17.8.2005
An ihren Früchten sollt ihr sie erkennen.
Meine Damen und Herren,
ich möchte mich dafür bedanken, als Botaniker in einem, vogelkundlichen Arbeitskreis ein Referat halten zu dürfen.
Die Einladung hierzu kam für mich überraschend.
Herr Stalla fragte mich damals, ob ich bereit wäre, ein Referat zum Thema: Früchte, Fruchttypen, Fruchtverbreitung usw. zu halten.
Ich sah sofort, dass sich bei diesen Themen die Interessen von Vogelkundlern und Botanikern berühren.
Deshalb war ich bereit, ein Referat zu halten, das wir unter dem bekannten Bibelspruch:An ihren Früchten sollt ihr sie erkennenankündigten.
Früchte haben ja schon zu allen Zeiten die Phantasie der Menschen angeregt.
So ist es wohl auch zu dem Gleichnis in Mat. 7 Verse 15 und 16 gekommen, wo es heißt:
„Sehet euch vor vor den falschen Propheten, die in Schafskleidern zu euch kommen, innwendig aber sind sie reißende Wölfe.
An ihren Früchten sollt ihr sie erkennen.“
Das heißt wohl, um nicht auf den Wolf im Schafspelz hereinzufallen, sollte man sich bei der Suche nach der Wahrheit nicht auf bloße Äußerlichkeiten verlassen, sondern genauer hinsehen, was wirklich dahinter steckt.
Das gilt auch für die Botanik:
Genaue morphologische Studien des Pflanzenaufbaus haben nämlich gezeigt, dass in bestimmten Fällen die Alltagsvorstellungen über Früchte oder Samen im botanischen Sinn so keinen Bestand haben können.
Mein Referat wird dies im Einzelnen noch zeigen.
Und weiter unten heißt es in Mat. 7, 19+20:
Ein jeglicher Baum, der nicht gute Früchte bringt, wird abgehauen und ins Feuer geworfen.
Darum, an ihren Früchten sollt ihr sie erkennen.
Im botanischen Sinn irrt hier die Bibel gewaltig:
Es gibt nämlich eine Unzahl von Bäumen, die gar keine Früchte hervorbringen können.
Unsere Nadelgehölze z.B. können nur Samen hervorbringen.
Ein Teil der Nadelgehölze wird zwar auch heute noch zu Heizzwecken ins Feuer geworfen, der Löwenanteil der Nadelhölzer wird aber als Bau- oder Möbelholz genutzt.
Das zeigt, dass wir uns zunächst einmal vergegenwärtigen sollten, was im Sinne der Botanik eine Frucht ist und woraus sie entsteht.
Das Bild zeigt den Aufbau einer Bedecktsamerblüte mit Kelchblättern, Kron- oder Blütenblättern, Staubblättern und einem Fruchtknoten in der Mitte.
Im Inneren des Fruchtknotens befinden sich die Samenanlagen.
Botanisch gesehen geht eine Frucht immer nur aus einem Fruchtknoten hervor.
Samen dagegen entspringen einer Samenanlage.
In einem pfälzer Lied heißt es:
„...und die Frucht vom Krumberfeld schmeckt gebroode un gequellt.
Natürlich schmecken Brat- und Pellkartoffeln sehr gut, aber es sind natürlich keine Früchte, da sie ja ganz offensichtlich nicht aus dem Fruchtknoten einer Blüte hervorgegangen sind.
Vielmehr handelt es sich um unterirdische Sprossknollen, die durch Nährstoffeinlagerung verdickt sind.
Die Früchte der Kartoffelpflanze sind dagegen die anfangs grünen, später gelblichen Beeren unterhalb des Blütenstandes.
Vom Genuss dieser Beerenfrüchte ist allerdings dringend abzuraten, weil sie durch eingelagerte Alkaloide giftig sind.
Damit ist der Fruchtbegriff wohl herausgearbeitet.
Aber warum können Nadelgehölze keine Früchte hervorbringen?
Im Zentrum des Bildes ist der weibliche Zapfen eines Nadelbaums schematisch dargestellt.
Bei diesen so genannten Nacktsamern liegen die hier grün dargestellten Samenanlagen frei auf einer Deckschuppe und sind nicht, wie bei den Bedecktsamern, in einen Fruchtknoten eingeschlossen.
Wo kein Fruchtknoten ist, kann natürlich auch keine Frucht entstehen.
Der vom Wind verfrachtete Pollen aus dem männlichen Zapfen bestäubt die nackten Samenanlagen.
Nach Befruchtung ihrer Eizellen entstehen daraus 2 geflügelte Samen die wiederum einer Samenschuppe frei aufliegen.
Nachdem diese vom Wind verweht worden sind, kann daraus an anderer Stelle wieder ein neuer Baum auskeimen.
In Parks oder auf Friedhöfen werden oft Eiben (Taxus baccata) angepflanzt,
Im September/Oktober kann man an einigen dieser Nadelgehölze rote Gebilde beobachten, die wie Beerenfrüchte aussehen.
Inzwischen haben wir aber dazugelernt, dass Koniferen zu den Nacktsamern gehören und demnach keinen Fruchtknoten und keine Früchte, sondern nur Samen ausbilden können.
Die Täuschung kommt dadurch zustande, dass der eigentliche Samen von einem bei der Reife durch Karotinoide rot gefärbten, fleischigen Samenmantel (Arillus) umgeben ist.
Der Samenmantel ist der einzige nicht giftige Teil der Pflanze.
Er soll Vögel anlocken, die den Samenmantel verzehren und den darin verborgenen Samen wieder ausspucken oder ausscheiden und damit verbreiten.
Die Tabelle zeigt ein Einteilungsprinzip, nach dem in der Botanik die Früchte geordnet werden können.
Fruchtteile, die aus dem Fruchtknoten, auch Fruchtblatt genannt, entstammen, sind dabei durch eine rote Schraffur hervorgehoben.
Da gibt es zunächst die Gruppe der Einzelfrüchte I.
Sie sind nur aus einem einzigen Fruchtblatt entstanden.
Man kann sie unterteilen in die Untergruppen der Springfrüchte und der Schließfrüchte.
Springfrüchte, auch Öffnungsfrüchte genannt, öffnen sich bei der Reife und setzen ihre Samen frei.
Schließfrüchte entstehen aus einem oder mehreren Fruchtblättern.
Sie öffnen sich bei der Reife nicht, sondern fallen als geschlossene Verbreitungseinheit ab.
Die Sammelfrüchte II werden so genannt, weil sie aus einer Ansammlung mehrerer Fruchtknoten entstanden sind.
Dass man einige vielleicht auch zum Verzehr einsammelt, hat damit nichts zu tun.
In der Gruppe III sind solch Früchte zusammengefasst, bei denen der gesamte Fruchtstand in die Fruchtbildung einbezogen wurde d.h.
viele mehr oder weniger eng zusammenstehende Einzelfrüchte, die aus einem Blütenstand hervorgegangen waren, sind zu einer Gesamtfrucht verwachsen.
Bekannte Beispiele hierfür sind Ananas und Feige (Ficus).
Haben Sie keine Angst! Ich möchte nicht alle Fruchttypen besprechen, sondern aus den einzelnen Gruppen nur die wichtigsten herausgreifen.
Aus der Gruppe der Einzelfrüchte I die Hülsen, Schoten, Porenkapseln, Beeren, Steinfrüchte und Nüsse.
Wie die Frucht des Besenginsters (Cytisus scoparius) zeigt, öffnet sich eine Hülsenfrucht sowohl an der Bauchnaht als auch an der Rückennaht und setzt die darin enthaltenen Samen frei.
Die Hülse ist die Fruchtform aller Schmetterlingsblütler oder Leguminosen (Fabaceae).
Hülsen können sehr groß sein, wie das z.B. bei der Amerikanischen Gleditschie (Gleditsia triacanthos) der Fall ist.
Man sieht dieses Ziergehölz öfters bei uns in Parks.
Im Vergleich damit sind die Hülsen der Rauhaarigen Wicke (Vicia hirsuta) geradezu winzig.
Wie das rechte Teilbild zeigt, hat der Raps (Brassica napus) äußerlich gesehen eine Fruchtform, die einer Hülse sehr ähnlich ist.
Tatsächlich handelt es sich aber nicht um eine Hülse sondern um eine Schote.
Der Unterschied wird deutlich, wenn sich die Frucht bei der Reife öffnet (Teilbild rechts unten).
Bei der Schote sind die beiden Fruchthälften durch eine Scheidewand getrennt, welche die Samen trägt.
Der Raps gehört zur Familie der Kreuzblütler (Brassicaceae).
Die Pflanzen dieser Familie haben 4 kreuzgegenständige Blütenblätter, die oft, wie beim Raps, gelb gefärbt sind.
Alle Gattungen und Arten dieser Familie bilden Schoten bzw. kleinere Schötchen als Fruchtform aus.
Für Mohnarten, wie für den hier gezeigten Klatschmohn (Papaver rhoeas), sind Porenkapselfrüchte (Teilbild rechts unten) charakteristisch.
Porenkapseln sind im reifen Zustand trockenwandige Früchte, die an bestimmten Stellen Löcher tragen, durch die die Samen ausgeschleudert werden können (Salzstreuerprinzip).
Bei der allseits bekannten Gewöhnlichen Rosskastanie (Aesculus hippocastanum) liegen Spaltkapselfrüchte vor.
Spaltkapseln öffnen sich in der Reife der Länge nach und setzen dadurch ihre Samen frei.
Die braunen Rosskastanien sind bei Kindern sehr beliebt und werden in Kindergärten und Grundschulen als Bastelmaterial verwendet.
Wie der helle Nabelfleck zeigt, sind es tatsächlich Samen und keine Früchte. Allerdings sind es die größten Samen unserer einheimischen Flora.
Die stärkereichen, aber bitteren Samen dienen als Wild- und Viehfutter.
Kommen wir nun zu den in der 2. Zeile Ib. dargestellten Schließfrüchten.
Schließfrüchte bleiben auch nach der Samen- und Fruchtreife geschlossen. Sie fallen als Ganzes ab. Die Samen im Inneren müssen mit der Frucht verbreitet werden.
Als Beispiele möchte ich hier auf die Beere, die Steinfrucht und die Nuss näher eingehen.
Zur Vorstellung einer Beerenfrucht möchte ich auf die allseits bekannte Tomate (Lycopersicon esculentum) zurückgreifen.
Beeren sind mehrsamige Früchte mit fleischiger oder saftiger Fruchtwand, die nicht aufspringt.
Da die Tomate aus mehreren verwachsenen Fruchtblättern entstanden ist, sind Fruchtwände auch noch im Inneren zu erkennen.
Die Fruchtwände sind vor allem durch das fettlösliche Karotinoid Lycopin rot gefärbt.
Wie allseits bekannt, erfahren die Samen im Inneren eine Verdauungsverbreitung.
Die schleimigen Samen können auch durch Wasser verfrachtet werden.
Man kann deshalb gelegentlich beobachten, dass z.B. auf Kiesbänken des Rheins Tomaten aufgegangen sind. Sie werden allerdings selten reif.
Vogelkundler sehen sicher solche Beeren besonders gern, die größenmäßig gut in einen Vogelschnabel passen.
Das ist z.B. bei der Heidelbeere (Vaccinium myrtillus) der Fall.
Die hellblaue Bereifung kommt von einem Wachsüberzug, der den Wassereintritt verhindern soll, was zum Platzen der dünnwandigen Beere führen würde.
Andrerseits können Beerenfrüchte auch eine beeindruckende Größe erreichen, wie z.B. bei der Wassermelone (Citrullus lanatus), die in Steppengebieten Zentralafrikas beheimatet ist.
Um in diesen Trockengebieten bestehen zu können, speichert sie in der Frucht sehr viel Wasser.
Die roten Fruchtanteile mit einem Wassergehalt von ca. 90% werden bei uns im Sommer gern als Erfrischung gegessen.
Die Wassermelone wird als Panzerbeere bezeichnet, da ihre Fruchtwand relativ hart ist.
Weitere Beispiele für Panzerbeeren sind der Gartenkürbis und Gurken.
Abschließend sei erwähnt, dass Erdbeeren, Himbeeren und Brombeeren im botanischen Sinn keine Beeren sind.
Darauf werde ich noch näher eingehen.
Kirsche und Pfirsich sind Beispiele für eine weitere Gruppe saftiger
Schließfrüchte.
Es handelt sich um so genannte Steinfrüchte.
Wie am obigen Beispiel der Kirsche dargestellt, ist bei Steinfrüchten der äußere, hier rote Teil der Fruchtwand fleischig und meist saftig, während der innere, hier braun gehaltene Teil, hart und verholzt ist.
Bei der Samenkeimung muss der Keimling den harten Teil der Fruchtwand sprengen.
Steinfrüchte sind die charakteristische Fruchtform der Gattung Prunus, zu der neben der Kirsche und dem Pfirsich noch andere viel genutzten Früchte gehören, wie die Mandel, Aprikose, Mirabelle, Pflaume, Zwetschge, usw.
Wenn von Steinfrüchten die Rede ist, werden Vogelkundler vermutlich schnell an die Vogelkirsche (Prunus avium) denken.
Wie schon der Name sagt, ist bei dieser Fruchtart offenbar die Verbreitung durch Vögel bedeutungsvoll.
Die Kirsche links im Bild ist ja offenbar schon von einem Vogel angepickt worden.
Botaniker sprechen hier gern von Mundwanderung, weil viele Vögel nur das saftige Fruchtfleisch abschälen und den harten Steinkern verwerfen.
Kernbeißer können aber, wie der Name sagt, den Steinkern auch knacken.
Die Verdauungsverbreitung der Kirsche kann durch Säugetiere und Vögel gleichermaßen erfolgen.
Im Übrigen ist auch bei anderen kleineren Steinfrüchten die Ausbreitung durch Vögel häufig.
Nach ihrer Handelsbezeichnung und dem natürlichen Sprachgebrauch wird natürlich jeder die Walnuss (Juglans regia) für eine Nuss halten.
Trotzdem ist die Walnuss im botanischen Sinn keine Nuss, sondern eine Steinfrucht.
Das wird sofort klar, wenn man den Längsschnitt durch die Frucht im Teilbild links unten gedanklich einmal mit dem Längsschnitt durch einen Pfirsich in Verbindung bringt, den ich schon gezeigt habe.
So gesehen entspricht die äußere grüne, relativ weiche Fruchtwand dem Fruchtfleisch des Pfirsichs und der harte, bräunliche Steinkern dem Steinkern des Pfirsichs.
Das Teilbild rechts unten zeigt, was man wirklich zu sich nimmt, wenn man eine so genannte „Walnuss“ verzehrt:
Das eigentliche Nahrungsmittel ist nämlich der im Steinkern enthaltene Same, genauer gesagt, die Speicherkeimblätter des Pflanzenembryos.
Die Vorstellung, mit dem Müsli lebende Pflanzenembryonen zu verspeisen, wird vielleicht manchem überzeugten Vegetarier etwas den Appetit verderben.
Aber es bleibt ja der Trost, dass das in den Keimblättern gespeicherte Nussöl nicht nur nahrhaft sondern auch sehr gesund ist.
Wissenschaftler haben kürzlich sogar festgestellt, dass ein regelmäßiger Genuss von Walnüssen den Cholesterinspiegel senkt und Entzündungen der Blutgefäße entgegenwirkt.
Nachdem die so genannte „Walnuss“ eigentlich eine Steinfrucht ist, will ich Ihnen jetzt eine echte Nussfrucht vorstellen.
Die Haselnuss (Corylus avellena) heißt nicht nur so, sondern ist auch im botanischen Sinn eine Nuss.
Wie das obere Teilbild zeigt, ist die Nuss eine Schließfrucht, bei der die gesamte Fruchtwand trocken und verhärtet ist.
Bei einer Steinfrucht war ja der äußere Teil der Fruchtwand weich und mehr oder weniger saftig.
Im reifen Zustand fällt die Haselnuss als so genannte Plumpsfrucht vom Strauch ab und verbreitet sich dann ggf. weiter als Rollfrucht.
Auch eine Speicherausbreitung z.B. durch Eichhörnchen oder Haselmäuse ist möglich.
Haselnüsse werden entweder roh verzehrt oder dienen gemahlen als Backwaren.
Die Speicherkeimblätter im Inneren der Frucht enthalten bis zu 60% Nussöl, das als Speiseöl oder für Kosmetika verwendet werden kann.
Wie das kleine Teilbild links oben zeigt, ist die grüne Fruchthülle (Cupula) nicht Teil des Fruchtknotens oder der Frucht.
Es handelt sich vielmehr um 3 verwachsene Vorblätter, die sich bei der Fruchtreife stark vergrößern und dann die ganze Frucht umhüllen.
Die Verhältnisse sind hier ähnlich wie bei der Esskastanie, die ich Ihnen jetzt vorstellen möchte.
Auch bei der Esskastanie (Castanea sativa) ist der stachelige Fruchtbecher, die Cupula, nicht Bestandteil der Frucht.
Er ist aus einer Umwandlung der Sprossachse hervorgegangen und umhüllt die darin enthaltenen braunen Nussfrüchte, die wir als Esskastanien bezeichnen.
Reif öffnet sich der stachelige Fruchtbecher vierklappig, bleibt aber oft an den Nussfrüchten haften und dient beim Herabfallen als Stoßdämpfer.
Neben dieser Schwerkraftverbreitung kommt es zu einer Klettverbreitung durch den stacheligen Fruchtbecher.
Die Nüsse selbst erfahren aber hauptsächlich eine Speicherverbreitung:
Nagetiere und Eichelhäher legen Vorratslager an, in denen die Nussfrüchte auskeimen, wenn das Versteck vergessen wird.
Es handelt sich also um einen typischen Dunkelkeimer.
Die Keimfähigkeit ist bei uns aber begrenzt.
Die dicken Speicherkeimblätter der Esskastanie enthalten etwa 50% Stärke, 4% Fett und etwas Traubenzucker.
Man kann sie an Stelle von Kartoffen als Beilage z.B. zu Geflügel servieren.
Geröstete „Maronen“ werden bei uns in der kalten Jahreszeit angeboten.
Wenden wir uns nun den Sammelfrüchten (II) in Zeile 3 zu.
Wie schon erwähnt, sind Sammelfrüchte aus einer Ansammlung mehrerer Fruchtknoten entstanden.
Aus dieser Reihe möchte ich die Gattungen Erdbeere (Fragaria),
Rose (Rosa), Himbeere oder Brombeere (Rubus), und
Apfel (Malus) besprechen.
Dass die Gartenerdbeere (Fragaria x ananassa) keine Beere sein soll sondern eine Sammelnussfrucht, ist auch für den Anfänger im Botanikstudium zunächst einmal ein Schock.
Wenn er danach trotzdem weiterstudiert, wird er auch lernen warum.
Die Erklärung liegt in der Entstehungsgeschichte dieser Frucht:
Das mittlere blaue Teilbild zeigt Erdbeerblüten von oben und im Längsschnitt (rechts).
Im Längsschnitt fallen zunächst die weißen Blütenblätter (petal) und die grünen Kelchblätter (sepal) auf.
Dazwischen sind mehrere Fruchtknoten (carpels) auf einer Blütenachse untergebracht.
Wie die unteren Teilbilder zeigen, schwillt die Blütenachse bei der Reife immer mehr an und die zunächst noch unreifen, grünen Fruchtknoten werden nach außen an die Oberfläche gedrängt.
Wenn die Vollreife erreicht ist, ist die Blütenachse fleischig- saftig geworden, hat sich rot verfärbt, und die kleinen Nussfrüchte sitzen oben auf.
Die Bezeichnung Sammelnussfrucht für die Erdbeere ist also berechtigt.
Was wir mit Genuss essen, ist demnach die fleischig- saftige gewordene Blütenachse, während die kleinen Nüsschen eigentlich nur Ärger bereiten, falls sie zwischen den Zähnen stecken bleiben.
Für die Verdauungsverbreitung durch Säugetiere, Vögel oder Schnecken sind die kleinen Nüsschen allerdings wichtig.
Auch die Hagebutte z.B. der Hundsrose (Rosa canina) ist eine Sammelnussfrucht.
Wie der Längsschnitt durch die Rosenblüte im Tafelbild links
unten (3) zeigt, hat sich hier aber der Blütenbecher konkav nach oben verlängert.
Dadurch sind die kleinen Fruchtknoten im Blütenbecher eingeschlossen.
Bei der Reife wird sich an diesen Verhältnissen nichts mehr ändern.
Die kleinen Nüsschen sind jetzt vom fleischigen Fruchtbecher umhüllt, wie der Längsschnitt durch eine Hagebutte unten zeigt.
Mit einiger Phantasie könnte man demnach die Hagebutte als eine regenschirmartig umgeklappte Erdbeere bezeichnen.
Der Fruchtbecher ist durch Karotinoide, besonders durch Lycopin, den Tomatenfarbstoff, rot gefärbt.
Die Früchte bleiben den ganzen Winter am Strauch und können Tieren als Nahrung dienen.
Die kleinen Nüsschen im Inneren können nach Verdauungs- oder Versteckverbreitung an anderer Stelle wieder auskeimen.
Hagebutten sind besonders reich an Vitamin C, sie können zu Mus oder Marmelade verarbeitet oder als Tee genossen werden.
Die Himbeere (Rubus idaeus) ist ein Beispiel für eine Sammelsteinfrucht.
Wie der Längsschnitt durch die Himbeerblüte, links unten zeigt,
stehen hier die kleinen Fruchtknoten dicht gedrängt an der Basis eines breiten, etwas konvex aufgewölbten Blütenbodens.
Bei der Reife wölbt sich die Blütenachse weiter nach oben, so dass die reifen roten Steinfrüchte nach außen abgedrängt werden.
Der Kranz der reifen Steinfrüchte lässt sich leicht abziehen. Im allgemeinen Sprachgebrauch nennt man das die Himbeere.
Die helle Blütenachse bleibt als Zapfen am Strauch zurück.
Botanisch gesehen hat man jetzt viele kleine, miteinander verwachsene Steinfrüchte in der Hand.
Jede Steinfrucht ist wie eine kleine Kirsche aufgebaut und trägt im Inneren einen Steinkern.
Diesen Aufbau zeigt das Teilbild rechts oben (7).
Botanisch gesehen ist auch die Apfelfrucht eine Sammelfrucht.
Um das zu verstehen, muss man zunächst die Apfelblüte ansehen, aus der ja die Frucht entsteht.
In der Apelblüte ist ein 5-fächriger Fruchtknoten so im Blütenboden versenkt, dass nur die dazugehörigen 5 Griffel herausragen.
Man nennt dies einen halbunterständigen Fruchtknoten.
Dieser wird von zahlreichen Staubblättern, den Kelch- und Blütenblättern überragt.
Bei der Reife verwachsen die 5 Fächer des Fruchtknotens zu einem pergamentartigen Kerngehäuse, wie es im Teilbild links unten zu sehen ist.
Der Blütenbecher dagegen wächst bei der Reife zum mächtigen „Fruchtfleisch“ heran, das bis zu 13% Zucker enthalten kann.
Die Samen im Inneren können auf verschiedene Weise verbreitet werden:
Im Vordergrund steht die Verdauungsverbreitung durch den Menschen, auch eine Schwimmausbreitung ganzer Äpfel ist möglich oder eine Bearbeitungsverbreitung durch Nager usw.
Apfelfrüchte sind allgemein die Fruchtform der Kernobstgewächse.
Also außer dem Apfel bilden auch z.B. Quitten oder Birnen ähnlich gebaute Sammelfrüchte aus.
Es kann auch vorkommen, dass ein ganzer Blütenstand in die Fruchtbildung mit einbezogen wird.
Das ist z.B. bei der tropischen Ananas (Ananas comosus) der Fall.
Das obere Bild zeigt den kolbig- ährigen Blütenstand, mit weißlich- rötlichen Blüten.
Beim Reifeprozess entsteht aus dem ganzen Blütenstand wieder ein Fruchtverband.
Dabei verwachsen die entstehenden Beeren der Einzelblüten mit dem fleischigen Grund der Hochblätter und der ebenfalls anschwellenden Blütenachse zu einer kompakten Einheit.
An der Oberfläche des Fruchtverbands sind die Einzelfrüchte als gewölbte Felder erkennbar, die mit den überdauernden Kelch- und Hüllblattern eine harte Rinde bilden.
Nachdem ich Ihnen die wichtigsten Fruchttypen vorgestellt habe, möchte ich nun auf die Fruchtbildung eingehen und die Vorgänge und Veränderungen schildern, die sich bei der Samen- und Fruchtreife vollziehen.
Die Samen – und Fruchtbildung beginnt häufig schon vor der Befruchtung der Eizelle, wenn der Pollen auf die Narbe der Blüte gelangt ist.
Durch das vom Pollen abgegebene Wachstumshormon Auxin kommt es nämlich schon zum so genannten Fruchtansatz.
Das weitete Fruchtwachstum ist dann aber zumeist von der erfolgten Befruchtung der Eizelle in der Samenanlage abhängig.
Von jetzt an vollziehen sich Samen- und Fruchtreife als gekoppelte Prozesse, die von Pflanzenhormonen der Samenanlage gesteuert werden.
Das folgende Bild von der Reifung der Gartenerdbeere (Fragaria x ananassa) kann dies verdeutlichen.
Teilbild (a), links zeigt eine normal ausgereifte Erdbeere.
Teilbild (b), Mitte zeigt eine Erdbeere, bei der alle Samen entfernt wurden. Die Reifung war hier nicht möglich.
Teilbild (c), rechts, zeigt eine Erdbeere, bei der die Samen in einem horizontalen Band entfernt wurden.
Der ganze Entwicklungsprozess war hier gestört. In dem horizontalen Band ohne Samen war die Störung am stärksten, weil hier durch die fehlenden Samen auch der Auxinmangel am größten war.
Wird dagegen eine Auxinpaste auf die verkümmerte Erdbeere in (b) aufgebracht, entwickelt sich auch diese Frucht normal weiter.
Das beweist, dass das von dem sich entwickelnden Samen erzeugte Auxin die Fruchtentwicklung anstößt und fördert.
Unreife und reife Früchte unterscheiden sich merklich in ihrem Aussehen.
Die dabei auftretenden Merkmalsänderungen ähneln in manchem der Blattalterung.
Deshalb wird in der Botanik auch die Fruchtreifung als Alterungsprozess (Seneszenz) interpretiert.
Auffallend ist zum Beispiel bei vielen reifenden Früchten ein Farbwechsel.
Er wird eingeleitet durch einen Abbau des Blattgrüns oder Chlorophylls.
Dieses wird durch andere Farbstoffe ersetzt.
So verleiht z.B. das Carotinoid Lycopin reifen Hagebutten und Tomaten die rote Farbe.
Lycopin gehört zur Klasse der fettlöslichen Carotinoide, die als gelbe und rote Farbstoffe im Pflanzenreich weit verbreitet sind.
Anthocyane sind wasserlösliche Farbstoffe, die nur im Zellsaft von Landpflanzen, nicht aber in Tieren vorkommen.
Sie verleihen Blüten und reifen Früchten die rote, violette, blaue oder blauschwarze Färbung.
Sie entstehen in grünen Pflanzenteilen im Licht, besonders unter
UV-Lichteinfluss und sind vor allem in den äußeren Zellschichten zu finden.
Besonders reich an Anthocyanen sind reife Auberginen, Heidelbeeren, Kirschen und schwarze Johannisbeeren.
Allgemein schützen sie die Pflanzen vor starkem UV- und Sonnenlicht.
Sie können Pflanzen bei Ihrer Ausbreitung helfen, indem sie Tiere auf die reifen Früchte aufmerksam machen und damit anlocken.
Sie werden als Lebensmittelzusatzstoffe zur Färbung von Brausen Marmeladen und Konfitüren eingesetzt.
Änderungen der Farbe sind aber nicht die einzigen Änderungen, die in heranreifenden Früchten auftreten.
Oft werden organische Säuren abgebaut und die gespeicherte Stärke in Zucker verwandelt. Dadurch erhalten reife Früchte ihren süßen Geschmack.
Duft- und Aromastoffe werden synthetisiert, und Wachsüberzüge gebildet.
Die Mittellamellen zwischen den Zellwänden werden oft aufgelöst, wodurch die Früchte weich und teigig werden.
Viele dieser Prozesse sind sehr energieaufwendig, deshalb steigt in heranreifenden Früchten die Zellatmung stark an.
Allgemein beeinflusst das Pflanzenhormon Ethylen das Keimwachstum und Alterungsprozesse in Pflanzen.
Auch die Fruchtreife wird hauptsächlich durch das in der Frucht gebildete Ethylen gesteuert.
Als gasförmigen Stoff findet man das Ethylen vorwiegend in den Zellzwischenräumen.
Wichtig ist, dass Ethylen seine Eigensynthese autokatalytisch steigert, so dass seine Konzentration lawinenartig ansteigt, wenn es erst einmal gebildet wurde.
Auf diese Weise reifen Früchte in der näheren Umgebung alle gleichzeitig.
Es ist ja bekannt, dass man z.B. grüne Bananen schnell zur Vollreife bringen kann, wenn man etwa einen reifen Apfel in Ihre Nähe legt.
Diese Wirkung des Ethylens wird auch im Handel genutzt, um etwa in fernen Ländern unreif geerntete Früchte, wie Bananen oder Ananas nach dem Transport im Empfängerland rasch zur Vollreife zu bringen.
Seit Mitte der 1990er Jahre werden durch gezielte Genveränderung Tomaten hergestellt, die besonders haltbar sind.
In Amerika heißen sie Flavour-Savour-Tomaten, hier in Deutschland sind sie als Anti-Matsch-Tomaten bekannt geworden.
Das für die Synthese des Ethylens in der Tomatenpflanze zuständige Gen wird dabei ausgeschaltet, und so eine vorzeitige Vollreife verhindert.
Diese Tomaten können unreif transportiert, dann bei Bedarf mit Ethylen begast und dadurch vollreif werden.
Für die Verbreitung von Schließfrüchten ist der Fruchtfall, die so genannte Abszission wichtig.
Dem Abwurf der Frucht gehen charakteristische Veränderungen in den Trennzonen voraus.
Häufig entsteht ein ausgeprägtes Trenngewebe aus kompakten Zellen an der Basis des Fruchtstiels.
Hier wird der Fruchtfall vorbereitet, indem sich die Zellwände der Trennschicht langsam auflösen.
Auch an der Steuerung dieser Vorgänge ist Ethylen beteiligt.
Ethylen bringt nämlich die Synthese der so genannten Abszissinsäure in Gang, die den eigentlichen Fruchtfall, die Abszission auslöst.
Nach dem kurzen Ausflug in die Chemie, wollen wir uns jetzt wieder praktischen Fragen zuwenden, die mit der Ausbreitung von Früchten und Samen zusammenhängen.
Allgemein wird angenommen, dass die Fernausbreitung besonders günstig sei, weil die Pflanzen sich dadurch ein völlig neues Gebiet erobern können.
Das ist natürlich richtig.
Dennoch bringt gerade die Fernausbreitung auch erhöhte Gefahren und Risiken für die Pflanzen mit sich:
Es ist nämlich möglich, dass durch Fernausbreitung der Same zufälligerweise in ein Gebiet gerät, das dieser Art nur sehr unzulängliche Wachstumschancen bietet.
Bei der Nahausbreitung besteht diese Gefahr nicht, weil der Boden gewissermaßen durch Vertreter der gleichen Art auf Tauglichkeit vorgeprüft wurde.
Allerdings treten hier die artgleichen Pflanzen als Nahrungskonkurrenten auf.
Wie man sieht, haben sowohl die Fernausbreitung als auch die Nahausbreitung ihre Vor- und Nachteile.
Sehen wir uns nun einmal an, welche Ausbreitungsmechanismen allgemein möglich sind:
Für Samen und Früchte gibt es die gleichen Ausbreitungsmechanismen:
Zunächst unterscheidet man zwischen Fremdverbreitung (Allochorie) und Selbstverbreitung (Autochorie).
Unter Autochorie versteht man die Verbreitung von Samen und Früchten durch die Mutterpflanze selbst ohne Mitwirkung von Außenkräften.
Als Beispiel wird hier die Spritzgurke (Ecballium elaterium) aufgeführt, die im Mittelmeergebiet auf Ödland wächst.
Sie gehört zu den so genannten Saftdruckstreuern.
Während der Reife hat sich am Stielansatz ein Trenngewebe gebildet.
Die reife Frucht steht unter sehr hohem Innendruck, der bewirkt, dass sie schließlich an der vorgegebenen Trennstelle abreißt.
Dadurch schießt die Frucht wie ein Sektkorken einen halben Meter davon.
Gleichzeitig werden durch den Rückstoß die ca. 50 Samen aus dem Fruchtinneren bis zu 12 Meter in Gegenrichtung herausgeschleudert.
Dabei erreichen sie eine Geschwindigkeit von ca. 36 km/h
Die Spritzgurke ist wohl ein besonders spektakuläres Beispiel für eine Selbstausbreitung.
Man hätte auch die weniger spektakuläre Samenausbreitung der bekannten Springkräuter hier aufführen können. Auch sie gehören zu den Saftdruckstreuern.
Von Allochorie oder Fremdverbreitung spricht man, wenn die Verbreitung der Früchte und Samen durch Außenkräfte bewirkt wird
Je nach der Art dieser Außeneinwirkung unterscheidet man zwischen Windverbreitung (Anemochorie), Wasserverbreitung (Hydrochorie), Tierverbreitung (Zoochorie) und Verbreitung durch den Menschen (Anthropochorie).
Als Beispiel für Windverbreitung ist hier der Bocksbart
(Gattung Tragopogon) genannt.
Aber bei der Windverbreitung werden wohl die meisten an die so genannte Pusteblume, auch Löwenzahn genannt, denken, den man ebenso zu den Schirmchenfliegern rechnet.
Daneben gibt es z.B. die große Zahl der Flügelflieger, wie die Ahorn- und Lindenarten.
Die Wasserverbreitung (Hydrochorie) dient oft der Fernverbreitung von Früchten und Samen.
In großen Fließgewässern können Distanzen zwischen 5 und 10 Kilometern überwunden werden.
Beispiele hierfür bilden die so genannten Stromtalpflanzen, die auch an den Ufern des Rheins zu finden sind.
Wenn die Früchte den langen Transportweg überstehen, bietet natürlich das Meer noch bessere Chancen für die Fernausbreitung.
Rekordhalter ist die hier als Beispiel für Hydrochorie aufgeführte so genannte Kokosnuss (Cocos nucifera).
Im Meer schwimmend kann sie bis zu 1000 Meilen überwinden und etwa 3-4 Monate im Meerwasser überdauern, dann keimt sie entweder aus oder geht unter.
Die Verbreitung durch Tiere oder den Menschen kann man wohl unter den gleichen Gesichtspunkten betrachten.
Die Verbreitung durch Tiere (Zoochorie) findet im Allgemeinen das meiste Interesse.
Nach den unterschiedlichen Ausbreitungsmechanismen kann man die Tierverbreitung noch weiter unterteilen:
Da gibt es zunächst die Verbreitung durch Anhaften an der Körperoberfläche von Tieren (vorwiegend von Vögeln und Säugetieren). Mann spricht in diesem Fall von Epizoochorie.
Hier sind zahlreiche Klett- und Klebfrüchte zu nennen wie Kletten, Disteln usw.
Wenn Früchte oder Samen dadurch verbreitet werden, dass sie von Tieren gefressen und wieder ausgeschieden werden, spricht man von Verdauungsverbreitung oder Endozoochorie.
An dieser Verbreitungsart sind hauptsächlich Vögel und Säugetiere beteiligt.
Vorwiegend hartschalige Steinkerne und Nüsschen überstehen die Darmpassage.
Verdauungssäfte bereiten die Samenschalen dabei auf die Samenkeimung vor.
Der mit ausgeschiedene Kot dient dem Keimling als Dünger.
Die Ausbreitungsdistanz, die durch Verdauungsverbreitung erreicht werden kann, hängt von der Geschwindigkeit der Darmpassage ab und von dem Aktionsradius, den die Tiere jeweils haben.
Die Distanz zwischen der ursprünglichen Mutterpflanze und dem verbreiteten Sämling kann bei der Verdauungsverbreitung zwischen mehreren Kilometern und einigen Metern schwanken.
Vögel sind die wichtigste Tiergruppe für die Verdauungsverbreitung von Früchten und Samen.
Die Mistel (Gattung Viscum), die als Halbschmarotzer auf Bäumen wächst, ist sogar ausschließlich auf die Verbreitung durch Vögel angewiesen.
Die weißen Beeren besitzen ein Fruchtfleisch mit zähem, klebrigem Schleim.
Nach dem Anbeißen wollen die Vögel die lästige Klebmasse an anderen Zweigen wieder abschmieren. Dabei verbreiten sie die Samen.
Aber auch die Ausbreitung von Wasserpflanzen z.B. die der Laichkräuter, des Igelkolbens und die vieler Seggen-Arten ist abhängig von Wasservögeln.
Die von Vögeln erreichte Ausbreitungsdistanz ist nur sehr gering und beträgt in der Regel nur 25-50 Meter.
Dies ist darauf zurückzuführen, dass Vögel oft nur einen geringen Aktionsradius haben und ihre Nahrung den Verdauungstrakt schnell passiert.
Das Dia zeigt den Fruchtstand des Wolligen Schneeballs
(Viburnum lantana).
Die Früchte reifen nacheinander und wechseln dabei ihre Färbung von grün über rot nach schwarz.
Wie schon erwähnt, sind bei der Verdauungsverbreitung Vögel die wichtigste Tiergruppe.
Gerade Vögel finden aber die Farben: rot, dunkelblau oder schwarz besonders attraktiv.
Viele Pflanzen kommen dem Farbempfinden der Vögel entgegen, indem sie; wie im obigen Fall, den reifen Früchten eine rote dunkelblaue oder schwarze Färbung verleihen.
Besonders Frühblüher des Waldes nutzen Ameisen als Boten für die Verbreitung kleiner Früchte oder Samen.
Mann spricht dann von Ameisenverbreitung oder Myrmekochorie.
Auch die im Dia dargestellte Waldpflanze, der
Hohle Lerchensporn (Corydalis cava), nutzt diese Strategie zur Verbreitung der Samen.
Bei der Ameisenverbreitung tragen die Samen einen Ölkörper, auch Elaiosom genannt, als Lock- und Nährstoff für die Ameisen.
Die Ölkörper oder Elaiosome bilden durch ihre hellere Färbung einen auffälligen Kontrast zu den dunkleren Samen und locken dadurch die Ameisen an.
Die Elaiosome sind ausschließlich zum Verzehr bestimmt. Ameisen tragen die Samen mit den anhaftenden Elaiosomen in ihren Bau.
Dort trennen sie die nahrhaften Ölkörper von den Samen ab.
Anschließend schleppen sie die Samen, an denen sie nicht interessiert sind, wieder aus ihrem Bau heraus und legen sie irgendwo ab.
Dadurch werden die Samen verbreitet und keimen manchmal an unerwarteten Stellen zu neuen Pflanzen aus.
Deshalb wachsen myrmekochore Pflanzen manchmal sogar quasi als Epiphyten in Mauerritzen oder Astgabeln von Bäumen, wenn sie dort ein geeignetes Substrat vorfinden.
Wenn Menschen mit oder ohne Absicht Pflanzenarten verbreiten spricht man von Menschenverbreitung oder Anthropochorie.
Selbstverständlich hat der Mensch schon seit dem Neolithikum vor 7500 Jahren mit dem Beginn der Landwirtschaft die Flora in Mitteleuropa verändert.
Aber erst durch den Interkontinentalhandel nach der Entdeckung Amerikas 1492 wurden vermehrt Pflanzen nach Europa gebracht, die vorher auf dem ganzen Kontinent nicht vorkamen.
Diese nach der Entdeckung Amerikas nach Europa importierten Pflanzenarten bezeichnet man heute als Neubürger oder Neophyten.
Es hat zwar niemand etwas dagegen, dass wir heute in Europa auch Kartoffeln oder Tomaten anbauen können, aber bei vielen Mitteleuropäern kommt Unmut auf, wenn sich Neophyten wie der Riesen-Bärenklau (Heracleum mantegazzianum) aus dem Kaukasus, das Drüsige Springkraut (Impatiens glandulifera) aus dem Himalajagebiet oder der Japanische Staudenknöterich
(Fallopia japonica) bei uns in freier Natur ausbreiten.
Ich glaube aber, man sollte die Anwesenheit dieser so genannten Störenfriede bei uns etwas gelassener sehen, zumal ihre vollständige Ausrottung sowieso nicht mehr möglich sein wird.
Man muss sich, denke ich, vergegenwärtigen, dass die Natur einem ständigen Wandel unterzogen ist.
Es gibt also eigentlich keinen festen „Urzustand“, den man pauschal bewahren oder erhalten könnte.
Was die Beständigkeit von Neophyten angeht, so gilt in Mitteleuropa die so genannte „Zehnerregel“ das heißt:
Von 1000 eingeführten Pflanzen treten 100 nur unbeständig auf, 10 bürgern sich fest bei uns ein, aber nur eine Art entwickelt sich zum Problemfall.
Aber selbst in diesem Zusammenhang kann festgestellt werden, dass bisher in Mitteleuropa noch keine einheimische Pflanzenart endgültig von Neophyten verdrängt wurde.
Trotzdem liegt es natürlich in der Verantwortung der heutigen Menschen, wie sie durch ihre Tätigkeit das Aussehen der Erde verändern.
Die Bilder vom Kartoffelacker und der 1945 durch einen Atombombenabwurf zerstörten Stadt Hiroshima zeigen gewiss 2 Extremfälle menschlichen Tuns.
Aber auch hier bewahrheitet sich wieder der Bibelspruch:
„An ihren Früchten sollt ihr sie erkennen“, die Menschen.
Dialiste zu an ihren Früchten sollt ihr sie erkennenLfdr. Nr. Dia Text
1 18238 Bedecktsamerblüte, Chronik der Erde S. 243
2 18929 Kartoffelpflanze (Solanum tuberosum),
Internet
3 18930 Fortpflanzung eines Nacktsamers, Internet
4 18819 Taxus baccata, Samen, eigenes Dia
5 18931 Fruchttypen, Kompendium der Botanik S. 255
6 18932 Hülse Besenginster (Cytisus scoparius), Internet
7 18402 Hülsen von Gleditsia triacanthos, eigenes Dia
8 17312 Hülsen von Vicia hirsuta, eigenes Dia
9 18933 Tafelbild von Raps (Brassica napus), Internet
10 16601 Tafelbild Papaver rhoeas, eigenes Dia
11 18447 Rosskastanie, Blüten, Blätter, Früchte, Samen,
eigenes Dia
12 18931/1 Fruchttypen, Dia identisch Bd.5
13 18934 Tomate, Lycopersicon esculentum Beerenfrucht,
Internet
14 18935 Vaccinium myrtillus, Beerenfrucht, Internet
15 18936 Wassermelone (Citrullus lanatus) als Panzerbeere,
Internet
16 18937 Steinfrüchte: Kirsche, Pfirsich, Internet
17 18938 Prunus avium, Steinfrüchte, Internet
18 18939 Juglans regia, Tafelbild, Internet
19 18940 Nussfrucht: Corylus avellana, Tafelbild, Internet
20 18025 Castanea sativa, offener Fruchtbecher mit
Nüssen, Kalenderblatt
21 18931/2 Sammelfrüchte, Dia identisch mit Bd5
22 18941 Sammelnussfrucht: (Fragaria x ananassa),
Internet
23 18942 Hagebutte als Sammelnussfrucht, Internet
24 18943 Rubus idaeus, Tafelbild, Internet
25 18944 Malus domestica, Blüte, Frucht, Internet
26 18945 Ananas comosus, Blütenstand, Frucht, Internet
27 18946 Reifung von Fragaria x ananassa,
Raven, Biologie der Pflanzen, S. 723
28 18947 Lycopin, roter Tomatenfarbstoff, Wikipedia.
29 18948 Anthocyane, Wikipedia
30 18949 Pflanzenhormon Ethylen, reifende Tomaten,
Wikipedia
31 18950 Abszissinsäure
32 18490 Verbreitungsmechanismen für Früchte und
Samen,
Geheimnisse der Pflanzenwelt S. 235
33 18951 Viscum album ssp. album, Beeren, Blätter,
Internet
34 18952 Viburnum lantana Fruchtstand, Internet
35 18953 Corydalis cava, Bestand, Frucht, Samen,
Elaiosom, Internet
36 18954 Kartoffelacker und zerstörtes Hiroshima,