Bedingungen für das Wachstum der Pflanzen

Die Zellteilung bei den Pflanzen erfolgt ständig. Man könnte annehmen, dass Pflanzen also immer weiter wachsen könnten. Das wird jedoch durch Naturgesetze verhindert:

Das Beispiel der größten Bäume auf der Erde verdeutlicht die Grenzen des Wachstums:

Die größten Bäume der Erde sind Mammutbäume. Sie können bis über 110 m hoch werden und einen Stammdurchmesser von bis zu 8 m oder mehr haben.

Die Frage warum die Bäume nicht in den Himmel wachsen, kann beantwortet werden, wenn man sich nun mal genauer anschaut, wie das mit dem Wasser, das die Pflanzen unbedingt zum Wachsen und Leben benötigen, eigentlich funktioniert:

Der Baum nimmt das Wasser über seine Wurzeln aus dem Boden auf. Über ein Leitgewebe im Inneren des Stammes gelangt das Wasser immer höher und landet schließlich in den Blättern. Hier kann es dann für die Photosynthese genutzt werden und verdunstet.

Wie schafft es das Wasser so hoch hinauf zu kommen?

Das Wasser, das die Wurzeln aus dem Boden aufnehmen, sorgt dafür, dass ein Wasserdruck entsteht. Durch den Druck wird das Wasser in die Leitungsbahnen des Leitgewebes gedrückt. In den Blättern wird ständig Wasser verbraucht. Dadurch entsteht ein Unterdruck, der das Wasser hoch zieht. Zu diesem Zusammenspiel von Überdruck und Unterdruck kommt dann noch die Kapillarkraft: Die Leitungsbahnen sind so dünn, das das Wasser eingeengt wird und dadurch noch mehr Druck bekommt. Durch diese drei Vorgänge kann das Wasser gegen die Gravitationskraft (Anziehungskraft) der Erde nach oben transportiert werden.

Dieser Vorgang funktioniert so lange, bis der Wurzeldruck und die Kapillarkräfte nicht mehr ausreichen, um das Wasser noch höher zu transportieren.

Und dass es dann nicht mehr höher geht, ist der Grund, weswegen die Bäume eben nicht in den Himmel wachsen!

Auch ist die Stabilität eines Stängels oder Baumstammes nicht unbegrenzt hoch. Der Stängel oder der Baumstamm würde bei Überschreiten einer bestimmten Masse abknicken oder zusammenstürzen. Nach Erreichen einer bestimmten Höhe ist also ein Wachstum nur noch in der Breite möglich.

Pflanzen benötigen Wasser und Nährstoffe aus dem Boden und Stickstoff aus der Luft, um wachsen und leben zu können. Wasser als lebensnotwendiger Bestandteil muss in ausreichenden Mengen zur Verfügung stehen oder zur Verfügung gestellt werden.

Je mehr und schneller Pflanzen wachsen, desto mehr Wasser und Nährstoffe brauchen sie. Fehlen diese Stoffe, so kann eine Pflanze nicht wachsen. Sie verkümmert und stirbt.

Durch zu viele Pflanzen an einem Ort und schnelles Wachstum werden dem Boden vorhandenes Wasser und die Nährstoffe entzogen. Größere Pflanzen brauchen mehr als kleinere. Die Pflanzen konkurrieren miteinander und "kämpfen" um Nahrung und Licht. Sie entziehen den kleineren Pflanzen ihren Bedarf. Kleinere Pflanzen sterben und verschwinden dadurch.

Sind die Nährstoffe und das Wasser vermindert, kommt es bei größeren Pflanzen ebenfalls zu Mangelerscheinungen. Wird dem Boden nicht ausreichend Dünger und Wasser hinzugefügt, sterben - in Folge des Mangels - auch die großen Pflanzen.

Pflanzen benötigen also einen ausgewogenen Vorrat an Wasser und Nährstoffen.

Bei einer großen Artenvielfalt finden viele verschiedene Pflanzenarten ihre Nische.

Viele Einflüsse durch die Natur und durch die Menschen können das Lebensende für Pflanzen bedeuten.

Ursachen sind Stürme, Erdbeben, Erdrutsche, Muren, Gletscher, Lawinen, Feuer und andere Naturkatastrophen.

Ursachen durch Menschen sind Ernten, Abholzungen, Rodungen und der Einsatz von Pestiziden.

Viele Pflanzen auf unserer Erde wachsen unter günstigen, andere unter ganz extremen Bedingungen. Sie können sich anpassen. Es gibt sogar Pflanzen, die sich erst dann vermehren können, wenn sie einem Feuer ausgesetzt waren. Pflanzen gibt es in nahezu allen Regionen unserer Erde.

Eine Versuchsreihe mit Pflanzen, z.B. Bohnen in verschiedenen Behältern (Blumenkästen) und die Dokumentation der Messungen in Tabellen gibt Aufschluss darüber, unter welchen Bedingungen Pflanzen besonders gut oder schlecht gedeihen.

Licht ist die Grundvoraussetzung für die Photosynthese. Es liefert die Energie, die unabdingbar für die Entstehung von organischer Substanz ist.

Erklärung der Photosynthese:
Die Pflanzen sind aus Zellen aufgebaut.
In diesen Zellen gibt es Chloroplasten. Das sind Zellen, die aus Sonnenlicht, Wasser und CO2 Sauerstoff und Traubenzucker herstellen können.
Die Pflanze nimmt also die Energie der Sonne, das Wasser und CO2 auf.
In den Zellen findet dann die Photosynthese statt. Dabei entstehen Sauerstoff und Traubenzucker.
Den Traubenzucker brauchen die Pflanzen, um zu wachsen.
Der Sauerstoff ist für sie zum größten Teil nur ein "Abfallstoff". Aber da Pflanzen in den Zellen auch Mitochondrien haben, welche nur mit Sauerstoff überleben können, benötigen sie ein kleines bisschen des Sauerstoffs auch für sich.
Den Rest des Sauerstoffs (O2) geben sie in die Atmosphäre ab, wo wir ihn atmen können.