Verankerung im Boden

Wurzeln

Eine Landpflanze, die nicht gleich vom ersten Regen oder Wind weggespült oder -getrieben werden will, muss sich fest im Boden verankern. Rezente Landpflanzen machen das in der Regel durch eine mehr oder weniger tiefgehende Wurzel (Flachwurzler, Tiefwurzler). Neben der Verankerung hat die Wurzel aber noch eine andere wichtige Aufgabe: Sie nimmt Wasser aus dem Boden auf und mit dem Wasser die erforderlichen Nährsalze.

In der Fossilgeschichte tauchen echte Wurzeln zum ersten Mal vor ca. 407 Millionen Jahren auf, im frühen Devon ^[5]. Die Wurzelfilamente hatten einen Durchmesser von 0,5 bis 2,0 cm und waren bis zu 90 cm lang; die Pflanzen konnten damals also schon bis zu 1 m lange Wurzeln ausbilden. Im Gegensatz zu den heutigen Wurzeln waren diese frühen Wurzeln allerdings noch recht einfach aufgebaut. Eine Wurzelkappe fehlte genau so wie eine Endodermis - zwei typische Merkmale heutiger Pflanzen ^[1,5].

Rhizoide, also wurzelähnliche Gebilde, die ebenfalls der Verankerung im Boden dienen, tauchen schon viel früher in der Erdgeschichte auf. Bereits die Armleuchteralgen oder Charophyceae hatten Rhizoide ^[3]. Diese im Wasser lebenden vielzelligen Algen hielten sich damit im Boden des Gewässers fest. Zur Wasser- oder Mineralstoff-Aufnahme dienten diese Rhizoide allerdings nicht, das war ja auch bei einer im Wasser lebenden Pflanze überhaupt nicht nötig.

Die Evolution der Wurzeln verlief nicht linear. Verschiedene Pflanzengruppen entwickelten zu unterschiedlichen Zeiten Wurzeln unabhängig voneinander und passten sich so ihren jeweiligen Umwelten an ^[5].

"The relatively late origin in lycophytes of roots with caps is consistent with the hypothesis that roots evolved multiple times rather than having a single origin, and the extensive similarities between lycophyte and euphyllophyte roots therefore represent examples of convergent evolution. " ^[5]

Zur Erläuterung dieses Zitats:

"Lycophytes" oder Lycophyten sind eine fossil umfangreiche Gruppe von Pflanzen. Rezente Lycophyten stellen nur ca. 1% der heutigen Pflanzenarten dar. Die Bärlapppflanzen sind die wohl bekannteste Gruppe der Lycophyten.

"Euphyllophyte" oder Euphyllophyte sind eine große Gruppe von Gefäßpflanzen, die sowohl die "echten" Farne wie auch die Samenpflanzen umfasst.

In dem Text wird darauf hingewiesen, dass die Wurzeln der Bärlapppflanzen und die Wurzeln der Farne und Samenpflanzen unabhängig voneinander entstanden sind, es handelt sich also um ein Beispiel für konvergente Evolution.