Bestäubungsbiologie Botanischer Garten Kiel
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der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Blüten- und Ausbreitungsökologie

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Botanischer Garten Kiel Blüten- und Ausbreitungsökologie

Blütenökologie im Botanischen Garten Kiel

Blüten- und Ausbreitungsökologie
im Botanischen Garten Kiel

Unser aller Leben hängt von Pflanzen ab - und ohne Bestäubung, Befruchtung und Ausbreitung von Pflanzenarten hätten wir nichts zu essen. Doch Blütenökologie und Ausbreitungsökologie im Botanischen Garten Kiel verleiten den Besucher zu noch tieferer Betrachtung: Die zahlreichen Anpassungen der Pflanzen an Bestäubung und Ausbreitung muten teilweise bizarr, teilweise höchst raffiniert an. Sie sind Ergebnis und Motor der Evolution zugleich. Anhand heimischer wie fremdländischer Pflanzen lassen sich Muster erkennen, die dem Zusammenhang zwischen phylogenetischer Herkunft der Pflanzen, physiologischem Vermögen der Bestäuber oder Ausbreiter und physikalischen Gegebenheiten am Wuchsort der Pflanzen entsprechen.

Die Blütenökologie ist eine Disziplin der Botanik, die sich mit der Bestäubung (Übertragung ders Pollenkörner auf die Narbe) und Befruchtung der Blüten der Blütenpflanzen (Nackt- und Bedecktsamer) durch abiotische (Wind, Wasser) oder biotische Vektoren (verschiedene Gruppen von Insekten und Wirbeltiere) befaßt. Sie wird daher auch als Bestäubungsbiologie oder -ökologie bezeichnet. Diese Disziplin wurde 1793 durch das epochale Werk von Christian Konrad Sprengel „Das entdeckte Geheimnis der Natur im Bau und in der Befruchtung der Blumen“ begründet, das allerdings erst durch Charles Darwin weiter bekannt wurde. Während die wind- und wasserbestäubten Blüten relativ einfach gebaut und unscheinbar sind, hat sich bei den tierbestäubten Blüten im Laufe der Evolution eine ungeheure Diversität mit zum Teil geradezu abenteuerlich erscheinenden Spezialisierungen entwickelt. Insektenbestäubung ist auf allen Erdteilen anzutreffen, doch Blüten, die durch Wirbeltiere (Vögel, Fledermäuse, nicht-fliegende Säugetiere) bestäubt werden, sind vorwiegend in den Tropen und Subtropen zu finden.

Bei blütenökologischen Untersuchungen wird vor allem dem Zusammenhang zwischen Blütenkonstruktion und Körperbau sowie Verhalten der Tiere Beachtung geschenkt. Beispielsweise ist beim heimischen Schwarzkümmel (Nigella arvensis, Ranunculaceae) der Blütenbau nicht nur besonders komplex, sondern auch durch zeitlich genau aufeinander abgestimmte Bewegungen der Staubblätter und Griffel ausgezeichnet, die Berührungen der Antheren und Narben durch die angelockten Insekten sicherstellen.

Von besonderem Interesse sind Blüten, die anstelle der „klassischen“ Beköstigungsmittel (Pollen und Nektar) Fettes Öl (Lysimachia), Parfum (Cyphomandra, Coryanthes) oder Harz darbieten. Ersteres dient spezialisierten Bienen (zusammen mit Pollen) als Brutnahrung, Parfum dient männlichen Prachtbienen tatsächlich als Parfum, womit Weibchen angelockt werden, und Blütenharz wird von stachellosen Bienen als Nestbau- und Imprägnierungsmittel genutzt.

 

 

Blüten- und Ausbreitungsökologie Botanischer Garten Kiel
Vögel sind wichtige Ausbreiter vieler Pflanzen - Amseln fressen gerne Beeren und scheiden deren Samen anschließend wieder aus.
 

Ausbreitungsökologie

Die Ausbreitungsökologie hat den Zusammenhang zwischen Gestalt der Früchte und Samen und deren Ausbreitung durch Wind, Wasser und Tiere zum Gegenstand. Im Gegensatz zu Tieren sind Pflanzen in unserem Bewußtsein zutiefst als sesshaft verankert, verwurzelt, nicht zur Fortbewegung befähigt. Tatsächlich sind aber auch Pflanzen nomadisch, wenngleich sie sich nur mit Hilfe von Samen oder Ablegern fortbewegen können. „Diasporen“ ist die botanische Bezeichnung für Samen und andere Ausbreitungseinheiten. Der Begriff leitet sich aus dem griechischen diaspeírein ab, was so viel wie „zerstreuen, ausstreuen“ bedeutet. Die Samen einer Vielzahl von Pflanzen werden durch Tiere verbreitet. Die einfachste Form findet sich dort, wo Tiere Samen aus Früchten oder Fruchtkapseln picken und in der unmittelbaren Umgebung verstreuen.

Manche Samen müssen Tiermägen durchwandern, um überhaupt keimen zu können. Erst wenn die Magensäure die Samenschale durchlässig gemacht hat, kann anschließend im Boden Wasser eindringen und eine Keimung stattfinden. Vögel reagieren auf auffällige Farben, Säugetiere werden vom Geruch angelockt. Das Fruchtfleisch dient dabei als Lockmittel.

Verbreitungstechniken

Die Ausbreitungsökologie der Pflanzen kennt eine Vielzahl höchst spezialisierter Techniken. Die Samen der Mistel sind von einer klebrigen Substanz umgeben. Samen oder Früchte von Kletthaftern sind mit Haken ausgestattet. Bleiben sie am Fell eines Tieres haften, so ist die Wahrscheinlichkeit groß, in weiterer Entfernung wieder abgestreift zu werden. Das bekannteste Beispiel ist die Klette. Die Herbstzeitlose verwelkt nach der Bestäubung rasch. Ihr Fruchtknoten überwintert im Boden, um dann im Frühjahr eine große Fruchtkapsel zu bilden. Die klebrigen Samen bleiben an den Hufen der Weidetiere haften und werden an anderen Stellen wieder abgestreift. Als besonders reizvolle Beispiele ausgeklügelter Verbreitungstechniken sind Spreng- und Flugkünstler zu nennen. Trocknen die dreigliedrigen Kapseln der Kreuzblättrigen Wolfsmilch (Euphorbia lathyris) in der Sonne, so platzen sie mit einem sanften Knall auf und verstreuen ihre Samen im näheren Umfeld. Außerdem sind Saftstreuer wie das Springkraut Impatiens oder der Sauerklee zu nennen, die mit Hilfe einer Zelldruckveränderung ihre Samen ausstreuen.

Viele Pflanzen setzen auf den Wind. Ihre Samen haben Anhängsel, die an Propeller, Fallschirme oder Flügel erinnern. Der Ahorn ist den Dreh- und Schraubenfliegern zuzuordnen, die Birke den Scheiben- und Segelfliegern, der Löwenzahn den Schirmchenfliegern. Es finden sich auch Ballonflieger. All diesen Flugeinrichtungen ist eine große Oberfläche gemeinsam, die das Schweben ermöglicht. Manche Samen oder Früchte tragen Haarkränze oder -schöpfe, andere flügelartige Anhängsel.

Ameisen als Gärtner

In Europa gibt es 130 verschiedene Pflanzenarten, von denen wir wissen, daß sie durch Ameisen verbreitet werden. Im eigenen Garten kann jeder das vielfältig beobachten: Ist der Fruchtknoten des Schneeglöckchens Galanthus ausgereift, senkt sich der Fruchtstiel nach unten, die Kapsel platzt auf und die Ameisen machen sich wegen eines Anhängsels über die Samen her und verteilen sie im Garten.

Der Mensch als Ausbreiter

In der Ausbreitungsökologie der Pflanzen spielt der Mensch eine bedeutende Rolle. Vielfach verbreitet er Pflanzen bewußt, zum Beispiel durch Kultivierung. Auch unbewußt tragen wir zur Verbreitung vieler Pflanzen bei. Das beginnt bereits dort, wo wir für unseren Garten in einer Gärtnerei Setzlinge oder Stauden kaufen. Mit dem Erdreich, das den Wurzelballen umgibt, transportieren wir eine Vielzahl von Samen, die sich nicht selten als lästige Unkräuter erweisen. In einer globalisierten Welt, in der Äpfel und Trauben aus Südafrika oder anderen weit entfernten Ländern zu den Selbstverständlichkeiten unserer Supermärkte zählen, erstaunt es nicht, dass auch viele exotische Pflanzen bei uns heimisch werden.

Ausbreitungstypen

  • Selbstausbreitung (Autochorie) - Bewegungen der Pflanze bzw. der Diasporen führen zur Ausbreitung in die
    direkte Umgebung der Mutterpflanze

  • Windausbreitung (Anemochorie, Meteorochorie) - Ausbreitung der Diasporen durch die Luft unter Windeinfluß

  • Wasserausbreitung (Hydrochorie) - alle Formen der Ausbreitung durch Wasser inklusive des Regens

  • Tierausbreitung (Zoochorie) - Ausbreitung durch Wirbellose und besonders Wirbeltiere

  • Ausbreitung durch den Menschen (Hemerochorie, Anthropochorie) - überwiegend Fernausbreitung


 

  Dr. Martin Nickol M.A., FLS 16. Januar 2011 © Bilder: Dr. Martin Nickol