The orchid root with the velamen radicum: a multifunctional organ

• Antragsteller: Professor Dr. Gerhard Zotz
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme ; Pflanzenphysiologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 235093790

Epiphytisches Wachstum ist verbunden mit einer prekären Versorgung mit Wasser und Nährstoffen. Das Velamen radicum der Orchideenwurzel, einer multiplen Epidermis aus toten Zellen im reifen Zustand, die innen an eine Exodermis grenzt, die sowohl dickwandige Zellen als auch sogenannte Durchlasszellen aufweist, ist ein Lehrbuchbeispiel einer `Adaptation´ an den epiphytischen Lebensraum. In der Literatur wir vielfach auf Funktionen hingewiesen, erstaunlicherweise gibt es aber äußerst wenig wirklich belastbare experimentelle Belege dazu. Wir wollen die wichtigsten der also eher vermuteten als nachgewiesenen Funktionen untersuchen. Unsere Arbeiten haben physiologische Komponenten, z.B. die Aufnahmekinetik wichtiger Nährelemente, Wasseraufnahme und abgaberaten, die Ionenaustauschkapazität des Velamens, und die vermutete Rolle des Velamens bei der Vermeidung von Hitzestress. Diese physiologischen Arbeiten werden in einen ökologischen Zusammenhang gesetzt: Wir untersuchen in situ Wurzeldemographie und mögliche Unterschiede in Wurzelanatomie und Wurzelmorphologie auf Gemeinschaftsniveau entlang von Umweltgradienten. Der systematische Vergleich von Anatomie / Morphologie und Physiologie wird es uns erlauben, ´Form´ mit ´Funktion´ in einem phylogenetischen Rahmen zu verbinden. Unsere Untersuchungen werden zum ersten Mal, fast 200 Jahre nach dessen ursprünglicher Beschreibung, eine unzweideutige Bewertung der Funktion des Velamens bei epiphytischen Orchideen erlauben. Velamina treten aber auch bei terrestrischen Pflanzen auf und bei anderen epiphytischen Taxa, z.B. bei den Araceae. Deswegen ist die vorgeschlagene Arbeit erst ein erster Schritt. In einer zweiten Phase wollen wir deswegen über ´Epiphyten´ und ´Orchideen´ hinausgehen und wichtige ökologische und evolutionäre ´Dimensionen´ von Wurzeln mit Velamen ganz generell untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Österreich
• Beteiligte Person: Professor Dr. Wolfgang Wanek