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Experimente zur Gravitationsbiologie

WAICO - oder warum Wurzeln nach unten wachsen



 WAICO: Die Versuchsanlage beim Probeversuch im DLR-Nutzerzentrum für Weltraumexperimente (MUSC)
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Nur wenige Tage nach dem Andocken und der anschließenden Inbetriebnahme des europäischen Weltraumlabors Columbus begannen die Astronauten mit den ersten Experimenten. Als allererstes stand "WAICO" auf dem Arbeitsplan. Bei diesem Experiment geht es um die Wahrnehmung und Verarbeitung von Schwerkraft durch Pflanzen.

Die Schwerkraft ist neben dem Licht für das Wachstum von Pflanzen von entscheidender Bedeutung: Wurzeln wachsen zum Erdmittelpunkt hin, um die Pflanzen im Boden zu verankern und mit Wasser und Nährsalzen zu versorgen; Sprosse wachsen vom Erdmittelpunkt weg, um eine optimale Photosynthese zu ermöglichen. Diesen Vorgang nennt man Gravitropismus. Die Wurzelhaube ist dafür mit Zellen ausgestattet, die Gravitations-Sensoren enthalten, so genannte Statholiten.

Neben dem Gravitropismus spielen aber auch noch andere Phänomene bei der Ausrichtung der Wurzelspitze eine Rolle. Eines hiervon ist das Hin- und Herschwingen der Wurzelspitze. Sie bewirkt, dass die Wurzel spiralförmig wächst und sich gewissermaßen in die Erde bohrt. Weiterhin reagiert die Wurzelspitze auch auf Berührungen im Boden.

 Arabidopsis-Keimlinge im BIOLAB-Container
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Ziel von WAICO ist es, die Einflüsse dieser verschiedenen Faktoren für den gesamten Vorgang des Wurzelwachstums zu bestimmen und die zugrundeliegenden Mechanismen aufzuklären. Versuchsobjekte hierbei sind der Wildtyp und verschiedene Mutationen der Ackerschmalwand (Arabidopsis). Die ersten Proben sind bereits zurück im Labor der Wissenschaftler und werden nun mit modernen molekular- und zellbiologischen Methoden untersucht, um den zellulären Mechanismen auf die Spur zu kommen.

Insgesamt wird dieses Experiment nicht nur helfen, unser generelles Verständnis vom Wachsen der Pflanzen zu verbessern. Die Ergebnisse sind auch für eine effektivere Gestaltung der Landwirtschaft auf der Erde und für den Anbau von Pflanzen auf künftigen, längeren Weltraummissionen etwa zu Mond oder Mars von Interesse.

WAICO:

Waving and Coiling Response of Arabidopsis Roots

Forschungsgebiet: Gravitationsbiologie
Zeitraum: seit Februar 2008
Einsatzbereich: Columbus
Partner: ESA
Status: laufendes Experiment
Ansprechpartner: Prof. Dr. Günther Scherer, Leibniz Universität Hannover


Zuletzt geändert am: 20.02.2009 16:20:22 Uhr
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