Epiphyten

Oder Aufsitzerpflanzen

Die Bäume tropischer Regenwälder verfügen über ausgeprägte Vegetationsetagen. Und sie quellen über von faszinierenden “Huckepack”-Lebensformen: Lianen und Klettergewächse umgarnen allerorten Bäume. Epiphyten wie Orchideen und Geweihfarne setzen sich in winzige Erdansammlungen auf Rinde und in Astgabeln fest. Multiplikatoren der Diversität gleich, verwandeln sie ihre hölzernen Wirte in hängende Gärten. Jeder Epiphyt kreiert einen Mikrokosmos: Aus dem Staub der Luft sammelt er mit dem Wurzelgeflecht ein Humuskissen - Raum für Milben, Springschwänze und Würmer. Nestfarne speichern verrottendes Material in Blatttrichtern und dienen anderen kleinen Pflanzen als Blumentopf.

Der Sinn und Hauptvorteil dieser Lebensweise ist die bessere Verfügbarkeit von Licht, das am Waldboden ein stark limitierender Faktor für das Pflanzenwachstum ist. Der Nachteil der epiphytischen Lebensweise ist jedoch, dass eine kontinuierliche Versorgung mit Wasser und Nährstoffen aufgrund der fehlenden Verbindung zum Erdboden nicht immer gewährleistet ist (Trockenperioden). Die Epiphyten haben im Laufe der Evolution unterschiedliche morphologische und physiologische Anpassungen entwickelt, um sich von der Wasser- und Nährstoffversorgung des Erdbodens unabhängig zu machen. Dabei hat sich nach bestehender Lehrmeinung die epiphytische Lebensweise mehrere Male unabhängig entwickelt.

Bis auf wenige Ausnahmen gelten Epiphyten nicht als Phytoparasiten, da sie das Phloem ihrer Wirtspflanze nicht anzapfen. Sie kommen fast ausschließlich in den Subtropen und Tropen vor und hier insbesondere in den Nebelwäldern (Bergregenwälder). Dort kann deren Anteil sogar die Zahl der terrestrisch wachsenden Gefäßpflanzen übertreffen.

Epiphytische Arten treten in vielen Pflanzenfamilien auf. Besonders häufig fallen Vertreter der Orchidaceae, Bromeliaceae, Araceae (Aronstabgewächse), Pteridophyta (Farnartige), Cactaceae und Gesneriaceae ins Auge.

Lianen

Typisch für tropische Regenwälder ist eine Vielzahl von auffälligen Kletterpflanzen, den Lianen. Unsere Regenwald-Vorstellungen sind stark von ihnen geprägt. Dabei handelt es sich um ein Sammelsurium verschiedener Pflanzenarten ohne stammesgeschichtliche Verwandtschaft, also kein Taxon, sondern um einen Lebensformtyp, der in verschiedenen Taxa konvergent und in unterschiedlicher Ausprägung entstanden ist. In der Regel haben sie einen verholzten Stamm, wurzeln im Boden und an Bäumen bzw. klettern daran empor.

Der Wettstreit zwischen Bäumen und Lianen ist kein Kampf zwischen nicht verwandten Pflanzenarten. Seltsamerweise ist er vielmehr aus einer evolutionären Rivalität zwischen unterschiedlichen Baumarten hervorgegangen. Viele Lianen stammen ursprünglich von Bäumen ab. Sie haben die puritanische Arbeit aufgegeben, massive Stämme zu entwickeln, und nutzen stattdessen die Stämme anderer Bäume, um sich in die Höhe zu winden. Die Verwandlung in einen »strukturellen Parasiten« ist sehr verbreitet und hat in einem Viertel aller Pflanzenfamilien stattgefunden. Manchmal wurden dabei Mitglieder der gleichen Familie gegeneinander ausgespielt.

Tatsächlich handelt es sich um eine echte Verwandlung, denn es geht um mehr als nur einen schlankeren Stamm. Da dieser bei einer Liane kein Gewicht tragen muss, kann die Holzstruktur eine andere Funktion optimieren: den Transport von Wasser von den Wurzeln zu den Blättern. Wenn man einen Lianenstamm durchtrennt, tritt in der Regel ein mit Punkten gesprenkelter Querschnitt zum Vorschein, der an das Innere einer Kiwifrucht erinnert. Bei diesen Punkten handelt es sich um Wasser führende Röhren – ein Leitsystem namens Xylem. Da die Leitungen viel breiter sind als die von Bäumen, fließt das darin aufsteigende Wasser mit weniger Reibung. Dadurch können Lianen ein viel größeres Volumen transportieren als Bäume, was ihnen eine deutlich schnellere Fotosynthese und ein rascheres Wachstum ermöglicht.

Im Zusammenhang mit dem Klimawandel sind Lianen offenbar gegenüber Bäumen bevorteilt. Das wirkt sich negativ auf die Kohlenstoff-Speicherkapazität der Tropenwälder aus und schadet dem Klima zusätzlich. Dazu gibt es ➔ HIER einen separaten Artikel.

Die Beziehung zwischen Lianen und Kakteen

Es existieren übrigens evolutionäre Verbindungen zwischen einigen Lianen-Arten im Amazonas mit Kakteen nordamerikanischer Wüsten. Den Anfang des Kakteen-Stammbaums bilden Sträucher der Gattung Pereskia. Von diesen beblätterten Pflanzen stammen die Perskia-Arten ab, die heute als Lianen mit langen Stängeln und Dornen an den Bäumen amazonischer Regenwälder emporranken. Nachfahren jener Regenwald-Sträucher sind aber auch jene stacheligen Gesellen, die als blattlose Kugeln oder Säulen in den Wüstengebieten des amerikanischen Kontinents herumstehen - und manchem Western als bizarre Kulisse dienen. Vor Urzeiten haben möglicherweise Zugvögel Pereskia-Samen aus feuchteren Lebensräumen in trockenere Wälder getragen. Irgendwann gelangten Pereskia-Pflanzen auf diese Weise auch in die Wüsten und Steppen Amerikas und passten sich allmählich den trockeneren Bedingungen an: Die grüne Oberfläche des zur Säule oder Kugel verdickten Stängels reicht der emigrierten Pereskia-Sippschaft hier, um Photosynthese zu betreiben.

Zu den Merkmalen, die “moderne” Kakteen noch mit ihrer Urahnin Pereskia verbinden, zählen die Dornen. Diese Geschichte einer Artenbildung geht aber noch weiter: Im Laufe der Jahrmillionen gelangten offenbar einzelne Samen von Kakteen aus der Wüste wieder in den Regenwald zurück. Vermutlich mit dem Vogelkot landeten sie auch auf den Ästen der Baumkronen. Da sie gut Wasser speichern konnten, überlebten die Rückwanderer dort oben. Aus ihnen entwickelten sich einige epiphytische Kakteen der Regenwälder Mittel- und Südamerikas.

Allerdings mussten sich die epiphytischen Kakteen wieder an den Lichtmangel im Kronendach anpassen, also mehr Grünfläche zur Photosynthese bereitstellen. Das genetische Programm zur Bildung von Blättern scheint jedoch im Lauf der Evolution verloren gegangen zu sein. Stattdessen hat Rhipsalis, eine der epiphytischen , kletternden Kakteengattungen, einen längeren Stängel gebildet und dessen Oberfläche vergrößert, indem sie ihn verzweigte. Solche vielfältig gestalteten Auswüchse hängen nun üppig von den Baumkronen herunter und sehen aus wie Blätter. So haben die epiphytischen Kakteen im Laufe der Evolution die Blätter gewissermaßen “neu erfunden”.

Warum würgt die Würgefeige?

Besonders raffiniert gehen Würgefeigen vor, um den Lichtvorteil zu erlangen. Als junge Pflanzen leben sie auf Ästen. Mit der Zeit lassen sie jedoch Luftwurzeln nach unten wachsen. Sobald diese die Erde berühren, gewinnen die Würgefeigen damit Wasser und Nährstoffe aus dem Boden. Die Wurzeln werden immer dicker und bilden Seitentriebe, bis sie den Stamm des Wirtsbaumes vollständig umschließen. Diesem werden allmählich die Leitgefäße abgeschnürt. Er stirbt ab. Die Würgefeige ist nun selbst zum Baum geworden, mit röhrenförmigem, hohlem Stamm. Einzelne Arten bilden auch stammartige Stützpfeiler. Die Krone der Würgefeige kann sich dabei so breit machen, wie mehrere Urwaldriesenkronen zusammen.

Bromeliengewächse, Bromeliaceae

… werden auch Ananasgewächse genannt. Bekannt sind 58 bis 62 Gattungen mit 2900 bis 3180 Arten, die in Südamerika beheimatet sind. Der Guayana-Schild gilt als ein Diversitätszentrum für Bromeliengewächse. Vermutlich hat hier vor ca. 70 Millionen Jahren die Entwicklung aller Bromeliaceae begonnen.

Viele Arten sind mehr oder weniger ausgeprägte Xerophyten, sie besitzen also unterschiedliche Möglichkeiten, die Verdunstung zu verringern. Sie wachsen häufig epiphytisch oder an Felsen (lithophytisch), aber auch auf dem Boden, also terrestrisch. Oft gedeihen sie an hydrisch schwierigen Standorten, an denen der Untergrund zeitweilig völlig austrocknet. Arten, die sich im Kronenbereich von Regenwaldbäumen ansiedeln, sind an eine extreme Sonneneinstrahlung und hohe Evapotranspiration angepasst.

Typisch für Bromelien ist die Wuchsform mit gestauchter Sprossachse und einer Blattrosette, die wie Kelche funktionieren. Sie unterhalten eigene kleine Biotope, die sie mit Nährstoffen versorgen. In ihren Blattrosetten sammelt sich staubbefrachtetes Wasser wie in Tümpeln. Darin leben Algen, Bakterien und tierische Einzeller, die abgefallene Blätter und anderes totes Pflanzenmaterial zersetzen. Diese winzigen Lebewesen dienen Mückenlarven als Nahrung. Die Mückenlarven wiederum werden von Insekten, Fröschen und Kaulquappen gefressen und die dann von Vögeln, Fledermäusen oder kleinen Säugetieren. Das mit deren Exkrementen angereicherte Wasser nehmen die Bromelien mit Saugschuppen auf ihren Blättern als Dünger auf.

Orchideengewächse (Orchidaceae)

Auch Orchideen siedeln sich in Regenwäldern bevorzugt epiphytisch an. Ihnen ist ➔ HIER ein separater Artikel gewidmet.