Wurzel – Bau und Funktion

Die Wurzel – Biologie

Mit Sicherheit hast du schon einmal die Wurzel einer Pflanze gesehen. Wenn du eine Blume aus der Erde ziehst, dann befindet sich daran eine Wurzel. Wenn du im Wald spazieren gehst, kann es sogar passieren, dass du über eine Baumwurzel stolperst, da sich diese zum Teil über dem Erdboden ausbreiten.
Die Wurzel zählt per Definition zu den Pflanzenorganen, die verschiedene für Pflanzen lebenswichtige Funktionen erfüllen. Welche Funktionen die Wurzel ausübt, schauen wir uns im Folgenden an.

Die Wurzel – Funktionen

Die Wurzel dient insbesondere zur Befestigung der Pflanze im Boden. Sie verankert die Pflanze im Boden, sodass sie selbst bei starken Winden nicht umfällt.
Die zweite Hauptfunktion der Wurzel ist dir mit Sicherheit bewusst: die Wasser- und Nährstoffaufnahme. Die Wurzel nimmt das Wasser und die Nährstoffe aus dem umgebenden Boden auf und versorgt die Pflanze mit diesen Stoffen.

Die Wurzel – Arten

Je nach Standort, Umweltbedingungen und Pflanzenart bilden sich unterschiedliche Wurzelformen aus. Anhand dieser unterscheidet man Pflanzen zwischen:

• Tiefwurzlern
• Flachwurzlern
• Herzwurzlern

Von diesen Namen kannst du dir bestimmt schon ableiten, wie die jeweiligen Wurzelsysteme ausgebildet sind.

Die Hauptwurzeln (Pfahlwurzeln) von Tiefwurzlern, zum Beispiel die der Kiefer, ragen tief in den Erdboden hinein. Diese Bäume haben eine hohe Standfestigkeit. Außerdem können sie viele Erdschichten durchdringen und erreichen Wasservorräte in den unteren Bodenschichten (Grundwasser).

Flachwurzler, wie zum Beispiel die Fichte, haben Wurzelsysteme, die sich lediglich in den oberen Bodenschichten ausbreiten. Daher ist ihre Standfestigkeit deutlich geringer als die der Tiefwurzler. Bei einem starken Sturm kommt es daher schon einmal zum Windwurf, also zur Entwurzelung des Baums. Außerdem reichen die Wurzeln von Flachwurzlern nicht in untere Erdschichten, sodass sie auf regelmäßig fallenden Niederschlag angewiesen sind.

Herzwurzler, wie zum Beispiel die Buche, haben sowohl sich flach ausbreitende als auch tiefreichende Wurzeln. Da sie somit Regenwasser aufnehmen können, aber auch an Wasservorräte in unteren Erdschichten gelangen, können sie sich flexibel an die Boden- und Wetterverhältnisse anpassen.

Die Wurzel – Aufbau und Wasseraufnahme

Um zu verstehen, wie genau die Wurzel Wasser aus dem Erdboden aufnehmen kann, schauen wir uns zunächst den Aufbau einer Wurzel an.

Wie ist eine Wurzel aufgebaut?

Die Rhizodermis, auch Wurzelepidermis oder Wurzelhaut, ist das äußerste Gewebe der Wurzel. Sie bildet schlauchartige Ausstülpungen, die auch als Wurzelhaare bezeichnet werden. Dadurch wird ihre Oberfläche enorm vergrößert, sodass mehr Wasser von außen aufgenommen werden kann.

Einige Pflanzen, wie zum Beispiel Palmenpflanzen, bilden am Stamm oder an der Wurzel selbst dornenartige Seitenwurzeln aus. Diese sogenannten Wurzeldornen dienen insbesondere dem Schutz der Pflanze vor Fressfeinden.

Die Wurzelrinde nimmt einen großen Teil der Wurzel ein. Sie ist ein Gewebe, das dem Stoffaustausch zwischen der Rhizodermis und den weiter innen liegenden Wurzelbestandteilen dient.

Der Zentralzylinder enthält die Leitbündel der Pflanze. Die Leitbündel kann man in zwei verschiedene Leitgewebe unterteilen: Das Xylem dient dem Transport des aufgenommenen Wassers und der Nährstoffe hinauf bis in die Blätter der Pflanze. Im Phloem hingegen wird insbesondere der aus der Fotosynthese gewonnene Zucker von den Blättern hinab bis in die Speicherorgane der Pflanze transportiert.

Die Endodermis umgibt den Zentralzylinder. Sie dient als Schutz und reguliert den Durchtritt von Wasser und Nährstoffen.

Wie funktioniert die Wasseraufnahme in der Wurzel?

Grundlegend für die Wasseraufnahme ist, dass das Bodenwasser in der Umgebung der Wurzel weniger Salze enthält als die Wurzel selbst. Um diesen Konzentrationsunterschied auszugleichen, diffundiert Wasser durch die Membran der Wurzelhaarzellen in die Wurzel hinein. Andersherum ist der Konzentrationsausgleich nicht möglich: Die Membran ist semipermeabel und lässt nur Wasser, nicht aber die größeren Salzteilchen hindurch. Diesen Prozess bezeichnet man als Osmose.
Auch innerhalb der Wurzel selbst herrscht ein Konzentrationsunterschied: Innen liegende Gewebeschichten enthalten mehr Salze als außen liegende. So nimmt der Salzgehalt von den Wurzelhaarzellen bis hin zum Zentralzylinder zu. Somit findet auch zwischen diesen Geweben der Wassertransport mittels Osmose statt.

Wenn du mehr Details über die Wasseraufnahme der Wurzel und den anschließenden Wassertransport in den Leitbündeln erfahren möchtest, empfehlen wir dir das Video zum Wassertransport in Pflanzen.

Die Wurzel - kurze Zusammenfassung

In diesem Video wird dir die Wurzel mitsamt ihrer Aufgaben einfach erklärt. Du weißt nun, nach welchen Wurzeltypen man Bäume unterscheiden kann, wie eine Wurzel aufgebaut ist und wie die Wasseraufnahme mithilfe von Wurzeln funktioniert. Auch zu diesem Thema findest du interaktive Übungen und ein Arbeitsblatt. Du kannst dein neu erworbenes Wissen also sogleich testen.