pflanzen und produziert so nicht nur deren Biomasse, sondern spendiert uns auch den Sauerstoff in unserer Erdatmosphäre. Und der ist, wie wir wissen, relativ wichtig für uns. Du siehst also: Dieser Vorgang ist einer der wichtigsten Prozesse auf unserer Erde. Und damit ein kurzer geschichtlicher Exkurs:
Alles nahm vor etwa 600 Millionen Jahren seinen Lauf. Sogenannte Cyanobakterien, die Fotosynthese zur Energiegewinnung nutzten, wurden von einem smarten Vorläufer der heutigen Pflanzenzelle aufgenommen. Der tat das nicht einfach aus Langeweile, sondern um diese äußerst effiziente Art der Energiegewinnung für sich zu nutzen. Innerhalb der Zelle entwickelten sie sich zu Chloroplasten. Und die wiederum vermehrten sich dort so zahlreich, dass die erste Pflanzenzelle geboren war. Der Weg war frei für Algen und andere grüne Erdbewohner. Der Wahnsinn!
WARUM BRAUCHEN MEINE PFLANZEN LICHT?
Pflanzen sind genügsame Zeitgenossen. Sie sind autotrophe Organismen, was bedeutet, dass sie für ihr Wachstum nur anorganische Substanzen benötigen. Also Licht, Wasser und Mineralien. Das war’s! Das Licht brauchen sie zum einen, um Energie zu produzieren. Zum anderen, weil sie ihre biologische Uhr nach dem Licht stellen. Das machen sie nicht einfach aus einer Laune heraus, sondern damit alle internen Prozesse reibungslos über die Bühne gehe. Du ahnst womöglich bereits, worauf wir hinauswollen: auf die gute alte Fotosynthese. So grob kommt einem das Thema vielleicht noch aus dem Biologie-Unterricht bekannt vor. Aber wie war das noch mal?
Die Sache mit der Fotosynthese
Pflanzen nutzen, clever wie sie sind, Licht als Energiequelle für die Bildung von organischen Verbindungen. Genauer gesagt: um zu wachsen. Dafür nutzen sie Wasser (H2O) und Kohlenstoffdioxid (CO2), sie sich aus der Luft stibitzen. Aus Kohlenstoffdioxid, Wasser und Licht produzieren sie Glucose, also Traubenzucker, und Sauerstoff. Den Sauerstoff geben sie als Abfallprodukt wieder an ihre Umwelt ab – was uns Menschen natürlich gelegen kommt.
Am meisten Fotosynthese wird in den Blättern betrieben. Dort geht’s quasi so richtig zur Sache. In den Zellen von Blättern befinden sich kleine, sonnengesteuerte, chemische Fabriken, die Chloroplasten. Durch kleine Spaltöffnungen in den Blättern, den Stomata, gelangt das Kohlenstoffdioxid (CO2) in das Blatt, und Sauerstoff (O2) verlässt es auf demselben Weg.
Pflanzen stellen ihre biologische Uhr nach der Dauer und der Art des Lichts und reagieren dementsprechend. Menschen von Fach sprechen da vom sogenannten Fotoperiodismus. Besonders die Dauer der Lichteinstrahlung ist ein wichtiger Impuls in vielen Prozessen, wie der Blütenbildung, dem Beginn und Ende von Ruheperioden, der Wachstumsrate, der Verzweigung, der Pigmentbildung und der Blattgestalt. Je nach Pflanzenart ist das allerdings verschieden.
BRAUCHEN VERSCHIEDENE PFLANZEN VERSCHIEDEN VIEL LICHT?
Die kurze Antwort: Ja. Aber du bist ja immerhin hier, um mehr über Pflanzen zu erfahren. Es gibt drei Hauptgruppen von Pflanzen, die je nach ihrem Umgang mit Licht unterteilt werden:
- Kurztagpflanzen: Die kritische Tageslänge liegt meist bei zwölf Stunden. Ein Unterschreiten dieser führt zu Blütenbildung.
- Langtagpflanzen: Die kritische Tageslänge liegt auch hier meist bei zwölf Stunden. Der Unterschied zu Kurztagpflanzen ist, dass ein Überschreiten der Tageslänge zu Blütenbildung führt.
- Tagneutrale Pflanzen: Sie zeigen keine oder eine nur geringe Reaktion auf die tägliche Beleuchtungsdauer.In den Tropen sowie in den subtropischen Wüsten, also da, wo’s warm ist, sind die meisten Pflanzen Kurztagpflanzen oder tagneutral.
TROPISCHE PFLANZEN
Die Tropen sind für Pflanzen ein wahres Schlaraffenland. Das Einzige, wo es etwas problematisch wird, ist Licht. Das ist für tropische Pflanzen allerdings längt kein Grund, die Blüten in den Sand zu stecken.
Die Tricks aus dem Regenwald:
- Effizientes Wachstum: Kletterpflanzen sind echte Akrobaten! Sie wurzeln im Boden und klimmen mit ihren dünnen Achsen an anderen Gewächsen, Felsen oder Mauern empor. Sie verbessern so die Lichtausbeute ihrer Blätter, ohne dabei tragende Stämme entwickeln zu müssen. Genau aus diesem Grund schlingen sich Monsterae und Philodendren auch gerne um Moosstangen.
- Tanzende Pflanzen: die Lichtintensität. Korbmaranten falten bei Dunkelheit ihre Blätter beispielsweise nach oben.
- Let it shine: Die hellen Stellen auf der Begonia maculata whigtii haben so etwas wie eine Prismafunktion. Dadurch machen sie aus wenig Licht ein bisschen mehr wenig Licht.
SUKKULENTEN UND KAKTEEN
Sukkulenten und Kakteen kommen in Regionen vor, die oft trocken und sonnenintensiv sind. Bei ihnen hat sich eine besondere Form der Fotosynthese entwickelt, um Wasser zu sparen, die sogenannte CAM-Fotosynthese. Bei dieser werden nur nachts Spaltöffnungen (Stomata) aktiv, um CO2 aufzunehmen. Dies hat den Vorteil, dass sie so weniger Wasser verlieren, da es nachts kühler ist. Tagsüber wandeln sie dann das gesammelte CO2 in Energie um. Einziger Nachteil: Diese Art der Fotosynthese ist deutlich weniger effizient. Deshalb wachsen Kakteen und Sukkulenten auch wesentlich langsamer.
Die Tricks der Sonnenanbeter:
- Bewegende Blüten: Um mit veränderter Lichtintensität besser umzugehen, können sich die einzelnen Blütenblätter bewegen.
- Dornen statt Blätter: Dornen können nicht nur klasse piksen, sondern Licht reflektieren, ohne bei zu hoher Lichtintensität zu verbrennen.
- Haarige Kakteen: Die flauschigen, luftgefüllten und äußerst toten Haare haben den Zweck, Licht zu streuen. Sie erscheinen deshalb schneeweiß und können gut und gerne als Strahlenschutz fungieren.
WAS IST DIESES LICHT, VON DEM IMMER ALLE REDEN?
Licht ist Licht. Aber irgendwie auch nicht. Um Licht genauer zu verstehen, tauchen wir ganz kurz in die Physik ein.
- Licht ist Energie in Form elektromagnetischer Strahlung.
- Es breitet sich wellenförmig aus.
- Wellen sind unterschiedlich lang, die Wellenlänge bestimmt die sogenannte Lichtfarbe.
Unterschiedliche Pigmente in den Pflanzen absorbieren Licht von unterschiedlichen Wellenlängen. Das Licht bestimmter Wellenlängen, das nicht absorbiert wird, wird reflektiert (zurückgeworfen) oder transmittiert (durchgelassen). Licht besteht eigentlich aus Wellenlängen in allen Regenbogenfarben. Wir Menschen sehen die Farbe nur, wenn sie von Objekten reflektiert wird. Das Licht selbst erscheint uns weiß. Pflanzen haben im Gegensatz zu uns einen umfassenderen Sinn für Licht. Fotorezeptoren verleihen ihnen die Fähigkeit, die verschiedenen Wellenlängen in ihren tatsächlichen Farben zu registrieren.
Welches Licht ist für meine Pflanzen entscheidend?
Blauviolettes und rotes Licht am Ende des Spektrums wird von Pflanzen vor allem zur Energiegewinnung genutzt. Viel rotes Licht sorgt nicht nur für Stimmung, sondern vor allem für Längenwachstum. Heißt: Die Pflanze wird groß und entwickelt lange, aber schwache Triebe. Viel blaues Licht sorgt für ein buschigeres Wachstum. Die Pflanze verzweigt sich stärker und bleibt kleiner. Blaues Licht sorgt aber auch dafür, dass sich die Spaltöffnungen weiter öffnen.
Dadurch wird der Stoffwechsel schneller und die Entwicklung und das Wachstum wird gefördert. Gerne doch:
- Ultraviolett (340 bis 400 Nm)
- Blau (400 bis 500 Nm)
- Rot (600 bis 700 Nm)
- Fernrot, auch Dunkelrot genannt, ist der Anfangsbereich von Infrarot (700 bis 800 Nm)
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