Nicht jeder gefällte Baum ist ein toter Baum. Vergleicht man Bäume mit uns Menschen, dann sitzt das Gehirn des Baumes nicht in der Krone (Kopf) sonder unten in den Wurzeln. Genauer gesagt, in den Wurzelspitzen, diese sind unter anderem auch für das Wachstum zuständig.
So kommt es immer wieder vor, dass vermeintlich abgestorben Baumstumpfe wieder neu austreiben und zu neuen/alten Bäumen heranwachsen. Da es das gleiche Wurzelsystem ist, ist der neue Trieb, entgegen vieler Meinungen, kein neuer Baum, sondern der selbe alte Baum. Die älteste Fichte der Welt, steht in Schweden und ist ganze 9550 Jahre alt. Auch diese hat immer wieder neu ausgetrieben und konnte somit das stolze Alter erreichen.
Es gibt aber auch andere verblüffende Beobachtungen. Bäume, die wiederum auf abgestorbenen Baumstumpfen wachsen. Diese nützen den toten Baum als Nahrungsquelle, denn dieser speichert extrem viel Feuchtigkeit und liefert den nötigen Dünger. Schlussendlich wird aus dem Totholz mit den Jahren nichts anderes als Humus (Waldboden). Mit der Zeit bildet der Sprössling um den toten Baumstrunk Wurzeln, die dann zum Boden führen. Mit den Jahren, wenn der Strunk definitiv zu Humus geworden ist, entstehen die skurrilsten Gebilde, mit phantastischen Hohlräumen.
Wenn ihr nächstes Mal durch den Wald spaziert, achtet euch doch mal darauf, wie oft ihr solche Bäume sieht, es sind viel mehr, als man glaubt.
Die Wurzelgehirne von Pflanzen.
© Thomas Migge
Forscher am neu gegründeten Internationalen Laboratorium für Pflanzen-Neurobiologie in Florenz sind bei ihrer Suche nach einer Art Gehirn bei Pflanzen fündig geworden: In den Wurzelspitzen des Ölzweigs entdeckten sie mit Hilfe eines Rasterkraftmikroskops Zellen, die Informationen mit Hilfe von Neurotransmittern zu anderen Zellen weiterreichen und auch speichern können.
Der kleine Olivenbaum mit dem graugrünen Blättern liegt unter dem Mikroskop. Ein Strauch vielmehr. Die Wurzeln des Bäumchens werden von einem so genannten Rasterkraftmikroskop erfasst. Ein hochauflösendes Instrument, das selbst das Innere eines Haares exakt erfassen kann. Der Olivenbaum und das Mikroskop befinden sich in einem metallenen Kasten mit einer Kantenlänge von rund 50 Zentimeter. Das Kunstauge ist an eine Mini-Kamera angeschlossen. Sie projiziert das Innenleben der Wurzeln des Olivenbaums auf den Bildschirm des Computers von Biologe Stefano Mancuso vom Wissenschaftszentrum in Sesto Fiorentino bei Florenz:
«Mit dem Rasterkraftmikroskop untersuchen wir jenen Teil der Wurzelspitzen von Pflanzen und Bäumen, in denen schon Charles Darwin 1880 eine Art Gehirn vermutet hatte. Doch erst heute haben wir dieses Gehirn entdeckt. Mit dem Mikroskop gelingt es uns, der Funktionsweise dieses Gehirn nachzuspüren, ohne dass die Zellen in den Wurzeln dabei berührt werden.»
Stefano Mancuso leitet das erste internationale Institut zur Erforschung pflanzlicher Neurobiologie. Das Institut ist Teil der Universität Florenz. Es wird durch die Sponsorengelder einer Florentiner Bank finanziert. Unter Mancusos Direktion arbeiten Neurobiologen aus Italien und vom botanischen Institut der Universität Bonn, unter Leitung von Dieter Volkmann und Frantisek Baluska, zusammen. Stefano Mancuso:
«In den letzten 15 Jahren entdeckte man, dass Pflanzen der gleichen Spezies miteinander kommunizieren und eine Vielzahl von Informationen austauschen. Bestritten wird diese Kommunikation von chemischen Molekülen. Mit Hilfe eines inzwischen erforschten Vokabulars teilen sich die Pflanzen beispielsweise mit, ob Gefahren drohen, etwa durch Insektenbefall. Die, um bei diesem Beispiel zu bleiben, Warnnachrichten in Form von Molekülen werden mit Hilfe der im Erdreich vorhandenen Feuchtigkeit anderen Pflanzen mitgeteilt; von Wurzen zu Wurzel.»
Die bahnbrechende Entdeckung von Mancusos deutsch-italienischem Mitarbeiterteam, die zur Einrichtung des neuen Instituts führte, betrifft die Wurzeln von Pflanzen und Bäumen. Dort nämlich sitzt eine Art Gehirn, eine Zone mit Zellen, die eine eindeutig als solche zu definierende neurale Funktion erfüllen; ähnlich wie die des menschlichen Gehirns. Auch wenn diese Zellen ganz anders aussehen als die Neuronen des Menschen, haben sie eine ähnliche Funktion:
«Wurzeln bestehen aus drei Zonen: der an der Wurzelspitze liegende Vegetationspunkt, die sich anschliessende Wachstumszone und die darauf folgende Zone der Wurzelhaare. Teil der Wachstumszone ist das, wenn Sie so wollen, Gehirn. Es setzt sich aus Zellen zusammen, die zunächst gehirnmässige Funktionen übernehmen, um dann zu Wachstumszellen der Pflanzenwurzeln zu werden.»
Jede einzelne Wurzelspitze einer Pflanze verfügt über so ein Gehirn. Die einzelnen Wurzelspitzen verständigen sich untereinander mit Hilfe von Neurotransmittern. Das sind biochemische Stoffe, die Informationen von einer Nervenzelle zur anderen weitergeben. Das Rasterkraftmikroskop macht die Kommunikation mit Hilfe von Neurotransmittern sichtbar. Die Wurzelzellen speichern auch Informationen. Stossen Wurzeln bei ihrem Wachstum auf Steine, lernen sie, dass Steine umwachsen werden können und kein Hindernis darstellen müssen.
Mancuso und seine Mitarbeiter fanden auch heraus, dass jener Wurzelteil, der als das Gehirn einer Pflanze oder eines Baumes bezeichnet werden kann, unterschiedlich groß ausfällt:
«Beim Mais zum Beispiel, eine Pflanze mit einer relativ grossen Wurzel, ist diese Zone rund einen Millimeter dick. Bei anderen Pflanzen ist sie sehr klein, nicht grösser als 100 oder 150 Mikron.»
Weltältester Baum in Schweden entdeckt.
© Helge Walentoski
Wissenschaftler der Universität Umeå entdeckten im mittel- und nordschwedischen Bergland eine Ansammlung von etwa 20 über 8.000 Jahre alten Fichten. Darunter ist auch der neue «Rekordhalter» in der Riege der weltältesten Bäume. Er steht in der Provinz Dalarna in Mittelschweden.
Es war schon eine kleine Sensation, als der Schwedische Forschungsrat im April dieses Jahres mitteilte, in Schweden lebten über 8000 Jahre alte Fichten. Das Alter der ältesten Fichte beläuft sich nach einer C14-Analyse in einem Labor in Miami sogar auf 9550 Jahre.
Das Alter der bis dato ältesten bekannten Bäume der Welt, der nordamerikanischen Grannenkiefern (Pinus aristata var. longaeva), beträgt dagegen «nur» 4000 bis 5000 Jahre. Die 9550 Jahre alte Fichte wächst im Fulugebirge in der mittelschwedischen Provinz Dalarna. Dort fanden schwedische Wissenschaftler eine Fichte, bestehend aus vier Generationen, die ein Alter von 375, 5660, 9000 und 9550 Jahren besitzen.
All diese Generationen weisen das identische genetische Material auf. Der älteste Teil dieses «Fichtenkomplexes» wächst flach über dem Boden, der jüngste 375-jährige Ableger ragt am höchsten über die anderen Klone hinaus. Die «Weltrekord-Fichte» ist ein außerordentlich zäher Überlebenskünstler. Sie überlebte unter anderem deswegen, weil ihn ihre jüngeren Klone vor dem rauen Klima und den dramatischen Klimaänderungen schützten.
War es bisher noch gängige Lehrmeinung, dass die Fichte nach der letzten Eiszeit relativ spät in Schweden einwanderte, so stellten die aktuellen Entdeckungen diese Vorstellungen scheinbar auf den Kopf.
Weltrekord-Baum korrigiert Einwanderungsgeschichte der Fichten in Skandinavien
Die Annahme eiszeitlicher Refugien im äussersten Westen von Skandinavien ist allerdings nicht ganz neu (Lindqvist 1948). Andere Autoren verwarfen sie allerdings rasch wieder (Faegri 1950, in Lang 1994). Durchgesetzt hat sich als Erkenntnis, dass die Fichte im Allgemeinen erst sehr spät von Osten und Nordosten her nach Schweden einwanderte. Ihre Massenausbreitung in Fennoskandinavien beginnt erst sehr spät (ab 5000 v. Chr.) und ist dabei zeitlich von Osten nach Westen gestaffelt. Von Osten her konnte sie allerdings Dalarna in Mittelschweden erst vor 2000 Jahren erreicht haben. Mit dem spektakulären Fund schließt sich Prof. Leif Kullmann von der Umeå-Universität der alten Lindqvist-Theorie an, dass die Fichte auch ein eiszeitliches Refugium im westlich gelegenen, milderen Norwegen besass. Da grosse Teile der heutigen Nordsee während der Eiszeit trocken fielen und der Meeresspiegel mehr als hundert Meter tiefer lag als heute, konnten sich nach dieser Theorie die Bäume entlang eines eisfreien Küstenstreifens in Schweden dann nordwärts bis in die Berge ausbreiten.