Die Erforschung der Fotosynthese / Biologie

Die Erforschung der Fotosynthese

Die Fotosynthese ist ein wichtiger Prozess, dessen Entdeckung und Beschreibung einen wertvollen Beitrag zum Verständnis lebenswichtiger Vorgänge geleistet haben. Heute kennen wir die Abläufe sehr genau, die Erforschung der Fotosynthese dauerte aber einige Zeit. Lerne hierzu historische Experimente und Überlegungen kennen!

Um 1600: Wasser spielt eine wichtige Rolle

Lange Zeit hat man angenommen, dass Pflanzen alle Substanzen, die sie für ihr Wachstum brauchen, aus der Erde aufnehmen. Um 1600 führte Johan Baptista van Helmont dazu ein Experiment durch, bei dem zu Beginn und nach 5 Jahren die Masse der trockenen Erde im Topf und die Masse der Pflanze (eine Weide) bestimmt wurden. In diesen 5 Jahren wurde die Pflanze nur mit Regenwasser gegossen.

Van Helmont schlussfolgerte, dass das Wachstum des Baums von der Aufnahme von Wasser abhängt – womit er zum Teil Recht hatte.

1771: Die Rolle von Pflanzen für unser Überleben

Ein Experiment von Joseph Priestley lieferte wichtige Erkenntnisse zur

Bedeutung von Pflanzen für unser Überleben. Priestley berichtete am 1. Juli 1771 seinem Freund Benjamin Franklin in einem Brief über sein Experiment und seine Erkenntnisse:

Joseph Priestley (1733-1804)

Lieber Herr Franklin,
ich habe mich gänzlich davon überzeugt, dass Luft, die durch Atmung im höchsten Maß schädlich geworden ist, durch Pflanzen, die darin wachsen, wiederhergestellt wird. In einem Gefäß habe ich verbrauchte Luft gesammelt und dieses Gefäß luftdicht verschlossen.

Eine brennende Kerze erlosch in dem Gefäß sofort. Sieben Tage später habe ich in dieses Gefäß eine Maus gesetzt. In einen anderen Glasbehälter mit derselben verbrauchten Luft habe ich eine Pflanze gestellt.
Auch in diesem Gefäß erlosch eine brennende Kerze sofort.

Sieben Tage später habe ich in dieses Gefäß eine Maus gesetzt.
Die Maus in dem Gefäß ohne Pflanze starb bereits nach kurzer Zeit.

Die Maus in dem Gefäß mit der Pflanze lebte unbekümmert für mehrere Minuten in dem Gefäß.

Dann habe ich sie rausgenommen und in das Gefäß ohne Pflanze gesetzt. Auch diese Maus, der es in dem Gefäß mit Pflanzen so gut gegangen war, konnte nur mit knapper Not wiederbelebt werden, nachdem sie nur kurze Zeit in der anderen Luft gewesen war. Dieses Experiment zeigt, dass Pflanzen verbrauchter Luft ihre Frische zurückgeben können.

Hochachtungsvoll
Ihr Joseph Priestley

Weitere Erkenntnisse im 18. Jahrhundert

Jan Ingenhousz formulierte 1779 die Erkenntnis, dass nur grüne Pflanzenteile für die davor beschriebene Umwandlung zuständig sind. Weiters erkannte er, dass Pflanzen dafür Licht benötigen.

Etwa zur gleichen Zeit zeigte Antoine Lavoisier, dass es sich bei der „guten Luft” um Sauerstoff handelt und für die „verbrauchte Luft” Kohlenstoffdioxid verantwortlich ist.

1862: Bildung von Stärke

Julius von Sachs beschrieb in den 1860er-Jahren, dass sich in den Chloroplasten der pflanzlichen Zellen Stärke ansammelt. Er vermutete, dass diese aus dem bei Fotosynthese entstandenen Traubenzucker gebildet wird.

1940: Woher stammt der Sauerstoff?

Im 20. Jahrhundert gelang der Nachweis, dass der Sauerstoff, der von Pflanzen freigesetzt wird, aus dem Wasser (und nicht aus dem Kohlenstoffdioxid) stammt.