Farne im Nebelwaldhaus Kiel

Der Sporophyt der Farne besitzt meist echte Wurzeln, die Blätter sind schraubig angeordnet. Im Gegensatz zu den blattartigen Gebilden (Mikrophyllen) der Blütenpflanzen handelt es sich hier um auffallend komplex gebaute, von vornherein mit Blattspuren ausgestattete Megaphylle. Bei den höher entwickelten Farnen (Filicatae) kennt man sie unter dem Namen Wedel. Sie sind oft mehrfach unterteilt, die Teilblättchen nennt man Fiedern. Außer in der Ordnung der Ophioglossales werden die Blätter in den Knospen in eingerolltem Zustand angelegt. Sie entrollen sich während ihrer weiteren Entwicklung bischofsstabartig, ihre Leitbündelorganisation ist sehr vielgestaltig.
Nebelwaldhaus
An ihrer Basis sind die Wedel behaart.
Kiel Botanischer Garten Nebelwaldhaus
Nebelwaldhaus im Botanischen Garten Kiel
Botanischer Garten Kiel Botanischer Garten Kiel  

der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Nebelwaldhaus

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Nebelwaldhaus Kiel

 

Nebelwaldhaus im Botanischen Garten Kiel  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Farne und Riesenschachtelhalme

Im Nebelwaldhaus des Botanischen Gartens Kiel sind Pflanzen aus den Hochgebirgslagen der Tropen zu sehen. An den Hängen tropischer Gebirge ziehen sich immergrüne Wälder empor. In höheren Lagen herrscht jedoch ein ganz anderes Klima als im Tieflandregenwald. So fallen in diesen Gebirgsregenwäldern zwar auch reichlich Niederschläge, die Jahresmitteltemperatur ist aber vergleichsweise deutlich niedriger und beträgt in einer Meereshöhe von 2500 Meter lediglich 16° Celsius. Der Temperaturgang ist gleichfalls extremer, sowohl täglich als auch im Jahresmittel. Die Luftfeuchte erreicht hingegen um die 90 Prozent. So bildet sich hier eine charakteristische Vegetation aus. Die Baumschicht ist deutlich niedriger als im Tiefland, es dominieren Baumfarne und die epiphytisch wachsenden Pflanzen sind besonders zahlreich vertreten. Nebelwälder bilden erkennbar mehr Unterholz aus als tropische Tieflandregenwälder. Ihre Krautschicht ist sehr artenreich. Diese Bergnebelwälder zählen zu den am meisten gefährdeten Landökosystemen der Erde. Das Nebelwaldhaus beherbergt eine Vielzahl von Farnarten, die in den tropischen Bergregenwälder beheimatet sind.

Kennzeichnend für das Nebelwaldhaus sind gemäßigte Temperaturen und hohe Luftfeuchte. Das sind die idealen Wachstumsbedingungen für die hier beheimateten Pflanzenarten. Außer den Farnpflanzen, von denen natürlich unsere hochwüchsigen Baumfarne (Dicksonia und Cyathea) besonders ins Auge fallen, sind auch Blütenpflanzen zu sehen. Prägnant sind die Bärte des Louisianamooses, einer Tillandsienart (Tillandsia usneoides) des pazifischen Amerika oder die Panamahut-Palme Carludovica palmata.

Aber auch der Riesenschachtelhalm (Equisetum giganteum) ist eine beeindruckende Erscheinung. Er stammt aus Südamerika und ist dort in den tropischen oder subtropischen Regionen von Nordchile bis Mittelamerika anzutreffen. Er wird bis zu 6 Meter hoch, seine Triebe erreichen dabei einen maximalen Durchmesser von 4 Zentimeter. Der Riesenschachtelhalm ist zwar zusammen mit Equisetum myriochaetum mit Abstand die größte Schachtelhalmart auf unserem Planeten, aber er erreicht lange nicht die Größe der ausgestorbenen Arten, aus denen unsere Steinkohle entstanden ist. Diese Schachtelhalme hatten einen Höhe von bis zu 30 Meter und waren verholzt!

Nebelwaldhaus Kiel

Unter den Landfarnen gibt es erdbewohnende (terrestrische) und „aufsitzende“ (epiphytische) Farne. Epiphyten sitzen oder haften auf oder an dem Substrat wie zum Beispiel Baumrinden ohne schmarotzend tätig zu sein und den ihnen Struktur bietenden Bäumen Nährstoffe zu entziehen. Diese Wuchsform ist auch unter Orchideen, Aronstabgewächsen, Gesnerien und Bromelien weithin verbreitet, die zusammen mit Farnen auf den Epiphytenstämmen im Nebelwaldhaus und im Tropenhaus wachsen. Die epiphytischen Landfarne bilden neben den Sporangien tragenden Laubblättern eigenartige Mantel- oder Nischenblätter, die sich mit ihrem Grund an den Baumstamm anschmiegen. In diesen sammelt sich vom Regen herabgeschwemmtes organisches Material, das zersetzt wird und in das hinein die Farne wurzelähnliche Organe treiben. Auch die Nischenblätter werden aufgebraucht, sobald ein neues nachwächst, und verrotten schließlich, so daß auch die in ihnen enthaltenen Nährstoffe dem Farn wieder zugute kommen.

Epiphytische Farne kommen wie die hier im Nebelwaldhaus wachsenden Kletter- und Baumfarne hauptsächlich in tropischen Urwäldern vor. Kletterfarne wie Lygodium scandens ranken sich mit ihren Wedeln an Bäumen oder sonstigen Stützpflanzen empor. Das können sie, weil ihre Wedelspitzen weiterwachsen - ganz anders als bei nicht kletternden Farnen, deren Wedel nach der Entfaltung ausgewachsen sind. Baumfarne wachsen nur in Gebieten mit einer hohen Luftfeuchte. Bei den Wasserfarnen gibt es solche, die unter Wasser lebend wie Microsorium pteropus, Schwimmfarne wie die südamerikanische Salvinia biloba oder an sumpfige Standorte angepaßte Farne wie die Kleefarne der Gattung Marsilea.

Farnpflanzen (Pteridophyten)

Was sind Farne?

Farne sind eine Gruppe von Gefäßsporenpflanzen, die die Schwestergruppe der Samenpflanzen bilden. Die Farne umfassen alle Gefäßsporenpflanzen außer den Bärlappflanzen, nämlich die Schachtelhalme, die Gabelblattgewächse, die Natternzungen, die Echten Farne und die Marattiaceae, zu denen etwa unser Engelsfarn Angiopteris gehört, der mit einer Art auch im Victoriahaus vertreten ist. Weltweit gibt es über 12.000 Farnarten. In Mitteleuropa sind davon rund 200 beheimatet.

Im Karbon vor rund 400 Millionen Jahren bildeten Farne zusammen mit Schachtelhalmen und Bärlappgewächsen ausgedehnte Wälder, die nach ihrer Sedimentation und unter enormem Gesteinsdruck zum Ausgangsmaterial unserer Steinkohlevorkommen wurden. Die ältesten fossilen Funde stammen aus dem unteren Devon. Farne sind älter als Samenpflanzen, die erstmals im oberen Devon erscheinen.

Generationswechsel bei Farnen

Die Art der Fortpflanzung der Farnpflanzen ist beachtenswert, weil wir bei Ihnen noch zwei Generationen, die Sporenpflanze und die gametenbildende Pflanze als eigenständige Lebewesen sehen können.
In besonderen Behältern, den Sporenkapseln oder Sporangien, meist auf der Wedelunterseite, bilden sich ungeschlechtlich unzählige mikroskopisch kleine Sporen.
Wenn eine solche Spore keimt, geht aus ihr keine neue Farnpflanze hervor, sondern zunächst ein recht unscheinbarer, oft fädig dünner Vorkeim, das Prothallium. Prothallien können grün oder farblos sein.
Der Vorkeim bildet Geschlechtsorgane, die Antheridien und Archegonien. Darin entstehen die männlichen beziehungsweise weiblichen Geschlechtszellen. Wenn die beweglichen, männlichen Geschlechtszellen (Spermatozoide) die Eizellen in den Archegonien befruchtet haben, bildet sich aus der dadurch entstandenen Zygote eine Farnpflanze heran. Diese trägt dann wieder Wedel und an diesen bildet sie Sporangien und neue Sporen. Da ein solcher Sporophyt und ein Gametophyt stets im Wechsel aufeinander folgen, spricht man von Generationswechsel.

Vegetative Vermehrung der Farne

In Ergänzung zur gerade beschriebenen sexuellen Vermehrung haben die meisten Farne noch Möglichkeiten, sich vegetativ zu vermehren. Diese vegetative Vermehrung der Farne kann auf verschiedene Weise vonstatten gehen. Erstens können Knospen in der Nähe der Wurzelspitzen entstehen, die sich zu neuen Sproßen entwickeln. So vermehren sich die Geweihfarne der Gattung Platycerium. Zweitens können bereits junge Farnpflanzen blattlose Ausläufer bilden. Diese treiben als Seitensproße weitere Pflanzen aus. So wächst beispielsweise der Schwertfarn Nephrolepis exaltata. Drittens gibt es blattbürtige Sproße, die all die Formen einer vegetativen Vermehrung betreiben, bei denen sich an Wedelabschnitten neue Farnpflanzen entwickeln.

Bei Angiopteris evecta treiben die verdickten, fleischigen Schuppenblätter Knospen aus, die zu neuen Pflanzen heranwachsen. Als „Blattwanderer“ bezeichnet man solche Farne, die an der Spitze der Spindel, der Mittelrippe ihres Wedels, eine Knospe ausbilden. Durch Verlängerung der Blattspindel trennt die Mutterpflanze die neue Tochterpflanze in einiger Entfernung ab. Beispiel für eine solche vegetative Vermehrung liefern Adiantum caudatum, der deshalb Ausläufertreibender Frauenhaarfarn heißt, Anemia rotundifolia, Asplenium rhizophyllum oder Bolbitis quoyana. Am auffallendsten ist die Bildung blattbürtiger Knospen. Das kann an allen Wedelabschnitten passieren. Die Knospen können sich am Blattstiel oder -rand, auf der Wedeloberseite- oder -unterseite bilden. Sie wachsen an der Mutterpflanze zu kleinen Farnen heran, die sich schließlich vereinzeln. Farne mit einer solchen Art vegetativer Vermehrung sind Asplenium bulbiferum, Asplenium daucifolium, Asplenium dimorphum, Diplazium proliferum oder Woodwardia orientalis.

 

 

Farnfamilien

Botanischer Name

Deutscher Name

Adiantaceae

Frauenhaarfarngewächse

Aspleniaceae

Streifenfarngewächse

Blechnaceae

Rippenfarngewächse

Cyatheaceae

„Baumfarne“

Davalliaceae

eine Familie der Echten Farne

Dennstaedtiaceae

Adlerfarngewächse

Dicksoniaceae

„Baumfarne“

Dipteridaceae

Schirmfarngewächse

Dryopteridaceae

Wurmfarngewächse

Equisetaceae

Schachtelhalmgewächse

Gleicheniaceae

Gabelfarngewächse

Grammitidaceae

Hymenophyllaceae

Hautfarngewächse

Hymenophyllopsidaceae

Isoetaceae

Brachsenkräuter

Lomariopsidaceae

eine Familie der Echten Farne

Loxsomataceae

„Baumfarne“

Lycopodiaceae

Bärlappgewächse

Marattiaceae

Marattiengewächse

Marsileaceae

Kleefarngewächse

Matoniaceae

Metaxyaceae

„Baumfarne“

Oleandraceae

„Oleanderfarngewächse“

Ophioglossaceae

Natternzungengewächse

Osmundaceae

Königsfarngewächse, Rispenfarngewächse

Plagiogyriaceae

„Baumfarne“

Polypodiaceae

Tüpfelfarngewächse

Psilotaceae

Gabelblattgewächse

Pteridaceae

Saumfarngewächse

Salviniaceae

Schwimmfarngewächse

Schizaeaceae

Spaltfarngewächse

Selaginellaceae

Moosfarngewächse

Thelypteridaceae

Sumpffarngewächse

Vittariaceae

„Frauenhaarfarne“

Woodsiaceae

Wimperfarngewächse

 

 

 

 

  Dr. Martin Nickol M.A., FLS 24. September 2014 © Bilder: Dr. Martin Nickol