Junge Landschaft

Was ich schon immer mal wissen wollte

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132. Folge: Unsere Serie für den Nachwuchs erläutert das wichtigste GaLaBau-Grundlagenwissen vom Abstecken bis zum Zaunbau: Diesmal geht es um das Thema Pflanzen: Vom Samen bis zur Blüte.

Einige Fragen sind in der Nachfolge des letzten Artikels noch offen geblieben. Frei nach dem Motto "Frag doch mal die Maus!" will ich hier noch einige botanische Themen beleuchten.

Frag doch mal den Samen…

Samen sind die eigentlichen Speicher des Lebens. Mit ihm sind Pflanzen in der Lage, sich über viele Jahre, Jahrzehnte, Jahrhunderte und manche sogar Jahrtausende zu vermehren. Die Gestalt des Samens ist sehr unterschiedlich. Sie reicht vom staubkornähnlichen Etwas bis hin zu erbsengroßen Formen, die alle die gleiche Funktion haben - Vermehrung. Jedes Samenkorn enthält eine Pflanze in Miniaturausführung: Wurzel, Spross sowie zwei Keimblätter, dazu ein kleines "Fresspaket", das dem Samen am Leben erhält bis die aus ihm sprießende Pflanze selbst Photosynthese vollziehen und ihre Ernährung selbst übernehmen kann.

Jede Pflanze hat ihre eigene Strategie der Samenverbreitung. Die Palette reicht vom Fallenlassen über das Wegschleudern bis hin zum ausgeklügelten Transportsystem unter Zuhilfenahme von Wasser, Wind und einer Vielfalt von Lebewesen. Selbst der eigentliche Keimvorgang ist arttypisch unterschiedlich.

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Wer sagt dem Samen, wann er keimen soll?

Für die Keimung benötigt der Samen den günstigsten Zeitpunkt, um ein effizientes und schnelles Wachstum zu garantieren. Schafft er das nicht, ist die aus ihm entstehende Pflanze Geschichte. Samen brauchen zu ihrer Entwicklung die sogenannte Keimruhe und besitzen eine genetisch festgelegte Keimzeit. Diese sind abhängig von der Pflanzenart sehr variabel. Die Keimfähigkeit nimmt zum Ende der Keimzeit immer mehr ab. Samen sind in der Lage, eine gewisse Zeit ihre Keimung zu verzögern, aber auch zu beschleunigen. Darüber hinaus haben sie verschiedene "Sicherungssysteme", um den richtigen Zeitpunkt für die Keimung zu ermitteln. Einige produzieren harte, feste Schalen, die nur vom Keimling durchdrungen werden können, wenn sie unterirdisch mit Hilfe von Mikroorganismen zersetzt und mit Wasser zum Quellen gebracht werden. Andere wiederum müssen erst von Tieren - üblicherweise von Vögeln - gefressen werden, um in deren Magen unter Zuhilfenahme der darin befindlichen Steine und der Magensäure in "Keimvorstimmung" gebracht werden. Nach dem Ausscheiden beginnt die Keimung. Bei vielen Pflanzen spielt die Chemie eine wichtige Rolle bei der Keimung. Früchte, die den Samen umschließen, setzen nach dem Fall von der Pflanze und bei zunehmender Feuchtigkeit Chemikalien frei, die den Keimprozess in Gang setzen. Es gibt sogar Samen, die erst nach einem Feuer (Waldbrand) oder durch heißes Wasser die Keimung beginnen.

Wie lange lebt ein Samen?

Es gibt zwar Zeitungsberichte über Samen, die bei Ausgrabungen im alten Ägypten gefunden wurden, und nach Jahrtausenden immer noch keimten. Wissenschaftliche Belege liegen dazu jedoch nicht vor. Allerdings gibt es einige Rekordbrecher, deren lange Keimruhe belegt ist. Dazu zählen beispielsweise die Indische Lotusblume (Nelumbo), die im Wasser gefunden schon mehrfach 1000-jährig zum Keimen gebracht wurde, oder der Samen der Dattelpalme (Phoenix dactylifera). Dieser Samen hat es fertig gebracht, nach über 2000 Jahren Lagerung noch zu keimen. Wer glaubt, das wäre das "Ende der Fahnenstange", der hat sich geirrt. Russische Wissenschaftler behaupten, dass der Samen des Leimkrautes (Silene) nach einer 32.000-jährigen Pause begonnen hat zu keimen. Sicher Einzelfälle, die auch gern angezweifelt werden können.

Sicher ist, dass man Samen bei einer Temperatur von -18 Grad Celsius ohne Qualitätsverlust lagern kann. Das wird in sogenannten Samenbanken weltweit praktiziert. Die wohl bekannteste ist die Global Seed Vault - ein globales Depot für Pflanzensamen - auf der norwegischen Inselgruppe Spitzbergen. Dort lagern zurzeit 860.000 Proben von Pflanzensamen, die weltweit gesammelt worden sind und zur genetischen Reserve der Erde gehören.

Können Samen oben und unten unterscheiden?

In der Natur sind Irrtümer meist tödlich. Man kann davon ausgehen, dass sich Samen nicht irren! Nun gibt es nur noch eine Frage - Oben oder Unten? Antwort: Beides! Von unten erhält die künftige Pflanze Wasser und die in ihm gelösten Nährstoffe, also muss ein Teil der Pflanze nach unten wachsen. Die Wurzel, die für diesen Part verantwortlich ist, besitzt an der Wurzelspitze Zellen (Statocyten), die in der Lage sind, die Erdanziehungskräfte oder Schwerkraft wahrnehmen zu können. Dieser Prozess wird als Gravitropismus bezeichnet.

Die gleichen Zellen befinden sich auch in anderen Pflanzenteilen. Dort ist das Funktionsprinzip aber ein anderes. Im Spross etwa wird in den Statocyten durch die Schwerkraft Stärke abgelagert. Dadurch wird der Spross "gezwungen" nach oben zu wachsen.

Was blüht denn da…

Bevor allerdings ein Samen entsteht, benötigen zumindest die Blütenpflanzen (wie der Name schon erraten lässt) eine Blüte.

Warum gibt es so viele Farben bei Blüten?

Die Farbe einer Blüte wird durch eine Vielzahl von Pigment-Molekülen festgelegt. Die Grundpigmente sind in nachfolgender Tabelle aufgeführt. Andere in der Natur vorhandene Farben werden durch die Mischung dieser Pigmente produziert.

Zusätzlich verändert der pH-Wert des Bodens oder des Wassers die Farbe der Blüte.

Sind blaue Blüten wirklich blau?

Klare Antwort - Nein! Das Pigment Anthocyan produziert die Farbe Rot. Um diese Farbe in Blau umzuwandeln, hat die Pflanze richtig Stress. Entweder benötigt sie einen Standort mit basischen Lebensbedingungen oder sie muss sich etwas anderes einfallen lassen. Den Standort kann sie nicht wechseln. Es obliegt also dem Gärtner, die Lebensbedingungen zu verändern (dies wird bspw. bei Hortensien immer wieder durch Zugabe von Aluminiumsulfat durchgeführt). Die Pflanze selbst ist allerdings imstande, den Pflanzensaft in eine hochalkalische Lösung umzuwandeln. Warum nun eigentlich dieser Aufwand? Das Fortbestehen der meisten Blütenpflanzen, immerhin 75 Prozent, hängt von ihrem Bestäuber ab. Diese Bestäuber (Insekten, Vögel, Säuger) sind auf bestimmte Farben konditioniert. So springen Hummeln eher auf die Farbtöne Gelb und Orange an, während Falter Rot und Pink favorisieren.

Wie sehen Bienen Blüten?

Bienen reagieren sehr stark auf Blau und Violett. Sie können UV-Licht sehen und steuern zielstrebig Blüten an, die in diesem für den Menschen unsichtbaren Licht leuchten.

Interessanterweise werden auch rote Blüten von Bienen gern angeflogen, obwohl sie diese Farbe nicht erkennen können. Rote Blüten besitzen als Nahrungsquelle für Bienen zusätzlich noch ein markantes Muster oder eine Zeichnung.

Warum sind Blüten nachts geschlossen?

Nicht alle Blüten sind nachts geschlossen, aber viele. Eine geschlossene Blüte bietet Schutz von Zerstörung, Frost, Zugluft und Wasser. Der Schutz gilt den Fortpflanzungsorganen, die sich in den Blüten befinden. Zeitbedingte Aktivitäten der Pflanze werden durch Gene gesteuert und durch Licht und Dunkelheit ausgelöst. Der Öffnungszeitpunkt richtet sich nach den Aktivitätsphasen ihrer Bestäuber. Gesteuert wird der Prozess durch die Osmose. Befindet sich viel Wasser in den Blütenblättern, sind sie geöffnet - wenig Wasser lässt die Pflanze die Blüte schließen.

Wurzeln - Aus den Augen, aus dem Sinn

Es ist ja immer so - was man nicht sieht, beachtet man nicht! Die Fragen nach der Breite, der Tiefe und der Anzahl ist schwer zu beantworten. Die Aufgaben von Wurzeln sind klar: Verankerung, Wasser- und Nährstoffaufnahme, Speicherorgan, aber auch Kommunikationszentrale.

Unter der Erdoberfläche ist im bewachsenen Gelände ein heilloses Gedrängel. Wurzeln über Wurzeln! Der Konkurrenzdruck ist gewaltig - denkt man! Das ist aber meistens gar nicht so. Sicher sind Pflanzen auch Nahrungsrivalen, aber in der natürlich gewachsenen Pflanzengesellschaft besteht das Gleichgewicht der Kräfte. Dort kommt es eher vor, dass Pflanzen (in der Regel Pflanzen der gleichen Art) im Wurzelbereich zusammenwachsen (Gärtner ahmen diesen Sachverhalt nach und nennen das Ganze dann: "Veredeln") und gemeinsam ihre Ressourcen nutzen. Es besteht zum Beispiel bei Buchen eine enge Verbindung von Mutterpflanze zum Sämling, der durch ein gemeinsames Wurzelsystem von der Altpflanze in Krisensituationen mitversorgt und somit fürs Leben "gepusht" wird. Neben den Guten gibt es natürlich wie im Leben auch die Bösen: Pflanzen, die mit einem chemischen Arsenal alle Rivalen verdrängen. Absolute "Terroristen" sind hier die Walnuss (Juglans regia), die Schwarznuss (Juglans nigra) und allen voran der Götterbaum (Ailanthus altissima), der mit einem besonderen Molekül (Ailanthon) für andere Pflanzen giftig ist.

Das Rauschen im Blätterwald…

Eines der wichtigsten Organe einer Pflanze sind die Blätter. Die Vielfalt ist immens und die Bedeutung für die Pflanze unbestritten, aber…

Warum sind manche Blätter nicht grün, sondern rot, blau silbrig…?

Hier muss man unterscheiden zwischen Pflanzen, deren Blätter eine andere Farbe haben, weil das Blatt anders gefärbt ist und zwischen Pflanzen die andersfarbig aussehen, weil sie eine Beschichtung auf der Blattoberfläche besitzen. Die erste Gruppe ist in der Natur sehr selten. Es handelt sich um eine Mutation, die der Pflanze keinen Vorteil bringt. Eher Nachteile, da die Produktion des für die rote Farbe verantwortlichen Anthocyan sehr energieaufwendig ist. Rotblättrige Pflanzen sind in der Mehrzahl durch gärtnerische Kultur weiterentwickelt und nur für den Gestaltungswert interessant.

Bei der anderen Gruppe handelt es sich um einen wichtigen Schutzmechanismus der Pflanzen gegen verschiedene Umwelteinflüsse. So sind manche immergrünen Pflanzen in der Lage, im Winter bei starker Sonneneinstrahlung im bei Frost einen roten Farbstoff zu entwickeln um die Photosynthese zu minimieren. Warum? Ganz einfach: Für die Photosynthese benötigt die Pflanze Wasser, welches im gefrorenen Boden nicht pflanzenverfügbar ist. Durch den roten Farbstoff wird Chlorophyll überdeckt und der Prozess reduziert. Sie verzögert damit den Stoffwechselprozess und umgeht die Frosttrocknis.

Andere Pflanzen schützen sich gegen zu starke Sonneneinstrahlung mit dicken Wachsschichten oder filziger Behaarung, welche dann einen silbrigen Farbton erzeugt.

Warum färben Blätter im Herbst um?

Blätter sind in der Regel grün. Diese Farbe wird durch das Chlorophyll erzeugt, ein Pigment welches für die Photosynthese verantwortlich zeichnet. Im Herbst zieht die Pflanze dieses Chlorophyll und andere Nährstoffe in aufgespalteter Form in den Stamm sowie die Sprossachse und Wurzel zurück, um die in ihnen vorhandene Energie zu speichern. In den Blättern verbleiben nur noch Anthocyane, Restzucker, Silikate und Metallspuren. Somit wechseln sie die Farbe und werden nach dem Laubfall und der Zersetzung der Pflanze wieder zugeführt.

Warum verlieren manche Pflanzen im Winter nur teilweise ihre Blätter?

Unter den Pflanzen gibt es drei Gruppen in punkto Laubfalles (siehe nebenstehende Tabelle). Bei manchen jungen Pflanzen, insbesondere Eichen (Quercus), Buchen (Fagus) und Hainbuchen (Carpinus betulus), kann man beobachten, dass abgestorbenes Laub bis zum Neuaustrieb an der Pflanze bleibt. Diese Pflanzen sind nicht immergrün. Diese Form des "Laubbunkerns" hat das Ziel, zusätzliche Nährstoffe im Frühjahr schnell der Pflanze zuzuführen, und dieses Laub bildet auch noch eine Art Mikroklima, um die Pflanze vor starkem Frost und Wind zu schützen.

Woran erkennen Pflanzen den Zeitpunkt des Laubabwurfes? Den Zeitpunkt des Laubabwurfes legen der veränderte Tag-Nacht-Rhythmus und die sich stark verändernden Temperaturen fest.

Uwe Bienert

Quellen:

  • Farbatlas Krankheiten und Schädlinge an Zierpflanzen, Obst und Gemüse,
    (Bernd Böhmer, Walter Wohanka; Ulmer-Verlag),
  • Der Gärtner 1 (Martin Degen, Karl Schrader; Ulmer-Verlag),
  • Schädlinge & Krankheiten (Pippa Greenwood, Andrew Halstead; Dorling Kinderley Verlag),
  • Einheimische Laubgehölze (Hecker, Quelle & Meyer Verlag Wiebelsheim),
  • Grundkurs Gehölzbestimmung (Lüder, Quelle & Meyer Verlag Wiebelsheim),
  • Taschenlexikon der Gehölze (Schmidt/Hecker, Quelle & Meyer Verlag Wiebelsheim),
  • International standard ENA 2010-2015 (M.H.A. Hoffmann, ENA's European Plant Names Working Group),
  • www.kiefernspezi.de,
  • Wikipedia, http://www.hortipedium.de
  • www.hortipedium.de


Nächsten Monat lesen Sie: „Wieder mal vermessen?“

 Uwe Bienert
Autor

Landschaftsgärtner-Meister und Ausbilder

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