Gary hat unter http://www.bonsai-fachforum.de/viewtopic.php?t=2584 ein sehr interessantes Thema aufgegriffen, welches momentan unter Botanikern und Oekologen heiss diskutiert wird:
Was steckt hinter der Rotfaerbung des Neuaustriebes vieler Pflanzenarten! Warum die Andersfarbigkeit?
Bin mal gespannt, was euch dazu einfaellt also lasst die Koepfe qualmen!
Ich gebe euch am Ende gern eine Zusammenfassung des heutigen Wissensstandes.
Andersfarbigkeit des Neuaustriebes. Warum?
Andersfarbigkeit des Neuaustriebes. Warum?
Zuletzt geändert von flu am 11.03.2005, 17:40, insgesamt 1-mal geändert.
Moin Sebastian!Sebastian hat geschrieben:Die Zellen der Blätter müssen sich erst an die (jeweilige) Sonnenintensität anpassen.
Dazu brauchst Du aber keine Umwege über einen roten Austrieb!!! Das ist umständlich, energieaufwändig und kommt überhaupt "freiwillig" nicht vor. Es sein denn durch einen immensen, den Aufwand rechtfertigenden, Selektionsvorteil: Z.B wenn Rehe einfach lieber frische grüne Triebe fressen wachsen die mit frischen roten Trieben besser = Selektionsvorteil oder (Bonsai)Gärtner schwärmen für farbenfrohere Austriebe und vermehren bewußt Spontanmutationen mit rotem Austrieb oder roter Austrieb kann das Licht der Frühlingssonne besser ausbeuten, oder .... .
Mit grübelnden Grüßen
Claudia
In den Blättern gibt es drei Klassen von Farbstoffen: Chlorophylle (grün), Carotinoide (gelb) und Anthocyane (rot). Während die Chlorophylle und Carotinoide an der Photosynthese beteiligt sind, wird für die Anthocyane vermutet, dass sie eine Rolle beim UV-Schutz spielen, so daß die chemischen Reaktionen in der Pflanzenzelle ungestört ablaufen können. Beim Frühjahrsaustrieb muß die Pflanze erst mit der Chlorophyllsynthese beginnen, d.h. die Blätter sind noch hellgrün (=wenig Chlorophyll) oder rot, da die Farbe der Anthocyane (die möglicherweise auch beim Winter-/Frostschutz der Pflanze eine Rolle spielen) die Farbe des bisher nicht oder kaum vorhandenen Chlorophylls überlagert. Wenn die Chlorophyllproduktion nach und nach anläuft, bekommen die Blätter ihre charakteristische grüne Farbe. Dasselbe passiert im Herbst, wenn die Pflanze ihre Chlorophyllproduktion wieder drosselt und die Nährstoffe aus den Blättern in den Stamm zurückzieht. Bei (Dauer-)Rotblättrigen Formen ist die Anthocyansynthese (teilweise krankhaft) erhöht und wird nach dem Frühjahrsaustrieb nicht reduziert. Daher bleiben die Blätter das ganze Jahr über rot. So oder so ähnlich habe ich es mal gehört.
- Lars
- Lars
Stimmt, Anthocyane als UV-Schutz. Diese Funktion wird schon lange vermutet und trifft in vielen Faellen wohl auch zu.
Aber warum tritt das Phaenomen auch bei vielen Pflanzen des Unterwuchses auf, wo UV-Licht kaum mehr eine Rolle spielt?
Ich wuerde die Frage gern noch erweitern:
Warum haben viel Pflanzen andersfarbige Blattunterseiten, Stengel?
Warum gibt es auch in freier Wildbahn komplett rote (keinesfalls krankhafte) Pflanzen?
Warum synthetisieren manche Pflanzen sogar noch zusaetzlichg roten Farbstoff bei der Herbstverfaerbung?
Warum ueberhaupt Herbstfaerbung?
Die Fragen nach dem Warum sind hier immer oekologisch gemeint, nicht biochemisch.
Aber warum tritt das Phaenomen auch bei vielen Pflanzen des Unterwuchses auf, wo UV-Licht kaum mehr eine Rolle spielt?
Ich wuerde die Frage gern noch erweitern:
Warum haben viel Pflanzen andersfarbige Blattunterseiten, Stengel?
Warum gibt es auch in freier Wildbahn komplett rote (keinesfalls krankhafte) Pflanzen?
Warum synthetisieren manche Pflanzen sogar noch zusaetzlichg roten Farbstoff bei der Herbstverfaerbung?
Warum ueberhaupt Herbstfaerbung?
Die Fragen nach dem Warum sind hier immer oekologisch gemeint, nicht biochemisch.
Hmm.. bei Pflanzen im Unterwuchs würde ich vermuten, dass sie einfach noch nicht genügend Chlorophyll gebildet haben, um die grüne Farbe zu erhalten. Dauerhaft rote Pflanzen benötigen meines Wissens nach immer relativ viel Licht, um nicht zu vergrünen. Alles andere, also dauerhaft rote Farbe wird wohl angezüchtet (=Stoffwechselabwandlung) sein.
Andersfarbige Blattunterseiten/Stengel würde ich darauf zurückführen, daß die Pflanze das Chlorophyll wohl eher auf der großflächigen Oberseite benötigt, um das Sonnenlicht einzufangen, d.h. die Zellen auf der Blattoberseite enthalten mehr Chloroplastne und Chlorophyll als auf der Unterseite (da hier ja eh weniger Licht ankommt). Die Stengel haben eine reine Leitungsfunktion und brauchen demnach kein Licht zu absorbieren (=kein Chlorophyll).
Bei komplett roten (nicht krankhaften) Pflanzen würde ich vermuten, daß diese an Standorten stehen, wo ein hoher UV-Schutz wichtig ist.
In der Herbstfärbung kommt es wohl durch die Anreicherung von Zuckern im Blattgewebe zu einer erhöhten Synthese von roten Farbstoffen, die die gebildeten Stoffwechselprodukte vor dem Zerfall (durch UV-Bestrahlung) schützen, bis diese in Stamm und Wurzeln transportiert wurden.
Die Herbstfärbung kommt dadurch zustande, daß die Pflanze ihre Chlorophyllproduktion zurückfährt (warum Energie an die Herstellung von einem Blattfarbstoff verschwenden der im Winter nicht benötigt wird) und die sinkende Menge an Chlorophyll die übrigen Blattfarbstoffe zum Vorschein kommen lässt. Dabei haben die roten wohl u.a. die oben erwähnte Funktion. Die Pflanze zieht jetzt alle über den Sommer gesammelte Energie in den Stamm und die Wurzeln zurück. Alle anderen Stoffwechselprozesse werden deswegen reduziert oder eingestellt.
Meine ökologische Deutung wäre also, dass die Pflanze ihren Energiehaushalt entsprechend den Umweltbedigungen optimiert (hat).
- Lars
Andersfarbige Blattunterseiten/Stengel würde ich darauf zurückführen, daß die Pflanze das Chlorophyll wohl eher auf der großflächigen Oberseite benötigt, um das Sonnenlicht einzufangen, d.h. die Zellen auf der Blattoberseite enthalten mehr Chloroplastne und Chlorophyll als auf der Unterseite (da hier ja eh weniger Licht ankommt). Die Stengel haben eine reine Leitungsfunktion und brauchen demnach kein Licht zu absorbieren (=kein Chlorophyll).
Bei komplett roten (nicht krankhaften) Pflanzen würde ich vermuten, daß diese an Standorten stehen, wo ein hoher UV-Schutz wichtig ist.
In der Herbstfärbung kommt es wohl durch die Anreicherung von Zuckern im Blattgewebe zu einer erhöhten Synthese von roten Farbstoffen, die die gebildeten Stoffwechselprodukte vor dem Zerfall (durch UV-Bestrahlung) schützen, bis diese in Stamm und Wurzeln transportiert wurden.
Die Herbstfärbung kommt dadurch zustande, daß die Pflanze ihre Chlorophyllproduktion zurückfährt (warum Energie an die Herstellung von einem Blattfarbstoff verschwenden der im Winter nicht benötigt wird) und die sinkende Menge an Chlorophyll die übrigen Blattfarbstoffe zum Vorschein kommen lässt. Dabei haben die roten wohl u.a. die oben erwähnte Funktion. Die Pflanze zieht jetzt alle über den Sommer gesammelte Energie in den Stamm und die Wurzeln zurück. Alle anderen Stoffwechselprozesse werden deswegen reduziert oder eingestellt.
Meine ökologische Deutung wäre also, dass die Pflanze ihren Energiehaushalt entsprechend den Umweltbedigungen optimiert (hat).
- Lars
Hi Lars,
ich wuerde gerne noch ein paar Ueberlgungen anderer abwarten bevor ich auf deine guten Ideen eingehe. Nur eines - interessant ist doch der oekologische Hintergrund, nicht das Wissen, dass an der einen Stelle Chlorophyll ist und an der anderen weniger.
Mir scheint nur hier tut sich nicht mehr viel. Sollte die intellektuelle Herausforderung etwa zu anspruchsvoll sein?
ich wuerde gerne noch ein paar Ueberlgungen anderer abwarten bevor ich auf deine guten Ideen eingehe. Nur eines - interessant ist doch der oekologische Hintergrund, nicht das Wissen, dass an der einen Stelle Chlorophyll ist und an der anderen weniger.
Mir scheint nur hier tut sich nicht mehr viel. Sollte die intellektuelle Herausforderung etwa zu anspruchsvoll sein?
Ok, wundern darf es mich nicht, wenn hier keine weiteren Postings mehr kommen, denn auch die Wissenschaft tappt bei diesem Thema noch weitestgehend im Dunklen.
Mehrere Aspekte werden diskutiert:
1. Mit der Annahme des UV-Schutzes habt ihr schon einmal bestes Schulbuchwisse hervorgekramt. Nach dieser Annahme uebernehmen Anthocyane eine Schutzfunktion, die das noch im Aufbau befindliche Chlorophyll vor all zu energiereicher UV-Strahlung abschirmen soll. Viele Pflanzen bilden dieses Schutzpigment auch noch in aelteren Blaettern aus. Die Blaetter dunkeln innerhalb weniger Tage nach, wenn die entsprechende Pflanze vom Schatten in die Sonne gestellt wird.
2. Ein anderer moeglicher Aspekt auffaelliger Blattfarben ist Mimikrie. Die Pflanze signalisiert seinen Feinden danach Giftigkeit mit auffaelligen Farben. Diese Signalfarben koennen auch wiederum von Begleitarten imitiert werden. Auch das eine Form von Mimikrie.
3. Claudia Anekdoetchen mit den Rehen war gar nicht mal so dumm. Tatsaechlich kann man die Andersfarbigkeit gerade zarter, junger Blaetter auch als Frassschutz interpretieren. Allerdings zielt dieser weniger auf Rehe denn viel mehr auf Insekten ab. Viele Insekten sind im Laufe der Evolution der Farbe ihres bevorzugten Untergrundes und damit ihrer bevorzugten Nahrung angepasst worden. Sie sind gruen, weil sie auf gruenen Blaettern weniger auffallen und von Voegeln weniger erspaeht und erbeutet werden. Man nennt dieses Phaenomen dann Mimese. Laufen diese Insekten auf rotem Untergrund verliert die Mimese ihre Wirkulng, ploetzlich fallen sie wieder auf.
Da der Jungaustrieb nun ganz besonders unter dem Frassdruck der Insekten leidet ist er rot. Nach dem Motto ”der Feind meines Feindes ist mein Freund” spielen damit die Pflanzen den Voegeln sozusagen in die Schnaebel, die die Schadinsekten auf rotem Untergrund besser sehen koennen.
Das gleiche gilt fuer andersfarbige Stengel oder Blattunterseiten. 50% der Laufflaeche der Schadinsekten bietet ihnen bei andersfarbigen Blattunterseiten keinen Schutz mehr.
Auch die Herbstfaerbung kann so interpretiert werden.
Lieber Gruss
ulf
Mehrere Aspekte werden diskutiert:
1. Mit der Annahme des UV-Schutzes habt ihr schon einmal bestes Schulbuchwisse hervorgekramt. Nach dieser Annahme uebernehmen Anthocyane eine Schutzfunktion, die das noch im Aufbau befindliche Chlorophyll vor all zu energiereicher UV-Strahlung abschirmen soll. Viele Pflanzen bilden dieses Schutzpigment auch noch in aelteren Blaettern aus. Die Blaetter dunkeln innerhalb weniger Tage nach, wenn die entsprechende Pflanze vom Schatten in die Sonne gestellt wird.
2. Ein anderer moeglicher Aspekt auffaelliger Blattfarben ist Mimikrie. Die Pflanze signalisiert seinen Feinden danach Giftigkeit mit auffaelligen Farben. Diese Signalfarben koennen auch wiederum von Begleitarten imitiert werden. Auch das eine Form von Mimikrie.
3. Claudia Anekdoetchen mit den Rehen war gar nicht mal so dumm. Tatsaechlich kann man die Andersfarbigkeit gerade zarter, junger Blaetter auch als Frassschutz interpretieren. Allerdings zielt dieser weniger auf Rehe denn viel mehr auf Insekten ab. Viele Insekten sind im Laufe der Evolution der Farbe ihres bevorzugten Untergrundes und damit ihrer bevorzugten Nahrung angepasst worden. Sie sind gruen, weil sie auf gruenen Blaettern weniger auffallen und von Voegeln weniger erspaeht und erbeutet werden. Man nennt dieses Phaenomen dann Mimese. Laufen diese Insekten auf rotem Untergrund verliert die Mimese ihre Wirkulng, ploetzlich fallen sie wieder auf.
Da der Jungaustrieb nun ganz besonders unter dem Frassdruck der Insekten leidet ist er rot. Nach dem Motto ”der Feind meines Feindes ist mein Freund” spielen damit die Pflanzen den Voegeln sozusagen in die Schnaebel, die die Schadinsekten auf rotem Untergrund besser sehen koennen.
Das gleiche gilt fuer andersfarbige Stengel oder Blattunterseiten. 50% der Laufflaeche der Schadinsekten bietet ihnen bei andersfarbigen Blattunterseiten keinen Schutz mehr.
Auch die Herbstfaerbung kann so interpretiert werden.
Lieber Gruss
ulf
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Markus_Z
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- Registriert: 11.02.2005, 12:48
- Wohnort: Nähe Koblenz/Boppard - RLP
- Kontaktdaten:
Hallo zusammen,
ich hab ja erst überlegt, ob ich mich zu dem Thema äußern soll, da ich a) noch Anfänger bin und b) von Biochemie etc. keine Ahnung habe.
Aber die Sache mit dem Sonnenschutz halte ich irgendwo für plausibel.
Sowas in der Art konnte z.B. bei ch. Ulmen beobachten. Nachdem meine Ulmen ziemlich plötzlich der sommerlichen Sonne ausgesetzt wurden, konnte ich beobachten, dass hellgrüne Triebe (schon mehrere cm lang), schlagartig dunkel wurden. Sowohl die Blätter, als auch die Stengel und die Triebäste.
Die Äste und Blätter härteten zudem viel schneller aus als in der Wohnung.
Es könnte natürlich auch an der erhöhten Nährstoffzufuhr (Sonnenlicht) und den besseren "Lebensumständen" gelegen haben. Daher auch meine Zweifel...Aber für mich sah es in dem Moment so aus, als wolle sich die Pflanze gegen sonnenbedingte Austrocknung und gegen Verbrennungen schützen. Das sieht man ja auch bei uns Menschen, die Pikmente der Haut werden durch Sonnenlicht dunkel um die darunter liegenden Schichten vor Verbrennung langfristig (bis zu einem gewissen Grad natürlich) zu schützen.
Naja, wie dem auch sei...ich denke zwar nicht, dass meine "Einsichten" jemandem helfen, aber ich wollte mich einfach mal am Thema beteiligen, da es mich auch interessiert.
Gruß
Markus
P.S.: bin auf weitere Erkenntnisse gespannt :D
ich hab ja erst überlegt, ob ich mich zu dem Thema äußern soll, da ich a) noch Anfänger bin und b) von Biochemie etc. keine Ahnung habe.
Aber die Sache mit dem Sonnenschutz halte ich irgendwo für plausibel.
Sowas in der Art konnte z.B. bei ch. Ulmen beobachten. Nachdem meine Ulmen ziemlich plötzlich der sommerlichen Sonne ausgesetzt wurden, konnte ich beobachten, dass hellgrüne Triebe (schon mehrere cm lang), schlagartig dunkel wurden. Sowohl die Blätter, als auch die Stengel und die Triebäste.
Die Äste und Blätter härteten zudem viel schneller aus als in der Wohnung.
Es könnte natürlich auch an der erhöhten Nährstoffzufuhr (Sonnenlicht) und den besseren "Lebensumständen" gelegen haben. Daher auch meine Zweifel...Aber für mich sah es in dem Moment so aus, als wolle sich die Pflanze gegen sonnenbedingte Austrocknung und gegen Verbrennungen schützen. Das sieht man ja auch bei uns Menschen, die Pikmente der Haut werden durch Sonnenlicht dunkel um die darunter liegenden Schichten vor Verbrennung langfristig (bis zu einem gewissen Grad natürlich) zu schützen.
Naja, wie dem auch sei...ich denke zwar nicht, dass meine "Einsichten" jemandem helfen, aber ich wollte mich einfach mal am Thema beteiligen, da es mich auch interessiert.
Gruß
Markus
P.S.: bin auf weitere Erkenntnisse gespannt :D
Ein tolles Beispiel von Mimikri
habe ich an Caladium steudneriifolium, einem kleinen Aronstabgewaechs subandiner Regenwaelder entdeckt. Diese Art taucht regelmaessig in 2 Farbschlaegen auf. 2/3 der von mir untersuchten Population bestand aus Individuen mit gruene Blaetter (Bild 1), 1/3 hatte panaschierte Blaetter (Bild2). Mir ist aufgefallen, dass beide Formen regelmaessig von einer Miniermottenart befallen werden (Bild 3). Interressant dabei ist, dass die gruenen Blaetter 12 mal haeufiger befallen werden als die panaschierten.
Dann habe ich einen Versuch gemacht in dem ich gruene Blaetter mit Korrektur-Weiss bemalt habe, so dass sie nun aussahen wie die panaschierten (Bild 4). Und siehe da, diese Blaetter wurden nun auch 12 mal weniger befallen als die Vergleichsgruppe mit gruenen Blaettern.
Hier scheinen also die Panaschieungen die Frassgaenge der befallenen Blaetter zu imitieren. Die eiablagewilligen weiblichen Miniermotten scheinen diese Faerbung als Frassspuren ihrer eigenen Larven zu interpretieren und nehme von einer Eiablage auf diesen vermeintlich schon befallenen Blaettern Abstand.
Ein tolles Beispiel fuer Mimikri im Pflanzenreich.
Auch so koennen abweichende Blattfaerbungen entstehen.
habe ich an Caladium steudneriifolium, einem kleinen Aronstabgewaechs subandiner Regenwaelder entdeckt. Diese Art taucht regelmaessig in 2 Farbschlaegen auf. 2/3 der von mir untersuchten Population bestand aus Individuen mit gruene Blaetter (Bild 1), 1/3 hatte panaschierte Blaetter (Bild2). Mir ist aufgefallen, dass beide Formen regelmaessig von einer Miniermottenart befallen werden (Bild 3). Interressant dabei ist, dass die gruenen Blaetter 12 mal haeufiger befallen werden als die panaschierten.
Dann habe ich einen Versuch gemacht in dem ich gruene Blaetter mit Korrektur-Weiss bemalt habe, so dass sie nun aussahen wie die panaschierten (Bild 4). Und siehe da, diese Blaetter wurden nun auch 12 mal weniger befallen als die Vergleichsgruppe mit gruenen Blaettern.
Hier scheinen also die Panaschieungen die Frassgaenge der befallenen Blaetter zu imitieren. Die eiablagewilligen weiblichen Miniermotten scheinen diese Faerbung als Frassspuren ihrer eigenen Larven zu interpretieren und nehme von einer Eiablage auf diesen vermeintlich schon befallenen Blaettern Abstand.
Ein tolles Beispiel fuer Mimikri im Pflanzenreich.
Auch so koennen abweichende Blattfaerbungen entstehen.
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- Caladium steudneriifolium panaschiert.JPG (69.92 KiB) 1716 mal betrachtet
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