Die Spaltöffnungen (Bau und Funktion)
Die Blattunterseite wird von der unteren Epidermis begrenzt, die sich gewöhnlich durch den Besitz von Spaltöffnungen von der oberen Epidermis unterscheidet. Die Spaltöffnungen regulieren den Gasaustausch und den Wasserhaushalt. Es handelt sich bei ihnen jeweils um eben von zwei Schließzellen eingeschlossenen Spalt. Die Schließzellen sind im Normfall bohnenförmig, enthalten als einzige Epidermiszellen Chlorophyll und besitzen charakteristische Wandverdickungsleisten. Die wichtigsten Gase sind Schwefeldioxid, Ammoniak und Stickstoffdioxid. Schwefeldioxid führt in hohen Konzentrationen zur Schädigung der Photosynthese. Schwefelmangel im Boden kann zu besserem Wachstum führen. Pflanzen können aber über ihre Blätter auch Nährstoffe verlieren. Bei hoher Schwefeldioxid-Belastung geben Blätter Schwefelwasserstoff ab. Dies wird als Entgiftungsmechanismus gedeutet. Aber auch Pflanzen ohne Schwefeldioxid-Belastung geben flüchtige Schwefelverbindungen ab.
Die Öffnungs- und Schließbewegungen erfolgen in Abhängigkeit von Temperatur, Licht und Luftfeuchtigkeit. Am Morgen und am Abend bei Licht und meist großer Feuchtigkeit sind Spaltöffnungen für die Fotosynthese geöffnet, während der Mittagszeit sind sie wegen der hohen Temperatur weitestgehend geschlossen, um die Wasserdampfabgabe zu drosseln, in der Nacht sind sie für die Atmung geringfügig geöffnet.
Eine Drucksteigerung bewirkt eine verstärkte Krümmung, wodurch der Spalt geöffnet wird. Druckabnahme bewirkt ihre Abflachung und somit eine Schließung des Spaltes. Meist enthalten die Schließzellen bei geschlossener Spalte viel Stärke, die beim Öffnen zum Teil in löslichen Zucker umgewandelt wird. Eine Spaltöffnung ist meist nur 0,04 mm lang und 0,01 mm breit, aber ihre Zahl ist groß, ihre Anzahl pro mm2 Blattfläche schwankt zwischen 20 und über 800. Durch die Spaltöffnungen erfolgt die Wasserdampfabgabe; sie kann beträchtliche Werte erreichen: Eine Sonnenblume vermag an einem Sonnentag 1 Liter, eine Buche ca. 60-70 Liter Wasser zu verdunsten. Daher ist an heißen Sommertagen eine leichte Abkühlung im Wald zu spüren. Lehrbuch der Botanik” (G. Fischer)
Spaltöffnung