Meteorochorie
Die Meteorochorie ist eine Form der Ausbreitungsstrategie von Pflanzen mit dem Wind. Es handelt sich dabei um eine Unterform der Anemochorie, die zu den ursprünglichsten Ausbreitungsarten von Pflanzen gehört. Die Pflanzen nennt man Windflieger oder auch Samenflieger.
Bauprinzipien der Diasporen
Das Bauprinzip der Diasporen, die meteorochor ausgebreitet werden, lässt sich in vier Unterarten unterteilen:
- Blasenflieger oder Ballonflieger (Cystometeorochorie): Diasporen mit luftgefüllten Strukturen. Beispiele sind Wundklee, Sumpf-Herzblatt und Blasenstrauch oder Orchideen.
- Haarflieger, Schopf- und Schirmflieger (Trichometeorochorie) haben Haare oder Schirme aus umgebildeten Samenschalen, Grannen oder Kelchblättern. Beispiele sind Löwenzahn, Huflattich, Weiden, Disteln und Waldreben.
- Flügelflieger (Pterometeorochorie) haben geflügelte Diasporen, die durch Samenschale, Perikarp oder Blatt gebildet werden. Beispiele sind Linden, Ahorne und Birken.
- Körnchenflieger (Granometeorochorie) haben ein Samengewicht unter 0,1 mg und erreichen daher weite Entfernungen. Beispiele sind Orchideen, Sommerwurz, Heidekraut und Besenheide.
Typisch für meteorochore Pflanzen ist, dass die Diasporen durch luftgefüllte Hohlräume ihr spezifisches Gewicht reduzieren und/oder eine durch verschiedene Ausbildungen der Oberfläche wie Flügel, Flughaare oder Fallschirme ihren Luftwiderstand vergrößern.
Trichometeorochorie: Haarfrucht, Schirmfrucht
- Schopfartige Haarbildungen, die sich an der Spitze der Diasporen befinden, finden sich besonders häufig bei Korbblütlern (etwa Arnika oder Alant) und Baldriangewächsen. Der Pappus genannte Haarschopf wirkt wie ein Fallschirm, indem er ein Luftpolster generiert, das verhindert, dass die Diasporen zu schnell zu Boden sinken. Diese Diasporen tragen daher auch die Bezeichnung Schirmchenflieger. Viele Pionierpflanzen wie beispielsweise Weidenröschen nutzen diese Wirkungsweise, um ihre Samen kilometerweit zu verstreuen. Dabei sitzt der Pappus entweder direkt an der Spitze der Diasporen (wie bei Löwenzahn (Leontodon)) oder die Diasporen sind geschnäbelt und der Pappus sitzt auf einem Stiel, der an der Diaspore hängt (wie bei Löwenzahn (Taraxacum))
- Federschweifflieger wie beispielsweise die Reiherschnabelarten oder die Kuhschellen folgen einem anderen Wirkungsprinzip. Sie erhöhen den Luftwiderstand, indem sie den Griffel der Diasporen im Zuge der Fruchtreifung zu einem langen Federschweif umbilden.
- Seltener sind dagegen Haarflieger, wie Diasporen bezeichnet werden, deren Samen mit Haaren besetzt sind. Bekanntestes Beispiel ist der Löwenzahn oder die Pappel- und Baumwollsamen oder Platanensamen.
Pterometeorochorie: Flügelfrucht / Flügelsamen
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Flügelflieger beruhen auf den Prinzipien des Auftriebs.
- Schraubenflieger, auch Drehflieger, funktionieren meist wie ein Rotorblatt nach dem Prinzip der Autorotation. Der Samen besitzt einen Kern, in dem der Massenschwerpunkt liegt, und einen leichten Flügel. Nach einem kurzen Sturzflug geht er über in eine spiral- und schraubenförmige Bewegung. Er dreht sich um seine eigene Achse und schraubt sich zusätzlich in einer großen Spirale nach unten. Bei einigen Ahornen ist dies ein Doppelflügel aus zwei Früchten, bei anderen sowie bei Koniferen, Linden und Eschen mit einem Blatt und der Hainbuche; hier ist ein spezielles, verwachsenes Blatt der Flügel.
- Gleitflieger: Ein anderes Prinzip ist eine taumelnd-segelnde Flugweise – ähnlich einem Schmetterling – mit flächigen Flügeln, mehrfingrig bei Birkengewächsen wie Birken, rundlich etwa bei den Ulmen (als Beispiel siehe die Abbildung bei Feldulme). Besonders gute Gleiteigenschaften besitzt die Zanonia. Der Samen besitzt auf beiden Seiten dünne Flügel, die ihm das Aussehen eines kleinen Drachens geben. Wird er durch Kollision oder Wind aus der stabilen Fluglage gebracht, pendelt er kurz und findet anschließend in die optimale Flugposition zurück. Er wurde deshalb zum Vorbild für den Bau von Flugzeugen (Etrich-Taube).
Literatur
- E. Ulbrich: Biologie der Früchte und Samen ‹Karpobiologie›. Springer, 1928, ISBN 978-3-642-51789-1 (Reprint), S. 164–194.
- Angelika Lüttig, Juliane Kasten: Hagebutte & Co - Blüten, Früchte und Ausbreitung europäischer Pflanzen. Fauna Verlag, Nottuln 2003, ISBN 3-935980-90-6.
Weblinks
- Flügelfrüchte bei LEIFIphysik, abgerufen am 16. August 2017.
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Autor/Urheber: Pavle Cikovac, Lizenz: CC BY-SA 4.0
Image from the wild, Mt. Orjen Montenegro
Autor/Urheber: Scott Zona from Miami, Florida, USA, Lizenz: CC BY 2.0
Kebun Raya, Bogor, Indonesia.
A bit of flowery prose from an essay that I wrote in 2001 on wind-dispersed seeds & fruits:
"Every now and then, field botanists are treated to transcendental moments when the light is golden, the air is fresh, interesting plants are at hand, and the hardships of field work just melt away. During those times, scientific insights arrive with astonishing clarity and grace. One such moment for me came on a sunny afternoon in the Kebun Raya Botanic Garden, in Bogor, Indonesia, some years ago. On that memorable day, I was transfixed as I watched dozens of winged seeds of Alsomitra macrocarpa (Cucurbitaceae, the squash family) glide to the ground in broad, lazy spirals. The seeds spilled out from a fruit hanging on the liana climbing on one of the enormous old trees in the garden. All the principles of aerodynamics as they relate to seed dispersal were manifest in that one lovely moment.
"The gliding seeds of Alsomitra exhibit two kinds of motion: The forward gliding motion, which takes the seed on a helical, downward path, and phugoid oscillations, in which the gliding seed gains lift, stalls, drops briefly until it accelerates enough to generate lift, starting the process over again. Phugoid oscillations are well known to aviation engineers and model airplane fliers, because they can destabilize mechanized flight, but in the seeds of Alsomitra, phugoid oscillations add a graceful rhythm to the descent, and more importantly, slow the descent of the seeds giving them more time aloft. Time aloft is the sine qua non of successful dispersal by wind."