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Bild des Monats: Wie ein Stamm dicker wird

Um möglichst hoch zu wachsen, ihr Gewicht zu tragen und alle Pflanzenorgane mit Nährstoffen zu versorgen, müssen Bäume dicke Stämme und Äste ausbilden. Das gelingt ihnen mit Hilfe des so genannten sekundä­ren Dickenwachstums. Forscher um Thomas Greb von der Universität Heidelberg haben diesen Prozess nun genauer aufgeklärt.

Für das pflanzliche Dickenwachstum sorgt eine Zellschicht namens Kambium, in der sich Zellen durch Teilung fleißig vermehren. Sie sitzt zwischen dem inneren holzigen Teil der Sprossachse (dem »Xylem«) und dem äußeren Bast- und Rindenanteil (dem »Phloem«). Um herauszufinden, was mit den neuen Zellen geschieht, experimentierten Forscher um Greb mit Keimlingen der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana), des wichtigsten Modellorganismus der Pflanzenbiologen. In ihnen veränderten sie Kambiumzellen gentechnisch so, dass diese fluoreszierende Proteine herstellten und somit bei geeignetem Anregungslicht aufleuchteten. Teilten sich die modifizierten Zellen, ging die Fähigkeit zum Fluoreszieren auf ihre Tochterzellen über. Nach einigen Tagen des Wachstums untersuchte das Team Querschnitte der Sprossachse. Darin waren fluoreszierende Zellen – also Abkömmlinge des Kambiums – sowohl im holzigen Teil als auch im Bastanteil zu erkennen: Sie ziehen zwei grüne Bahnen durch die Zelllandschaft (lila). Demnach geben Stammzellen im Kambium ihre Tochterzellen abwechselnd in beide Gewebe ab, bringen also sowohl Holz als auch Bast hervor.

Kennen Sie schon …

Spektrum der Wissenschaft – Stumme Zeugen: Wie moderne Forensik Täter überführt

Der genetische Fingerabdruck ist längst eine Standardmethode in der Ermittlungsarbeit. Doch die Kriminaltechnik nutzt dafür nicht nur Spuren von Verdächtigen. So genügten Forensikern des BKA in Wiesbaden vertrocknete Laubblätter, um den Täter eines ungelösten Falls aus den 1990er Jahren aufzuklären. In unserer Titelgeschichte geben sie einen spannenden Einblick in ihre Arbeit. Weitere Themen dieses Heftes: Scheitert in der Quantengravitation die Suche nach einer Weltformel an der gödelschen Unvollständigkeit? Um den Ressourcen- und Energieverbrauch für künstliche Intelligenz zu senken, entwickeln Forscherinnen und Forscher optische neuromorphe Computer, die Licht als Speicher- und Informationsträger nutzen. Außerdem berichten wir über einen Geoengineering-Ansatz, bei dem zerkleinertes Basaltgestein auf Ackerflächen klimaschädliches Kohlendioxid aus der Luft binden und gleichzeitig die Fruchtbarkeit der Böden steigern soll, und über die wachsende Bedrohung der Raumfahrt durch Weltraumschrott.

Gehirn&Geist – Intelligent ohne Gehirn

Ob Pflanzen, Pilze oder Einzeller – selbst einfachste Organismen lernen und lösen Probleme, um zu überleben. Und dies ist nicht an ein Gehirn oder an Nervenzellen gekoppelt! Des Weiteren erklärt der Neurophysiologe Andreas Draguhn, ob alle Lebewesen denken können und welche Voraussetzungen sie dazu unbedingt mitbringen müssen. Außerdem berichten wir, warum die Natur, und besonders ihre Geräusche, auf uns gesundheitsfördernd wirken. Was löst chronischen Juckreiz, der Menschen in den Wahnsinn treiben kann, aus? Führt die Klimakrise zur Solidarität in der Gesellschaft oder gewinnt die Abschottung die Oberhand? Wie erklärt sich das Wahlverhalten in Deutschland und anderen europäischen Ländern? Kann digitale Desinformation durch Fake News den Ausgang von freien Wahlen beeinflussen?

Spektrum Kompakt – Ab nach draußen! - Warum Natur uns glücklich macht

Sprudelnde Gewässer, rauschende Baumkronen sowie Vogelgezwitscher lindern Stress und steigern das Wohlbefinden. Die positiven Auswirkungen der Natur auf die Psyche sind weitläufig und vielschichtig. Doch profitieren nicht nur berufstätige Erwachsene von regelmäßigen Aufenthalten in der Natur.

  • Quelle
Development 10.1242/dev.171355, 2019

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