Caspary-Streifen im Sprossquerschnitt
Bild 1: Blüte der Pfefferminze
Jörg Weiß, vom 25.03.2023
Caspary-Streifen? War das nicht ein anatomisches De- tail, das sich hauptsächlich in Wurzel und den Nadel- blättern der Coniferales findet? Nicht nur. Es gibt sie tatsächlich auch im Spross krautiger Pflanzen. Hans-Jürgen Koch hat im Februar auf einen entsprechenden Fund in seinem Thread zur Weißen Taubnessel (Lamium album) hingewiesen (Bild 17). Und schon 5 Jahre früher gibt es eine entsprechende Anfrage zu einem solchen Fund, ebenfalls bei Lamium album im Forenthread von Rolf (Reblaus). beide Aufnahmen zeigen die Caspary-Streifen im Fluoreszenzkontrast.
Hier die Definition der Caspary-Streifen aus der Wikipedia:
Der Casparische Streifen oder Caspary-Streifen (nach dem Botaniker Robert Caspary oder Robert Caspari) befindet sich in den Zellwänden von Endodermis- und Hypodermiszellen der Wurzeln. Eine Hypodermis, die mit einem Caspary-Streifen ausgestattet ist, wird Exodermis genannt.
Der Casparische Streifen blockiert die Passage von gelösten Mineralstoffen, Wasser und Gasen durch die Zellwände und Interzellularräume in den Zentralzylinder. Der Transport im apoplastischen Raum – zwischen den Endodermiszellen hindurch – wird damit gestoppt. Auf diese Weise müssen Mineralstoffe durch die Durchlasszellen der Endodermis wandern und sind folglich der Kontrolle und Selektion des symplastischen Raumes ausgesetzt.
Im primären Zustand ist der Caspary-Streifen wenige µm breit und besteht überwiegend aus Lignin sowie aus Endodermin, einem dem Suberin ähnlichen Stoff, der sich im Inneren jeder Endodermiszelle befindet. Im sekundären Zustand lagern die meisten Zellen als sekundäre Zellwand Suberinlamellen auf. Neueste Untersuchungen zeigten, dass, trotz sekundärer und tertiärer Auflagerung in Endodermiszellen Wasser relativ ungehindert über den apoplastischen Weg in den Zentralzylinder gelangt. Gehindert werden besonders im Wasser gelöste Stoffe, wie Ionen und organische Verbindungen. Die Hauptaufgabe, welche diesen apoplastischen Barrieren zukommt, ist vor allem zu verhindern, dass aktiv in das Xylem gepumpte Ionen zurück in den Wurzelcortex fließen können. Das so aufgebaute negative Wasserpotential lässt Wasser passiv ins Xylem nachfließen. Der so aufgebaute Wurzeldruck sorgt für eine permanente Wasserversorgung. Besonders bei Monokotylen wird zusätzlich auf die äußeren und seitlichen Zellwände verholzte Cellulose aufgelagert. Dieser Zustand wird tertiäre Endodermis genannt.
Nährsalze, die sich schon im Symplast befinden, gelangen durch die Endodermiszellen in den Zentralzylinder. Das Xylem transportiert nun das Wasser und die Nährsalze aufwärts in das Sprosssystem.
(Wikipedia, https://de.wikipedia.org/wiki/Casparischer_Streifen)
Da ist erst mal keine Rede vom Spross und selbst die Caspary-Streifen in den Leitbündelscheiden der Nadelblätter finden keine Erwähnung. Eines ist aber interessant: laut Wikipedia bestehen Caspary-Streifen überwiegend aus Lignin sowie aus Endodermin. Sie sollten also in einem Wacker-gefärbten Präparat rot angefärbt sein. Also flott mal in den Präparatekasten geschaut, was sich dort bei den Sprossquerschnitten der Lamiaceen so alles finden. Längst nicht bei allen Vertretern ist eine Endodermis eindeutig zu erkennen oder vorhanden. Bei Lavendel war meine Suche nach eindeutigen Bildern z.B. vergeblich. Bei Mentha bin ich jedoch fündig geworden.
Bilder 2a,b: Caspary-Streifen im Spross der Grünen Minze (Mentha spicata)
Bilder 3a,b: Caspary-Streifen im Spross der Schwarzen Pfefferminze (Mentha * piperita var piperita L.)
Hier sind die Caspary-Streifen schon in der Aufnahme mit dem 40er Objektiv gut zu erkennen (3a). Das 100er Objektiv liefert Caspary-Streifen wie auf dem Präsentierteller. Wir sehen also, bei den Lippenblütlern (Lamiales) kann man auf der Suche nach einer Endodermis im Spross gut fündig werden.
Und der Beleg? Da wird man in Esaus Pflanzenanatomie fündig:
Pflanzenanatomie, Esau 1969, S. 272 ff "Endodermis"
Relevant für die Taubnessel und die Minzen sind einige Sätze auf Seite 273, linke Spalte, unten:
"Es gibt aber eine Anzahl Angiospermen - meist krautige Arten - bei denen auch der Stengel eine Endodermis mit Caspari-Streifen entwickelt (Carlquist, 1959b; Courtot und Baillaud, 1960; Guttenberg, 1943; Van Fleet,1961)"
Die üblichen Fundorte der Endodermis, wie oben angesprochen z.B. in Nadelblättern und natürlich in den Wurzel der allermeisten Pflanzen, werden natürlich auch angesprochen.
Literatur und Links
[1] Pflanzenanatomie
Katherine Esau, Gustav Fischer Verlag, 1969
[2] Weiße Taubnessel (Lamium album)
Forenthear im Mirkroskopie-Forum von Hans-Jürgen Koch,
vom 02. März 2023
[3] Casparysche Streifen in Spross-Endodermis
Forenthread im Mikroskopie-Forum von Rolf (Reblaus),
vom 02.05.2014
Bildquellen