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Grüne Fleischfresser – Die faszinierende Welt karnivorer Pflanzen

Was hat es bloß mit diesen seltsamen Gewächsen auf sich? Derartige Fragen beschäftigten einen gewissen Charles Darwin, als er im Sommer 1860 von einem Ausflug durch die südenglische Grafschaft Sussex zurückkehrte. Auf einer Heide hatte er dort unzählige Exemplare der Pflanzenart Drosera rotundifolia entdeckt. Wie mit Tau waren ihre Blätter benetzt, und auf ihnen klebten Fliegen und sogar kleine Schmetterlinge. „Ich hatte wohl gehört, dass Insekten so gefangen würden, wusste aber nichts weiteres über diesen Gegenstand“, notierte Darwin später.

Angetrieben von dieser Wissenslücke unterzog der große Naturforscher besagte Drosera-Art, auch unter dem Namen Rundblättriger Sonnentau bekannt, sowie weitere Kleingetier fangende Kräuter umfangreichen Beobachtungen und Experimenten. Seine 1875 im Buch „Insectivorous Plants – Insectenfressende Pflanzen“ veröffentlichten Resultate waren bahnbrechend: Auch die so harmlos anmutenden Geschöpfe der Florenreiche ernähren sich mitunter räuberisch.

Klebfalle eines Sonnentaus mit Beute (Quelle: Volkmar Becher/flickr.com)

Klebfalle eines Sonnentaus mit Beute
(Quelle: Volkmar Becher/flickr.com)

Heute sind weltweit etwa 700 Arten fleischfressender Pflanzen oder Karnivoren, wie sie auch genannt werden, bekannt. Zwar konzentrieren sich die meisten Spezies auf einen Gürtel rund um den Äquator sowie den Südwestzipfel Australiens. Prinzipiell sind Karnivoren jedoch quer über den Globus verbreitet.

Dank ihrer erstaunlichen Fähigkeiten können sie Standorte erobern, die den meisten anderen Pflanzen verschlossen bleiben. Moore und stehende Gewässer gehören dazu, ebenso zeitweise überflutete Sandflächen oder Felsen. Lebenswichtige Elemente wie Stickstoff, Phosphor oder Magnesium sind hier Mangelware. Um ihren Speiseplan decken zu können, gehen Karnivoren daher auf die Jagd – und erwischen dabei nicht nur Insekten: In den Blattkannen mancher asiatischer Arten haben Forscher schon Frösche, Kriechtiere und sogar Ratten gefunden.

Auch in Deutschland sind von Natur aus 13 verschiedene Karnivoren zu finden, darunter der Rundblättrige Sonnentau. Was zur ihrer Beute gehört (Spoiler: Es sind nicht nur Insekten…), welche Techniken sie dabei anwenden und wie es um ihre Gegenwart und Zukunft bestellt ist, kann in der aktuellen Ausgabe des NATURGUCKER Magazins nachgelesen werden, für die ich mich eingehender mit Karnivoren beschäftigen durfte. Eine äußerst faszinierende Angelegenheit, wie schon Charles Darwin wusste: „Ich habe mich unendlich an der Arbeit mit Drosera ergötzt“, schrieb er im Spätherbst 1860 an befreundete Kollegen. „Im Moment ist mir das wichtiger als die Abstammung aller Arten in der Welt.“

Ich wachs Dich fertig – Konkurrenzkampf unter Pflanzen

„Homo homini lupus est“ postulierte einst Thomas Hobbes – der Mensch ist dem Menschen ein Wolf. Doch auch im so harmonisch anmutenden Planzenreich herrscht das Prinzip der Ellbogengesellschaft.

Da wäre etwa der Walnussbaum: 1,4,5-Trihydroxynaphthyl-4-glucosid heißt das Mittelchen, das in seinen Blättern und Fruchtschalen eingelagert ist. Fallen die irgendwann zu Boden, entsteht aus der  Chemikalie Juglon. Und der vergiftet mal kurzerhand Keimlinge, auf dass der Walnuss keine aufmüpfigen Nachbarn erwachsen.

Zweites Beispiel: Buche gegen Birke. Über Jahrzehnte hilft die robuste Birke der feinfühligeren Buche, sich auch unwirtliche Standorte zu erschließen. Ihr Laub wird auf karger Erde zu fruchtbarem Humus, ihre Wurzeln vermeiden Erosion, und ihr lockeres Blätterdach reguliert im Sommer die Sonneneinstrahlung, während das Geäst, an dem es hängt, im Winter die Bodenwärme zurückwirft. Und dennoch ist ein friedliches Nebeneinander beider Bäume auf Dauer die Ausnahme: Birken werden nur rund 120 Jahre alt. In dieser Zeitspanne sind die behüteten Buchenschösslinge groß genug geworden, um das Kommando zu übernehmen. Nun beschatten ihre dichten Baumkronen den Waldboden, was den Nachkommen der sehr lichtbedürftigen Birke kaum Chancen lässt. Undank ist eben der Welten Lohn!

Für weiteres Anschauungsmaterial empfehle ich einen Blick in die neue Ausgabe von WALD, für deren Infografik ich da noch ein büschen mehr aufgeschrieben habe. Es geht dabei neben der Robinie auch um die von den Galliern so geschätzte Mistel. Fieses Ding, das, kann ich Euch sajen. Naja, abgesehen von ihrer Heilwirkung und der Sache mit dem Knutschen natürlich…

Schillerndes für die Seele – Streuobstwiesen im Raum Lüneburg

Goldparmäne. Geflammter Kardinal. Edelborsdorfer. Solcherlei schillernde Namen sind untrennbar verbunden mit knorrigen Baumstämmen, die zum Beispiel entlang der Landstraßen in der Elbtalaue ihre Äste gen Himmel verdrehen. Die alten Obstalleen der Region in Niedersachsen sind Zeugnis einer Kulturlandschaft, die bis ins 17. Jahrhundert zurückreicht: Damals begannen die Bauern – gebeutelt von den Folgen des Dreißigjährigen Kriegs – damit, Wegsäume, Ortsränder und Hofstellen mit Obstbäumen zu bepflanzen. Trotz knapper Ackerflächen sicherten sie so nicht nur die Versorgung mit frischen Früchten, sondern konnten auch den rauen Winden des Nordens trotzen. Einen Teil der Ernte verkauften sie später an Handelsschiffe, die die Ware nach Hamburg oder Berlin lieferten. Ein hübscher Nebenverdienst für viele.

Die Bedeutung der Alleen hier und anderswo in Deutschland ist jedoch nicht allein eine historische: Umweltverbände wie der NABU qualifizieren sie sowie Streuobstwiesen als „Hot Spots der Biodiversität in West- und Mitteleuropa“. Mit insgesamt rund 6.000 bekannten Sorten wie Goldparmäne & Co. beherbergen sie ein wichtiges Genreservoir für die Zukunft des Obstanbaus, zudem ziehen sie unzählige Tiere und Pflanzen an.

Ausschlaggebend hierfür ist der Mensch: Er ist es, der die Alleen und Wiesen anlegt, in lockeren und gemischten Beständen von bis zu 120 Bäumen pro Hektar. Er ist es, der sie veredelt und pflegt, mittels vegetativer Zucht und Astbeschnitt. Und er beschützt sie, indem er sie als Viehweide oder zur Heumahd nutzt und so verhindert, dass sich konkurrierende Sträucher und andere Gehölze breit machen.

Die daraus entstehenden „Savannen“, in denen lichter Wald mit Blumen- und Kräuterwiesen wechselt, sind Lebensraum für etwa 5000 Tier- und Pflanzenarten.

Alte Obstbaumallee bei Bitter
(Quelle: Olaf Anderßon/Lüneburger Streuobstwiesenverein)

Ihre Zukunft ist allerdings ungewiss. Längst haben profitablere Plantagen den Löwenanteil der Obstproduktion für den Massenmarkt übernommen, auch hierzulande – in Monokulturen von 3000 Stück pro Hektar, gepäppelt mit hohem Düngereinsatz sowie mit Pestiziden vor Krankheiten und Unterwuchs geschützt.

Immerhin: Schätzungen zufolge gibt es in Deutschland noch Bestände von 300.000 bis 500.000 Hektar. Zum Beispiel eben in der Elbtalaue sowie im Lüneburger Raum. Hier arbeiten zahlreiche Menschen in Vereinen, beim Landkreis sowie in Unternehmen daran, die überlieferten Standorte alter Apfel-, Birnen-, Kirsch- und Zwetschgensorte sowie das Wissen darüber lebendig zu halten.

Wie das genau funktionieren soll und inwiefern es sich für die Menschen im sprichwörtlichen Sinne bezahlt machen könnte, habe ich vor Ort ergründet und für die neue Sonderbeilage “Was zählt” der Lüneburger Landeszeitung aufgeschrieben. Das gute Stück gibt es auch online, zusammen mit einer Reihe von weiteren Texten, etwa darüber, warum einige Lüneburger ihre Zeit verschenken oder das Reparieren von Elektrogeräten lernen und wie sich Stadt und Wirtschaft auf das Thema Peak Oil vorbereiten. Wohl bekomm’s…

Das Ziehharmonika-Prinzip – Überschwemmungsökologie an der Elbe

Gebrochene Deiche und überflutete Ortschaften, zerstörte Straßen und verwüstete Bahntrassen – wenn Flüsse über ihre Ufer treten, bedeutet das für die Betroffenen oft nichts Gutes. So wie im vergangenen Juni: Hunderttausende Menschen kämpften hierzulande an Donau, Elbe oder Mulde mit einem “Jahrhunderthochwasser”, Schätzungen zufolge gingen die Schäden in den zweistelligen Milliardenbereich. Eine Katastrophe von historischen Ausmaßen.

Inwiefern gilt dies auch für die Tier- und Pflanzenwelt? Werden Flora und Fauna bei extremen Überschwemmungen einfach fortgespült oder können sie mit solchen Ereignissen umgehen? Und wie verändern die Wassermassen die umliegenden Ökosysteme insgesamt?

Am Leipziger Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) beschäftigen sich Ökologen seit längerem mit diesen Fragen. Beispielsweise führten die Forscher infolge des Elbehochwassers 2002 Studien zu Vegetation, Schnecken und Laufkäfern durch. Die Hypothese war naheliegend: Eine starke Überflutung in einer sonst weitgehend trockenen Jahreszeit dürfte Pflanzen und Weichtiere aufgrund ihrer eingeschränkten Beweglichkeit stärker beeinträchtigen als die mobileren Käfer.

Hochwasser an der Elbe bei Rosslau, Juni 2013
(Quelle: Künzelmann / UFZ)

Umso überraschender gestalteten sich die Ergebnisse. So blieb etwa die Vegetation in Artenzahl und -zusammensetzung weitgehend stabil. Alles eine Frage der Überlebensstrategie: Einige Pflanzenarten haben sich an das Leben mit außerplanmäßigen Fluten angepasst, indem sie Unterwasserblätter ausbilden. Andere wiederum haben zuvor schon so viel Samen im Boden eingelagert, dass sie trocken gefallene Standorte als Pionierarten neu besiedeln können.

Im Fall der Schnecken fanden die Forscher in den Elbauen unmittelbar nach der Flut sogar 13 neue Arten – ein Anstieg zu den Vorjahren um mehr als ein Drittel. Verantwortlich hierfür war insbesondere der Eintrag von Wasserschnecken. Doch auch die an Land lebenden Spezies kamen gut mit den Überschwemmungen zurecht, etwa die seltene Ufer-Laubschnecke. Denn ahnlich wie Ameisen flüchten Schnecken bei Hochwasser an der Vegetation senkrecht in die Höhe, oder sie werden mit Treibgut in andere Lebensräume verdriftet.

Die Laufkäfer erwischte es dagegen auf dem falschen Fuß. Zwar können die meisten auenspezifischen Käfer schwimmen. Im August 2002 befanden sich jedoch eine Reihe von ihnen im Larven- oder Verpuppungsstadium. Ausgerechnet von den wasserliebenden Arten gingen so über 40 Prozent verloren, insgesamt verschwand rund jede vierte Spezies.

Allerdings sind Laufkäfer in der Lage, frühzeitig Pionierstandorte zu besiedeln und sich dann explosionsartig zu vermehren. Auf Dauer ist deshalb selbst nach starken Überschwemmungen eine Art “Ziehharmonikaprinzip” zu verzeichnen. Soll heißen: Über kurz oder lang kehren die betroffenen Ökosysteme wieder weitgehend in ihren Ausgangszustand zurück.

Bei Dessau weitgehend verschwunden: Der Ameisenbläuling
(Quelle: Künzelmann/UFZ)

Problematisch wird es jedoch, wenn eine Art nur noch über Restbestände verfügt, etwa in Folge von Eindeichungen oder intensiver Landnutzung. Seit dem Hochwasser 2002 sind beispielsweise die Falter des Ameisenbläulings aus den Wiesen bei Dessau nahezu verschwunden, weil seine Ausgangspopulation zuvor schon so klein war.

Unklar ist zudem bislang, welche Auswirkungen mehrere untypische Überschwemmungen hintereinander haben, weswegen am UFZ derzeit weitere Studien zum Thema laaufen.

Für die aktuelle Ausgabe des naturgucker Magazins habe ich all das ein wenig ausführlicher aufgeschrieben. Unter anderem steht dort, wie die heimische Vogelwelt auf starke Überflutungen reagiert. Soviel sei hier schon verraten: Einige profitieren, andere nicht. Welche das sind, kann man dieser Tage ja selbst am Kiosk nachlesen, hehe…

Nachtkerzen und die Evolution

Die evolutionäre Anpassung der Arten an ihre Umwelt galt lange Zeit als extrem zähe Angelegenheit. Es mehren sich jedoch die Hinweise, dass es bei einigen Spezies recht rasant zugeht.  Da ist zunächst an die Vielfalt der Buntbarsche in Afrika zu denken oder an die europäische Hain-Bänderschnecke.  Noch flinker als die beiden ist die in Nordamerika beheimatete Gemeine Nachtkerze (Oenothera biennis). So hat eine internationale Forschergruppe um Anurag Agrawal von der Cornwell University kürzlich im Rahmen eines Experiments beobachtet, dass die Pflanze mit den knallgelben Blüten nur drei bis vier Generationen braucht, um sich auf veränderte Außenbedingungen einzustellen. Grundlage hierfür waren Experimente mit verschiedenen Nachtkerzen-Populationen, von denen einige mit Insektiziden, andere wiederum gar nicht behandelt wurden.

Ein spannender Versuch, der dreierlei zeigt: a) Evolution ist zuweilen schnell unterwegs, b) Insekten sind wesentlicher Treiber der Artenvielfalt von Pflanzen und c) Insektizide führen zu einer Rückbildung natürlicher Abwehrmechanismen.

Wer das alles genauer nachlesen möchte, dem sei das Skop in der aktuellen Geo empfohlen, wo ich das Experiment ein wenig ausführlicher begeschrieben habe. Abschließend übergebe ich das Wort an Herrn Agrawal, der die Forschungsergebnisse noch einmal aus seiner Sicht zusammenfasst: