Keine Tatsache mehr

Der größte Teil der Trockenmasse einer wachsenden Pflanze stammt aus Stoffen, die aus dem Boden aufgenommen werden.

Was wir heute wissen

Der größte Teil der pflanzlichen Trockenmasse besteht aus Kohlenstoff, der aus atmosphärischem Kohlendioxid fixiert wurde. Der Boden liefert Wasser und essenzielle Mineralstoffe, trägt aber gewöhnlich nur einen kleinen Teil zur während des Wachstums neu gebildeten Trockenmasse bei.

Warum sich das änderte

Frühe Vorstellungen zur Pflanzenernährung konzentrierten sich auf Wurzeln und Boden, und van Helmonts Weidenexperiment wurde zunächst als Beleg dafür verstanden, dass Wasser die Hauptquelle sei. Quantitative Arbeiten zu Gasaustausch und Photosynthese zeigten später, dass Kohlendioxid den größten Teil des Kohlenstoffs liefert, der in pflanzliche Biomasse eingebaut wird.

Status
Widerlegt
Kategorie
Botanik
Akzeptiert für
≈2 154 Jahre
Ungefähr akzeptiert
Antike bis 18. Jahrhundert
Ungefähr geändert
Spätes 18. bis 19. Jahrhundert
Erklärdiagramm mit Pflanze und Boden vor und nach dem Wachstum. Die Pflanze gewinnt deutlich an Trockenmasse, während sich die Bodenmasse nur wenig ändert. Pfeile zeigen Kohlendioxid über die Blätter, Wasser über die Wurzeln und Mineralstoffe aus dem Boden.

Eine wachsende Pflanze kann weit mehr Trockenmasse gewinnen, als der umgebende Boden verliert. Spätere Forschung zeigte, dass der Kohlenstoff in einem großen Teil der pflanzlichen Trockenmasse aus atmosphärischem Kohlendioxid stammt; der Boden liefert Wasser und wichtige Mineralstoffe, aber nicht den Großteil der neu gebildeten Trockenmasse.

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Die Vorstellung vom Boden als Hauptquelle der Pflanzenmasse gehörte zu einer viel älteren Theorie der Pflanzenernährung als die bekannte Schulgeschichte über van Helmonts Weidenbaum. Historische Arbeiten zur Pflanzenphysiologie verfolgen eine aristotelische Lehre, nach der Landpflanzen ihre Substanz aus dem Boden bezogen. Aristoteles betrachtete die Wurzeln als den Weg, über den vorbereitete Nahrung in die Pflanze gelangte; Blätter wurden noch nicht als zentrale Organe der Kohlenstoffassimilation verstanden.

Der Wandel ging nicht auf ein einziges Experiment zurück. Nikolaus von Kues, Jan Baptist van Helmont, Robert Boyle, Stephen Hales, Joseph Priestley, Jan Ingenhousz und Nicolas-Théodore de Saussure veränderten jeweils unterschiedliche Teile des Bildes. Van Helmonts berühmtes Weidenexperiment zeigte, dass eine Pflanze viel mehr Masse gewinnen konnte, als der Boden verlor; er folgerte jedoch, dass Wasser den Zuwachs lieferte. Hales vermutete später, ein Teil der Pflanzensubstanz stamme aus der Luft. Priestley und Ingenhousz verknüpften Pflanzen, Luft, Licht und Gasaustausch; de Saussure trug dazu bei, die Pflanzenernährung auf eine quantitative chemische Grundlage zu stellen.

Deshalb liegt das repräsentative Änderungsdatum deutlich später als van Helmont. Das alte bodenzentrierte Modell veränderte sich in mehreren Etappen. Es durchlief ein wasserzentriertes Modell und anschließend zunehmend quantitative Untersuchungen von Luft, Licht, Mineralstoffen und Kohlenstoffchemie.

Heute ist die Unterscheidung zwischen Frischmasse und Trockenmasse entscheidend. Wasser kann den größten Teil des Gewichts einer frischen Pflanze ausmachen, während der überwiegende Teil des Kohlenstoffs in ihrer Trockenmasse letztlich aus atmosphärischem Kohlendioxid stammt. Der Boden bleibt unverzichtbar, weil er Wasser und Mineralstoffe liefert.

Evidenz

Quellen und was sie belegen

Historischer Kontext

Aktuelle Evidenz

  • PhotosynthesisEncyclopaedia Britannica

    Erklärt, wie Pflanzen Kohlendioxid und Wasser nutzen, um Kohlenhydrate zu bilden, die den größten Teil ihrer Trockenbiomasse ausmachen.

  • Carbon Dioxide Fixation and PhotosynthesisNCBI Bookshelf

    Beschreibt Kohlenstofffixierung als Einbau atmosphärischen Kohlendioxids in organisches Pflanzenmaterial.

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