

DIE NATURWISSENSCHAFTEN 
Elfter Jahrgang. 
Enzymatische Regulation 
der Spaltöffnungsbewegung. 
Von Friedl Weber, Graz. 
Die Pflanze gestaltet ihre grünen Blätter 
meist nach dem Prinzip der Oberflächenvergröße- 
rung. Die Laubblätter sind flächenförmig aus- 
gebreitet und so in gesetzmäßiger Weise angeord- 
net, gestellt, daß Licht und Luft jedes einzelne 
ungehindert und ungeschmälert treffen kann; 
mit dem Licht strahlt ja der Pflanze die Energie 
zu, deren sie bedarf, um die Nahrung der Luft 
sich anzueignen; daher breitet sie die Blätter aus, 
um Kraft und Stoff nach Möglichkeit zu emp- 
fangen. Doch wie feuchte Wäsche rasch trocknet, 
wenn jedes Stück isoliert frei und flach ausge- 
breitet ist, so müßte auch jedes Blatt bald ver- 
trocknen und die gesamte Pflanze unersetzbare 
Mengen Wassers verdunsten, wäre nicht im Bau 
der Blätter eine Einrichtung getroffen, welche 
die Wasserabgabe auf ein lebensverträgliches Mab 
herabzudrücken vermag: die Blätter sind beider- 
seits an ihrer Oberfläche mit einem zwar zarten, 
aber für Wasser äußerst undurchlässigen fett- 
 artigen Grenzhiutchen, der Cuticula, überzogen, 
‚ die wie eine dünne über Wasser ausgebreitete Öl- 
‚schicht die Verdunstung hemmt. Wie sehr wirk- 
sam der Transpirationsschutz der Cuticula ist, 
mag aus der Angabe ersehen werden, daß ein ge- 
_ schalter Apfel, von dem die Cuticula mit der peri- 
pheren Schicht entfernt ist, 55mal soviel Wasser 
verliert wie ein ungeschilter. — 
Die für Wasser fast ganz undurchlässige Cuti- 
' eula bietet aber anderseits auch dem Eindringen 
des Kohlendioxyds der Luft ein unerwünschtes 
Hindernis dar. Der eine Rohstoff, aus dem in 
den Trägern des grünen: Farbstoffes, den Chloro- 
plasten oder Plastiden, in unnachahmbarer Weise 
zusammen mit dem Wasser organische Substanz 
(Zucker, Stärke) synthetisch hergestellt wird, 
kann durch die Cuticula nicht in genügender 
Menge in das Innere des Blattes hinein. -Es 
müssen also für CO, Eingangsöffnungen vor- 
handen sein. Und tatsächlich erweist sich im 
mikroskopischen Bilde die Cuticula durch zahl- 
reiche kleinste Löcher durchbohrt; das sind die 
Spaltöffnungen oder Stomata. 
Man könnte nun meinen: Bei der winzigen 
Kleinheit dieser Spalten (ihre maximale Breite 
beträgt etwa 8 Mikromillimeter) würden sie doch 
_ keine Erleichterung des Gasaustausches bedeuten. 
Aber erstens ist die Zahl der Stomata eines Blat- 
tes riesig groß (für ein Sonnenrosenblatt hat man 
sie auf 13 Millionen berechnet) und zweitens geht 
Nw. 1923. 
27. April 1923. 

Heft 17. 


die Gasdiffusion durch so kleine Löcher mit be- 
deutend erhöhter Geschwindigkeit vor sich, so 
daß die Gesamtdiffusion durch eine derartig 
durchlöcherte Membran fast ebenso stattfindet, 
als ob überhaupt keine hindernde Haut vorhan- 
den wäre. Dann könnte aber — wäre einzu- 
wenden — die Pflanze gänzlich auf die Cuticula 
verzichten. Ja, wenn die Öffnungsweite der Sto- 
mata dauernd unveränderlich bleiben müßte; das 
ist aber nieht der Fall: Die Spaltöffnungen kön- 
nen geschlossen und geöffnet, die Spaltweite kann 
reguliert werden und wird auch stets reguliert, 
wie man annehmen darf, ganz nach dem Bedürf- 
nisse der Pflanze. 
Dabei wird aber — wenn wir uns anthro- 
pomorph ausdrücken dürfen — die Pflanze oft 
vor schwere Entscheidung gestellt. Werden die 
Spalten geschlossen, dann ist dadurch zwar die 
Gefahr des Vertrocknens beseitigt, zugleich aber 
das Blatt in seiner ihm eigensten Tätigkeit als 
Organ der CO,-Assimilation gehemmt; so muß 
die Pflanze wählen zwischen Hunger und Durst. 
Und wir verstehen, wie fein, exakt und wechselnd 
arbeitend die Regulierung des Spaltöffnungsappa- 
rates vor sich gehen muß, damit die Arbeit des 
Blattes, dieses lebenswichtigsten Organs, gesichert 
bleibe für das Gesamtgedeihen des Ganzen. trotz 
steter Gefahr. Wie diese Selbststeuerung erfolgt, 
soll nun erörtert werden. 
Zunächst hat die Wissenschaft die Mechanik 
der Spaltöffnungsbewegung geklärt. Jede Spalte 
wird — wie bekannt!) — nicht von gewöhnlichen 
Oberhautzellen begrenzt, sondern von zwei eigen- 
artig gebauten schlauchförmigen ‚„Schließzellen“; 
diese sind nur an den Enden: miteinander ver- 
wachsen, in der Mitte aber nicht, so daß hier 
zwischen ihnen ein Hohlraum besteht, der in 
Form und Weite nicht stationär ist, sondern ver- 
ändert werden kann: krümmen sich die beiden 
Schließzellen bogig, dann wird der Raum zwischen 
ihnen verbreitert, die Spalte geöffnet; strecken sie 
sich gerade, verengert, geschlossen. 
Zwei Punkte waren bei diesem Mechanismus 
des Spaltöffnungsapparates der Aufklärung be- 
dürftig: 1. Welches ist die Kraft, durch die die 
Schließzellen zur Krümmung veranlaßt : werden 
und wo hat diese Kraft ihren Sitz? und 2. Wie 
kommt es, daß die Krümmung der Schließzellen 
gerade immer so erfolgt, daß daraus eine Ver- 
änderung der 'Spaltenweite resultiert? Die Grund- 
lage zur Klärung der ersten Frage haben Beob- 
1) Vgl. die Figur auf Seite 312. 
