Durch Festigungsgewebe und Stützgewebe sind Pflanzen in der Lage stabile Körper auszubilden

Pflanzen unternehmen streng genommen eine architektonischen Meisterleistung. Dünne Blattsteile tragen schwere, flache und breite Blattspreiten. Blüten und Früchte sind an Stengeln befestigt. Alles ist aufgehängt am dünnen Spross der Pflanze. Die Wurzeln im Boden verhindern ein umkippen und sorgen gleichzeitig für die Nährstoffversorgung. Im Grunde genommen sind alle Pflanzenteile mechanischen Kräften wie Wind und Wasser ausgesetzt. Ein Baum beispielsweise bietet durch seine Große Baumkrone eine enorme Angriffsfläche für den Wind, was sich wiederum als Hebelkraft auf die Wurzeln übertragen lässt. Kleine Pflanzen sind sehr elastisch und pendeln im Wind hin und her um die Hebelkraft zu reduzieren. Wir sehen also, dass die Ausbildung von Stützelementen ein wichtiger Evolutionärer Schritt war, damit Pflanzen überhaupt wachsen und existieren können.

Ein wichtiger Faktor der Festigungsgewebe ist das Wasser. Pflanzliche Zellen üben einen Druck auf die Zellwände aus, wenn Ihre Zellmembran gegen die Zellwand drückt. Dadurch wird der Zellwand und dem ganzen Zellkomplex eine verfestigte Struktur verlieren, und die Pflanze kann entgegen der Schwerkraft nach oben wachsen, da alle Zellen sich gegenseitig stützen. Dies wird auch als Turgordruck bezeichnet. Erschlafft der Turgor, das heißt nimmt die Wassermenge ab, erschlafft der Druck auf die Zellwand und die Pflanze verliert an Stabilität, da sich die Zellmembran wieder von der Zellwand löst.

Höhere Gefäßpflanzen bedienen sich zusätzlich eines zweiten Mechanismus. Sie bilden zusätzlich drei Typen von Stützelementen aus. Stützelemente leigen meist an der Basis der Pflanze d.h. Stengel oder Blattstiele. Die Zellen der Stützelemente sind zu Schichten vereint die einen Hohlzylinder darstellen und somit eine erheblich höherer Tragekraft aufweisen als durchgängige Stäbe. Es werden folgende Stützelemente unterschieden.

  1. Das Kollenchym
  2. Das Sklerenchym
  3. Das Leitgewebe

Das Kollenchym besteht aus lebenden Zellen und leitet sich vom normalen Parenchymgewebe ab. Streng genommen besteht es aus ausdifferenzierten Parenchymzellen. Die Zellwände sind durch Auflagerungen von Cellulose auf die Zellwand verstärkt.

Das Sklerenchym besteht aus ausdiffernzierten abgestorbenen Zellen, welche eine zusätzliche Zellwand die sekundär Zellwand auf die primär Zellwand aufgelagert haben. Diese sekundär Zellwand besteht ebenfalls aus Cellulose und ist mit Lignin verklebt. Das Zellvolumen nimmt drastisch ab und der Stoffaustausch ist mit den anderen Zellen erschwert, wodurch ein absterben der Zellen vorprogrammiert ist.

Leitgewebe sind durchgängige Leitungen von der Wurzel bis in die Spitze des Sprosses und zu den Enden der Blätter. Sie transportieren Wasser und Nährstoffe in der Pflanze und tragen aufgrund der sie umgebenden Kollenchymzellen zur Festigung des Pflanzenkörpers bei.