Lebender Stein (Lithops aucampiae)

Ein Blattpaar bildet fast den ganzen sichtbaren Körper

Lithops aucampiae ist eine kleine ausdauernde Blattsukkulente aus Südafrika, mit natürlichem Areal von der North-West Province bis in die Northern-Cape-Region. Zwei dicke, teilweise miteinander verbundene Blätter sitzen an einem stark verkürzten Spross. Zwischen ihren Oberseiten liegt ein Spalt. Dort können das nächste Blattpaar und eine gelbe Blüte erscheinen.

Im natürlichen Wuchs ragen vor allem die abgeflachten Blattoberseiten aus dem Boden. Der übrige Blattkörper ist weitgehend eingebettet. So steht einem beträchtlichen inneren Wasservorrat nur eine kleine direkt exponierte Fläche gegenüber. Das grüne Gewebe verschwindet damit aber nicht: Die Pflanze muss weiterhin Licht für ihre Photosynthese erreichen lassen.

Das Fenster lässt Licht hinein und begrenzt es zugleich

Durchscheinende Bereiche der Oberseite heißen Blattfenster. Sie sind keine offenen Löcher. Licht dringt durch lebendes Gewebe in den Blattkörper ein. Dort liegen Bereiche mit Chlorophyll, die auch unterhalb der Bodenlinie photosynthetisch tätig sein können.

Eine direkte Untersuchung an L. aucampiae verglich die Oberseite, die oberirdischen Flanken und die vergrabenen Blattteile. Unterirdisch war das Verhältnis von Chlorophyll a zu Chlorophyll b kleiner als weiter oben – ein Muster, das zur Nutzung schwächerer Beleuchtung passt. Unter stärkerem Licht veränderte sich außerdem die Fähigkeit, überschüssige Anregungsenergie als Wärme abzugeben. Die Regionen desselben Blattes reagierten also unterschiedlich. Vermutete Lichtstreuung an mikroskopischen Ablagerungen blieb dagegen eine mögliche Erklärung, kein fertig bewiesenes inneres Lichtleitersystem.

Mehr Licht ist nicht automatisch günstiger. Ein Vergleich innerhalb der Gattung fand bei Abdeckung der Fenster andere Blatttemperaturen mit einem Infrarotmessgerät, aber nicht mit einem feinen Thermoelement. Auch die Fenstergrößen variierten mit der Strahlung am natürlichen Standort. Lichtzugang und mögliche Überwärmung sind deshalb gemeinsam zu betrachten; aus dieser Untersuchung folgt keine feste Temperaturgrenze speziell für L. aucampiae.

Das neue Blattpaar entwickelt sich innerhalb des alten

Bei der Erneuerung entsteht nicht einfach ein zusätzlicher Kranz dünner Blätter über dem vorhandenen Körper. Der Vegetationspunkt des kurzen Sprosses legt zwischen den alten Blättern ein neues Paar an. Dieses vergrößert sich, während die äußeren Blätter ihren prallen Zustand verlieren. Der Wechsel gehört zum Wachstum der Pflanze und ist nicht schon für sich ein Zeichen ihres Absterbens.

Die innere Wasserversorgung wurde in mehreren Lithops-Arbeiten untersucht. Ein direkter Wasserpotentialversuch betraf allerdings Lithops hallii. Dort hatten die jungen Blätter ein niedrigeres Wasserpotential als die alten; das Gefälle wurde mit zunehmender Größe der jungen Blätter geringer. Es kann die Bewegung von Wasser aus dem alten in das neue Gewebe erklären. Eine weitere Untersuchung innerhalb der Gattung verfolgte Farbstoffe aus alten in junge Blätter und stützte damit Wasserwege sowohl durch Zellverbindungen als auch durch den Raum der Zellwände.

Die Vergleichsversuche zeigen, wie sich der Blattwechsel physiologisch untersuchen lässt. Für L. aucampiae liegt ergänzend eine eigene Entwicklungsuntersuchung unter Trockenheit vor. Der zusammenschrumpfende alte Körper gibt Ressourcen ab; er verdunstet nicht lediglich als nutzlos gewordene Hülle.

Ein untersuchter Vorrat ist keine unbegrenzte Dürregarantie

An L. aucampiae selbst verfolgte eine Studie von 2021 die Blattentwicklung unter sechsmonatigem Ausbleiben von Bewässerung. Die Forschenden beprobten alte und neue Blätter sowie Wurzeln zweijähriger Topfpflanzen und verglichen ihre Kohlenstoff- und Stickstoffisotope. Die Kohlenstoffsignaturen passten zum wassersparenden CAM-Stoffwechsel. Dabei wird ein Teil der Kohlenstoffaufnahme zeitlich von der Nutzung bei Tageslicht getrennt.

Der Versuch zeigt, dass sich die Entwicklung mit inneren Vorräten über eine längere trockene Phase untersuchen lässt. Er ist weder eine vollständige Wasserbilanz noch ein Kalender, nach dem jede Pflanze unabhängig von Größe, Licht und Temperatur dieselbe Zeit ohne Wasser überlebt. Das fast vergrabene Blattpaar löst mehrere Aufgaben gleichzeitig: Es hält Wasser bereit, lenkt Licht in sein Inneres und stellt dem nächsten Blattpaar einen Teil seiner Versorgung zur Verfügung.