Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie schnell trinkt die Tomate?

05.01.2006


Wissenschaftlern am Berliner Hahn-Meitner-Institut ist es erstmals gelungen, in deutlichen Bildern zu beobachten, wie schnell eine Pflanze Wasser aufnimmt. In einer Reihe von Aufnahmen, die einen Tomatensetzling zeigen, kann man genau verfolgen, wie das Wasser im Stiel aufsteigt.


Die drei Neutronenradiogramme zeigen aufsteigendes Wasser in einer Tomatenpflanze. Die Radiogramme entstehen auf ähnliche Weise wie Röntgenaufnahmen, wobei Neutronen im Gegensatz zu Röntgenstrahlen auch Wasserstoff deutlich zeigen. Der Wasserbehälter, in dem sich die Wurzel der Pflanze befindet, ist aus technischen Gründen nach oben hin abgedichtet worden.



Wissenschaftlern am Berliner Hahn-Meitner-Institut ist es erstmals gelungen, in deutlichen Bildern zu beobachten, wie schnell eine Pflanze Wasser aufnimmt. In einer Reihe von Aufnahmen, die einen Tomatensetzling zeigen, kann man genau verfolgen, wie das Wasser im Stiel aufsteigt. Dazu haben die Wissenschaftler dem Setzling ab einem bestimmten Zeitpunkt nur noch so genanntes schweres Wasser gegeben, das sich in den Bildern markant vom gewöhnlichen Wasser abhebt. Der Kontrast entsteht beim Durchleuchten der Pflanze mit Neutronen, die auf beide Wasserarten verschieden reagieren. Für die Pflanze ist es dabei fast bedeutungslos, mit welchem Wasser sie gegossen wird.



"Die Wasseraufnahme ist ein wichtiges Maß dafür, wie gut es einer Pflanze geht. Deswegen versuchen Pflanzenspezialisten seit langem den Wasserfluss im Pflanzenstiel zu beobachten; mit den bisherigen Verfahren konnte man ihn mit großer Genauigkeit aber nur für kleine Ausschnitte der Pflanze sichtbar machen. Jetzt haben wir ein Werkzeug, mit dem wir die ganze Pflanze scharf sehen und so das Wasser über längere Zeit verfolgen können. Damit können wir untersuchen, wie Pflanzen auf geänderte äußere Bedingungen wie zum Beispiel wechselnde Lichtverhältnisse reagieren. Die Ergebnisse könnten helfen, die Wachstumsbedingungen besser an die Bedürfnisse der Pflanzen anzupassen und so landwirtschaftliche Erträge zu steigern" erklärt Frau Dr. Uzuki Matsushima von der Landwirtschaftsfakultät der japanischen Iwate University, in deren Auftrag die Untersuchungen durchgeführt worden sind.

"In dem Experiment nutzen wir aus, dass Neutronen verschiedene Isotope desselben Elements unterscheiden können. So lässt sich das schwere Wasser gut vom ’normalen’ leichten Wasser abheben. Mit Röntgenstrahlen hätte man das Wasser überhaupt nicht sehen können" erläutert Dr. Nikolay Kardjilov, an dessen neuer Experimentieranlage im Hahn-Meitner-Institut die Untersuchungen durchgeführt wurden. "Hätte man das Experiment einfach mit gefärbtem Wasser durchgeführt, hätte sich der Farbstoff nicht genauso in der Pflanze ausgebreitet wie das Wasser. Das hätte die Ergebnisse verfälscht." fügt er hinzu.

Für die Untersuchungen wurde das Verfahren der Neutronenradiographie eingesetzt, mit der zweidimensionale Durchleuchtungsbilder verschiedener Objekte erzeugt werden können. Zusätzlich liefert die verwandte Neutronentomographie dreidimensionale Bilder. Gegenüber Röntgenstrahlen sind Neutronen vor allem dann im Vorteil, wenn es darum geht auch leichte Elemente wie Wasserstoff zu zeigen und Metalle gut zu durchdringen. Das Hahn-Meitner-Institut in Berlin unterhält eine von vier Neutronenquellen, die in Deutschland für Forschungszwecke betrieben werden. Für die beschriebenen Forschungsarbeiten werden Projektmittel von der Europäischen Union und vom Land Berlin bereitgestellt.

Das Hahn-Meitner-Institut wird zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 Prozent vom Land Berlin finanziert und ist Mitglied in der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren. Die Helmholtz-Gemeinschaft ist mit 15 Forschungszentren und 24 000 Mitarbeitern die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands.

Thomas Robertson | idw
Weitere Informationen:
http://www.hmi.de/

Weitere Berichte zu: Helmholtz-Gemeinschaft Neutron Pflanze Stiel Tomate

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Bienen brauchen es bunt
20.08.2018 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

nachricht Künstliche Enzyme aus DNA
20.08.2018 | Ruhr-Universität Bochum

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Die Mischung macht‘s: Jülicher Forscher entwickeln schnellladefähige Festkörperbatterie

Mit Festkörperbatterien sind aktuell große Hoffnungen verbunden. Sie enthalten keine flüssigen Teile, die auslaufen oder in Brand geraten könnten. Aus diesem Grund sind sie unempfindlich gegenüber Hitze und gelten als noch deutlich sicherer, zuverlässiger und langlebiger als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien. Jülicher Wissenschaftler haben nun ein neues Konzept vorgestellt, das zehnmal größere Ströme beim Laden und Entladen erlaubt als in der Fachliteratur bislang beschrieben. Die Verbesserung erzielten sie durch eine „clevere“ Materialwahl. Alle Komponenten wurden aus Phosphatverbindungen gefertigt, die chemisch und mechanisch sehr gut zusammenpassen.

Die geringe Stromstärke gilt als einer der Knackpunkte bei der Entwicklung von Festkörperbatterien. Sie führt dazu, dass die Batterien relativ viel Zeit zum...

Im Focus: It’s All in the Mix: Jülich Researchers are Developing Fast-Charging Solid-State Batteries

There are currently great hopes for solid-state batteries. They contain no liquid parts that could leak or catch fire. For this reason, they do not require cooling and are considered to be much safer, more reliable, and longer lasting than traditional lithium-ion batteries. Jülich scientists have now introduced a new concept that allows currents up to ten times greater during charging and discharging than previously described in the literature. The improvement was achieved by a “clever” choice of materials with a focus on consistently good compatibility. All components were made from phosphate compounds, which are well matched both chemically and mechanically.

The low current is considered one of the biggest hurdles in the development of solid-state batteries. It is the reason why the batteries take a relatively long...

Im Focus: Farbeffekte durch transparente Nanostrukturen aus dem 3D-Drucker

Neues Design-Tool erstellt automatisch 3D-Druckvorlagen für Nanostrukturen zur Erzeugung benutzerdefinierter Farben | Wissenschaftler präsentieren ihre Ergebnisse diese Woche auf der angesehenen SIGGRAPH-Konferenz

Die meisten Objekte im Alltag sind mit Hilfe von Pigmenten gefärbt, doch dies hat einige Nachteile: Die Farben können verblassen, künstliche Pigmente sind oft...

Im Focus: Color effects from transparent 3D-printed nanostructures

New design tool automatically creates nanostructure 3D-print templates for user-given colors
Scientists present work at prestigious SIGGRAPH conference

Most of the objects we see are colored by pigments, but using pigments has disadvantages: such colors can fade, industrial pigments are often toxic, and...

Im Focus: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

LaserForum 2018 thematisiert die 3D-Fertigung von Komponenten

17.08.2018 | Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Quantenverschränkung erstmals mit Licht von Quasaren bestätigt

20.08.2018 | Physik Astronomie

1,6 Millionen Euro für den Aufbau einer Forschungsgruppe zu Quantentechnologien

20.08.2018 | Förderungen Preise

IHP-Technologie darf in den Weltraum fliegen

20.08.2018 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics