Montag, 18. November 2013

Die Flora von Colchis II:Terrestrische Flora

Abb. 1:"Colchiskohl" (Brassicarbor edulis)
Die Landpflanzen auf Colchis (Humophyta) müssen mit den gleichen Herausforderungen fertig werden wie ihre irdischen Gegenstücke: Den Schutz vor Austrocknung, sowie eine stabile Stuktur und Fortpflanzung außerhalb des Wassers. Wie den Pflanzen Terras gelingt ihnen dies durch eine wachsartige Cuticula als Verdunstungsschutz, Stützgewebe und die Ausbreitung ihrer Geschlechtsprodukte durch die Luft. Und wie auf der Erde dominieren sie das Land und stellen die Lebensgrundlage aller "Tiere" dar. Tatsächlich haben die Landcolchophyten ihrem Planeten sogar zu seinem Namen verholfen. Da das Spektrum der Sonne von Colchis im Vergleich zur irdischen Sonne ins rötliche verschoben ist und die Absorptionspigmente der Colchophyten daran angepasst sind, sind sie nicht grün, sondern gewöhnlich kräftig gelb bis orange, so dass die dichte Vegetation der Kontinente die Entdecker von Colchis an das goldene Vlies der griechischen Legende erinnert hat, das von Jason im Land Colchis östlich des Schwarzen Meeres gefunden wurde.
Der Körperbau der Humophyta ist von dem der Colchisalgen abgeleitet, weshalb sie im Prinzip Floater sind, die mit dem Saccus am Boden sitzen und ihr Velum als Photosyntheseorgan nutzen. Im Vergleich zu den meisten Colchisalgen fallen dabei aber zwei große Unterschiede auf: Der Saccus bildet ein deutlich ausgeprägteres Wurzelgeflecht aus, das die Pflanze im Boden verankert und Nährstoffe aufnehmen kann und er wächst über das Velum hinaus, um ein zweites, drittes und mehr Vela zu bilden. Im Querschnitt (Abb. 2) fallen weitere Unterschiede auf:
Abb. 2: Sprossquerschnitt Colchiskohl
Während bei den meisten Colchisalgen das photosynthetsisch aktive Tectoderm (orange) den Großteil des Körpers ausmacht und die inneren Keimblätter (Trophoderm - braun, Interoderm - weinrot) nur dünne Schichten sind, die vor allem die Geschlechtsorgane hervorbringen, haben sich diese bei den Humophyten stark differenziert. Um den zentralen Hohlkanal, der dem Verdauungstrakt der Floater entspricht, liegt das als Leitgewebe ausgebildete Trophoderm, das wiederum von stark verteiften Leisten gestützt wird, die aus dem Interoderm hervorgehen. Diese Strukturen erlauben den Humophyten das Überleben an Land, indem sie den Transport von Wasser, Nährstoffen und Photoassimilaten erlauben und den Pflanzenkörper über der Erde stützen.
Eine relativ ursprüngliche Colchispflanze ist der Colchiskohl (Brassicarbor edulis), der als eine der interessantesten Pflanzen für menschliche Siedler auf Colchis gilt, da er im Gegensatz zu den meisten Lebewesen auf Colchis die für Menschen essentielle Aminosäure Phenylalanin enthält, die ihm wahrscheinlich zur Abwehr von Fressfeinden dient. Beim Colchiskohl ist das Velum noch ein komplett um den Stamm laufenden Saum, in den sich das Leit- und Stützgewebe als Netzwerk hinein erstreckt. Die Vela wachsen ständig weiter, wenn aber die höherliegenden Vela die tieferen Ebenen beschatten, stirbt das ineffektiv gewordene photosynthetische Gewebe ab und lässt nur das Netzwerk des Stütz- und Leitgewebes zurück. Zur Fortpflanzung bildet der Colchiskohl kleine Sacculi am Rand seiner Vela, in denen er Mikrofloater erzeugt, die dann vom Wind verbreitet werden. Eine sexuelle Fortpflanzung wurde bei dieser Art bisher nicht beobachtet, allerdings scheint bei älteren Pflanzen, die eine enorme Zahl von Mikrofloatern erzeugen können, die Mutationsrate bei den Nachkommen erhöht zu sein, so dass diese eine relativ hohe genetische Variation und Anpassungsfähigkeit aufweisen. Der genaue Mechanismus hierfür ist noch unbekannt, allerdings stellt dieses Phänomen für die Züchtung von Colchiskohlvarianten sowohl ein großes Potential als auch ein mögliches Problem dar und ist daher eines der wichtigsten Forschungsinteressen des biologischen Forschungsinstituts Colchis.
Abb. 3: Himmelserstreber (Caelopetator bambusoides)
Der Himmelserstreber (Caelopetator bambusoides, Abb. 3) ist ein Beispiel für eine höher entwickelte Colchispflanze. Bei ihm sind alle Vela einseitig verlängert bis auf das erste Keimvelum, welches am Boden anliegt, verhärtet und den Wurzelstock schützt. Wie bei allen höher entwickelten Colchophyten kann sich der Saccusspross auch beim Himmelsstreber verzweigen. Dies geschieht stets an der Ansatzstelle eines Velums (Abb. 4), wo sich nach der Ausbildung eines umlaufenden Velums (a, b, c) ein neuer Saccus in das noch junge Gewebe senkt  (e, f) bis sein Zentralkanal den des Hauptsprosses erreicht und sein Leit- und Stützgewebe an diesen anschließt (g). Der Himmelsstreber pflanzt sich auch vorwiegend sexuell fort. Hierzu bilden die zwittrigen  Pflanzen zwei Arten von Geschlechtsorganen an den Enden kurzer Seitensprosse aus. Die männlichen Geschlechtsorgane ähneln Rasseln mit Poren, aus denen bei starkem Wind die schwebefähigen männlichen Mikrofloater herausgeschüttelt werden. Diese können von den weiblichen Geschlechtsorganen, die wie behaarte Trichter aussehen aus der Luft gefischt werden. Landet ein Mikrofloater auf den Fanghaaren, wandert er in den Trichter und befruchtet dort die sessilen weiblichen Mikrofloater. Die entstehenden Samen können dann mit den sich später vom Rand des Trichters ablösenden Haarbüscheln vom Wind ausgebreitet werden.
Velumbildung, Wuchs und Verzweigung beim Himmelsstreber (Längsschnitt)





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