Warum haben die Blätter der Bäume unterschiedliche Formen?

Handförmig, oval, rund oder gezackt, die Blätter der Bäume haben unglaublich vielfältige Formen. Warum hat die Natur so unterschiedliche Blattformen und -größen hervorgebracht?

Der Evolutionstheorie folgend könnte man sich vorstellen, dass es eine optimierte Blattform und -größe gibt, die die Fotosynthese und das Wachstum von Bäumen fördert. Wenn man die Natur beobachtet, ist dies nicht der Fall. Die Eiche hat gelappte Blätter, die Kastanie längliche Blätter und die Akazie Blätter, die in Folianten zerlegt sind. Woher kommt diese unglaubliche Komplexität?

Größe der Baumblätter: eine Folge des Klimas

Die Form der Blätter ist das Ergebnis der Anpassung jeder Art an ihre Umwelt. In einem trockenen Klima darf das Blatt nicht zu groß sein, da es sonst austrocknet. Umgekehrt werden die Blätter bei starkem Regen größer. Ian Wright, Biologe an der Macquarie University in Sydney, sagt: „Die Bananenblätter konnten so groß werden, weil diese Bäume in einem warmen und feuchten Klima wachsen. Grundsätzlich gibt es keine Grenzen für die Größe der Blätter. Solange es Wasser im Boden gibt, wachsen sie weiter. Die Madagaskarpalme oder der Königsbast (Raphia regalis) haben riesige Blätter, die bis zu 25 m lang und 3 m breit werden können“, erklärt der Experte, der eine in „Science“ veröffentlichte Studie über die Blattgröße verfasst hat.

Aber warum bleiben dann die Blätter von Bäumen in gemäßigten Zonen, die grundsätzlich weniger Gefahr laufen, von der Sonne „verbrannt“ zu werden, als in tropischen Zonen, mittelgroß? Den Forschern zufolge liegt dies an der Kälte. „Große Blätter haben dickere, isolierende Schichten unbeweglicher Luft, die ihre Fähigkeit verlangsamen, Wärme aus ihrer Umgebung zu ziehen, Wärme, die notwendig ist, um die über Nacht verlorene Energie auszugleichen“, erklärt Colin Prentice, Co-Autor der Studie. Kleinere Blätter haben auch einen geringeren Stoffwechselaufwand.

Eingekerbte Blätter, um weniger Schatten zu werfen

Bleibt noch die Erklärung für die Vielfalt der Formen. Auch hier passt sich jeder Baum bestmöglich an die Bedingungen an, unter denen er lebt. Die Form eines Blattes ist also das komplexe Ergebnis eines Kompromisses zwischen dem Einfangen von möglichst viel Licht für die Photosynthese und der Aufnahme von möglichst viel CO₂ durch die Blattporen, da beide Prozesse zu einer Verdunstung des Wassers führen. Blätter, die viel Licht erhalten, neigen daher dazu, mehrere Lappen und Rundungen zu besitzen, um die Wärme abzuleiten.

Einige spitzwinklige Blätter fangen morgens, wenn die Sonne tief steht, ein Maximum an Licht ein und minimieren gleichzeitig die Hitzeeinwirkung, wenn die Sonne tagsüber ihren Höchststand erreicht. Einige gekrümmte Blätter sind sogar in der Lage, sich selbst zu beschatten!

Umgekehrt neigen Bäume, die in schattigen Gebieten wachsen, dazu, breitere und weniger gezackte Blätter zu haben, um möglichst viel Sonne einzufangen.

Ein und derselbe Baum kann auch unterschiedliche Blattgrößen und -formen haben: Die obersten Blätter, die viel Licht einfangen, neigen dazu, kleiner und stärker gelappt zu sein, damit sie die Blätter der unteren Etage weniger beschatten. Wenn zwei Bäume derselben Art in unterschiedlichen Umgebungen stehen, werden sie auch unterschiedliche Blattformen entwickeln.

Schließlich wird die Blattform auch durch die Arten von Insekten und Mikroorganismen beeinflusst, die der Baum beherbergt und von denen einige für das Wachstum des Baumes vorteilhaft sind. Die Phyllosphäre bezeichnet also die Oberfläche, die die Pflanze als Lebensraum für Mikroorganismen bietet.

Sonderfall Nadeln

Bei Nadelbäumen haben die Nadeln eine sehr geringe Lichtabsorbierende Oberfläche. Dafür besitzen Nadeln eine dicke, harte, lackierte Kutikula mit unter der Oberfläche liegenden Stomata, die den Wasserverlust durch Verdunstung verhindern. Dadurch sind sie in der Lage, sehr niedrigen Temperaturen und einem trockenen Klima standzuhalten. Da sie ihre Blätter nicht wie sommergrüne Bäume abwerfen, können sie auch das ganze Jahr über Fotosynthese betreiben. Eine deutsche Studie ergab, dass Buchen mit ihren breiten, ovalen Blättern an 176 Tagen im Jahr Fotosynthese betreiben, Fichten dagegen an 260 Tagen.

Urhebender Autor: Céline Deluzarche