4 Unterschiede zwischen Sonnenblatt und Schattenblatt
Nicht jedes Blatt einer Pflanze ist denselben Bedingungen ausgesetzt. Die Unterschiede im Aufbau zwischen Sonnen- und Schattenblätter sind ein anschauliches Beispiel für Anpassungen an die Umwelt auf kleinem Raum. Die Pflanze ist bei Schattenblättern eher sparsam, ohne Potenzial zu verschwenden, investiert aber viel Energie zur optimalen Ressourcennutzung bei den Sonnenblätter.
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Funktion der Blätter
Blätter sind für Pflanzen genauso wichtig wie das Gehirn oder das Herz für Wirbeltiere. In ihnen findet der wichtigste Stoffwechselprozess der Pflanzen statt: die Fotosynthese. Dabei werden Wasser und Kohlenstoffdioxid in Sauerstoff und Glukose umgewandelt. Um diesen Prozess anzutreiben, sind Pflanzen auf die Energie des Sonnenlichts angewiesen.
Diese Energie wird in Form der Glukose gespeichert und steht so der Pflanze zur Verfügung. Die Fotosynthese findet in spezialisierten Organellen, also abgetrennten Räumen, innerhalb der Pflanzenstelle statt. Diese werden als Chloroplasten bezeichnet. Die Pflanze nimmt zur Fotosynthese rotes und blaues Licht auf, sodass Blätter mit intakten Chloroplasten grün erscheinen. Bei guter Belichtung kann dieser Prozess mit stärker betrieben werden. Sehr hohe Sonneneinstrahlung kann der Pflanze aber auch Probleme bereiten: z. B. einen hohen Wasserverlust durch Verdunstung.
Aufbau der Blätter
Innerer Aufbau eines Laubblattes, Bildquelle: Von H McKenna – German version of File:Leaf anatomy.svg, CC BY-SA 2.5,
In ihrem grundsätzlichen Aufbau stimmen Schatten- und Sonnenblätter überein. Alle typischen Blätter sind aus mehreren Schichten aufgebaut, die unterschiedliche Funktionen erfüllen. Ganz außen liegt die Cuticula. Die ist Kerzenwachs ähnlich und schützt das Blatt. Darunter liegt die Epidermis, die mit der Haut von Säugetieren vergleichbar ist. Auch sie erfüllt eine Schutzfunktion. Zudem liegen in ihr die Stomata (Spaltöffnungen), die von der Pflanze geöffnet und geschlossen werden, um Gase mit der Luft auszutauschen.
Unter der Epidermis liegt das Palisadengewebe. Diese Zellen enthalten die meisten Chloroplasten und sind besonders für die Fotosynthese, also die Energiegewinnung verantwortlich. Das Schwammgewebe darunter ist nicht so dicht gepackt und enthält auch Chloroplasten, jedoch weniger als das Palisadengewebe. Durch die Öffnungen können sich hier Gase frei bewegen. Außerdem verlaufen im Palisadengewebe die Blattgefäße, die ähnlich wie tierische Blutgefäße in einer Flüssigkeit gelöste Stoffe transportieren. Auf der Unterseite wird das Blatt erneut mit einer Epidermis abgeschlossen.
Schatten- und Sonnenblätter
In einem großen Baum sind nicht alle Blätter gleichermaßen belichtet. Die obersten Blätter werden stark von der Sonne angestrahlt, aber die unteren Blätter liegen überwiegend im Schatten. Die Produktion von Blättern ist eine große Investition für eine Pflanze und kostet viel Energie. Für eine möglichst große Fotosyntheseleistung müssen Blätter direkt dem Sonnenlicht ausgesetzt sein.
Die Pflanze kann also mehr Energie und Material in Blätter investieren, die effektiver Fotosynthese betreiben können und an Schattenblättern etwas sparen.
Sonnenblätter sind an warme und lichtreiche Standorte angepasst. Sie haben eine kleinere Oberfläche, dafür liegen aber mehrere Blätter nebeneinander. Die Cuticula ist besonders dick, damit die Pflanze nicht so viel Wasser verliert. Das Schwammgewebe und das Palisadengewebe sind sehr dick und die Chloroplasten sind darin besonders dicht gepackt. So wird das ankommende Licht optimal ausgenutzt.
Schattenblätter sind dagegen relativ groß. Durch die große Oberfläche kann auch schwaches Licht noch eingefangen werden. An der Cuticula wird gespart, denn die Blätter sind sowieso beschattet. Auch das Schwammgewebe und das Palisadengewebe sind nur als dünne Schichten angelegt und weisen eine geringere Chloroplastendichte auf. Die begrenzte Lichtmenge, die das Blatt überhaupt erreicht, kann trotzdem verarbeitet werden.
Schwächere Cuticula bei Schattenblättern
Die Cuticula der Pflanzen ist ein wachsartiger Schutzüberzug, welcher die Blätter und die Zellen vor der Hitze und Sonneneinstrahlung schützen soll. Bei Schattenblättern ist die Wachsschicht dünner oder fehlt sogar vollständig.
Die verschiedenen Gewebestrukturen in einem Pflanzenblatt, Bei einem Sonnenblatt sind die Cuticula und das Palisadengewebe deutlich dicker
Schwächeres Palisadenparenchym
Das Palisadenparenchym oder Palisadengewebe enthält im Gegensatz zu dem darunterliegenden Schwammgewebe drei- bis fünfmal so viele Chloroplasten. Da aber das Sonnenlicht das ganze Blatt durchdringen muss, fällt das Palisadengewebe bei Sonnenblättern deutlich stärker aus.
Bei Schattenblättern besteht dieses oftmals lediglich aus nur einer Schicht, so dass das weniger starke Sonnenlicht auch das Schwammgewebe darunter erreichen kann.
Andere Dicke
Dadurch, dass das Palisadengewebe deutlich dünner ausfällt als bei Sonnenblättern, ist auch die Gesamtdicke bei Schattenblättern deutlich geringer.
Geringerer Wasserhaushalt
Da Schattenblätter im Schatten wachsen, besitzen sie in der Regel auch einen geringeren Wasserhaushalt als Sonnenblätter. Auch das Leitbündelsystem ist weniger ausgeprägt. Und dadurch, dass über die Stoma (Spaltöffnungen) weniger Wasser verdunstet wird, ist das Adersystem auf der Lamine deutlich eingeschränkter.
Über die Spaltöffnungen wird Wasser verdunstet. Da auf dem Schattenblatt die Sonneneinstrahlung geringer ausfällt, ist auch der Wasserhaushalt eingeschränkter.
Hier die Infografik zu den Unterschieden:
Unterschiede zwischen Sonnen- und Schattenblatt sind rot hervorgerufen
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