Wenn die Blätter der Bambuspalme Rhapis excelsa zu wenig Wasser erhalten und austrocknen, falten sie sich zu einer gewellten Zick-Zack-Form zusammen, die einem Papierfächer ähnelt. Je mehr Wasser die Pflanze verloren hat, desto stärker verformen sich ihre Blätter. Aber wie genau läuft diese Faltung ab?
Wie entsteht das typische Faltungsmuster?
Dieser Frage ist ein Forschungsteam um Kexin Guo von der Nanyang Technological University in Singapur nachgegangen. Die Biologen beobachteten, in welchem Muster und Ausmaß sich trocknende Blätter der Palme verformen. Zudem untersuchten sie Querschnitte von verschiedenen Abschnitten der Blätter unter dem Mikroskop. Die Daten gaben sie anschließend in ein Computermodell ein und simulierten damit den Vorgang der Austrocknung.
Dabei stellten Guo und sein Team fest: Die Faltung der Bambusblätter erfolgt nicht als gleichmäßiges Zusammenrollen oder -ziehen über die gesamte Blattfläche, sondern spezifisch und präzise entlang der rippenförmig angeordneten Venen der Blätter. Oberhalb dieser Venen befinden sich spezielle Pflanzenzellen, die größer und länger sind als benachbarte Zellen, wie die Mikroskopaufnahmen enthüllten. Diese Zellen dienen beim Austrocknen der Blätter als Scharniere, indem sie mehr Wasser verlieren und stärker schrumpfen als andere Zellen, wie Guo und seine Kollegen feststellten. Dadurch knicken die Blätter präzise an diesen Venen-Kanten ab – und zwar abwechselnd zur einen oder anderen Seite. Der Winkel der Knicke wird dabei umso kleiner, desto weniger Wasser in den Blättern vorhanden ist, bis schließlich ein minimal möglicher Winkel erreicht ist. Die „Scharnierzellen“ sind somit die Ursache für die zickzackförmige Verformung der Palmblätter.
