9 Ernährungsspezialisten
9.1 Bakterien
9.1.1 Bakterienknöllchen
Fast alle Fabaceen-Arten sind in ihren speziellen Wurzelknöllchen stickstoffbindende Bakterien. Dieser Tatsache bedient man sich bei der Verbesserung schlechter Böden mit einer sog. Gründüngung.
Die Bakterien werden zunächst durch bestimmte Stoffe der Wurzel (z.B. das Protein Trifoliin beim Klee) angelockt und dringen dann durch einen Infektionsschlauch aus Zellulose durch die Wurzelhaare in das Rindengewebe ein. Dort bewirken sie durch ß-IES eine Zellvermehrung und -vergrößerung des Wirtsgewebes. Die Bakterien verändern ihre Gestalt zu den sog. Bakterioiden. Ein Stickstoffaustausch erfolgt in Form von NH4, welches von der Pflanze z.B. in Asparaginsäure eingebaut wird. Später werden die Protoplasten und die meisten Bakterien (Restbakterien in Schleimfäden der Interzellularräume) aufgelöst. Der Rest der Bakterien gelangt nach dem Absterben der Wurzel ins Freie.
Die Erle ist mit dem Streptomyceten Frankia alni vergesellschaftet.
□ Lupinus sp., Bakterienknöllchen an Wurzeln [Lupinus sp., Bakterienknöllchen]
□ Leguminosenwurzeln mit Bakterienknöllchen [Schlegel 19??: 13.1]
□ Frankenia alni (Streptomyces, Actinomycetes) bei Alnus [Alnus sp., Wurzel quer mit Frankenia alni]
9.1.2 Bakterien in Blättern
Einige Vetreter der Coriariaceae (Actinomyceten), Dioscoreaceae und Myrsinaceae sollen in den Blättern symbiotisch lebende Bakterien enthalten. Bei den oft zitierten Rubiaceae-Gattungen Psychotria und Pavetta konnte eine Stickstofffixierung nicht nachgewiesen werden. Bei den genannten Pflanzen erfolgt eine sog. zyklische Symbiose, d.h. die Infektion erfolgt bereits auf der Mutterpflanze im Embryo.
□ Dioscorea sp.; Blattspitzen mit symbiontischen Bakterien
9.2 Mycorrhizapflanzen
Die Symbiose mit Pilzen bezeichnet man als Mycorrhiza. Sie ist obligat bei Buche, Bergahorn, Eiche, Weißtanne, fakultativ dagegen bei Linde, Ulme, Weide und Pappel.
9.2.1 VA-Mycorrhiza (vesikulär-arbuskulär-Mycorrhiza)
Die sog. VA-Mycorrhiza ist die verbreiteteste Form der Mycorrhiza. Die Pilze der Ordnung der Endogonales bilden hier in den Wirtszellen typische Vesikel und bäumchenartig verzweigte Arbuskeln. Die Wirtspflanze bekommt bei dieser Form der Symbiose vor allem mineralische Nährstoffe wie Phosphat und Spurenelemente geliefert und liefert dem Pilz vor allem Kohlenhydrate.
9.2.2 Ektotrophe Mycorrhiza
Die ektotrophe Mycorrhiza kommt besonders bei Bäumen und Sträuchern vor. Hier dringen die Pilzhyphen lediglich zwischen die Rindenzellen des Wirtes ein.
□ Buchenwurzel mit Pilzen, Rhizothamnienbildung [Weber 19??: 21]
Teilweise können die Pilze ihre Fruchtkörper nur in Verbindung mit Wurzeln der Wirtspflanzen bilden. Artspezifisch sind z.B. der Birkenpilz auf der, der Goldröhrling auf der Lärche und der Butterpilz auf Nadelhölzern.
9.2.3 Endotrophe Mycorrhiza
Eine endotrophe Mycorrhiza haben z.B. fast alle Orchidaceae. Schon bei der Keimung der winzigen Samen wird hier der Pilz benötigt. In der erwachsenen Wurzel bilden die Pilze innerhalb der Zellen der Rinde Hyphenknäuel, die aber in tieferen Rindenschichten von der Wirtspflanze verdaut werden (Knäuelverdauung = Tolypohagie).
□ Neottia nidus-avis (Nestwurz, Orchidaceae) [Neottia nidus-avis, Wurzel mit Mycorrhizapilzen]
Pflanzen, die ihren Nährstoffbedarf nur teilweise mit Hilfe der vergesellschafteten Pilze decken, aber selbst noch Photosynthese betreiben, bezeichnet man auch als halbsaprophytisch. Beispiele hierfür sind die Rhododendren (Ericaceae), der Wintergrün (Pyrola rotundifolia, Pirolaceae) oder viele Erdorchideen.
□ Rhododendron sp. (Ericaceae)
□ Pyrola rotundifolia (Rundblättriges Wintergrün, Pirolaceae); Habitus
□ Orchis morio (Orchidaceae, auch Keimmycorrhiza); Habitus
□ Beim Dingel (Limodorum abortivum) oder bei der Korallenwurz (Corallorhiza trifida) ist der Chlorophyllgehalt noch weiter reduziert.
□ Lomodorum abortivum (Dingel) [Limodorum abortivum, Habitus]
□ Corallorhiza trifida (Korallenwurz, wenige bis keine Wurzeln); Rhizom
Die Nestwurz (Neottia nidus-avis, Orchidaceae) und der Fichtenspargel (Monotropa sp., Pirolaceea) sind schließlich chlorophyllfrei. Sie ernähren sich ausschließlich von den symbiontischen Pilzen und werden deshalb auch als Saprophyten bezeichnet.
□ Neottia nidus-avis (Nestwurz, Orchidaceae); Habitus und Wurzelstock
□ Monotropa (Pyrolaceae, Fichtenspargel, nach Troll ectotroph) [Troll 1973: 420]
9.3 Parasiten
Parasiten erhalten die Nährstoffe von ihren Wirtspflanzen durch besondere Haustorialorgane. Können sich die Parasiten noch selbst wenigstens zum Teil mittels Photosynthese ernähren, bezeichnet man sie als Halbparasiten, können sie dies nicht mehr als Vollparasiten.
9.3.1 Sprossparasiten
Sprossparasiten zapfen mit ihren Haustorialorganen die Achse oder das Blatt des Wirtes an. Halbparasitische Beispiele findet man vor allen bei den Misteln aus der Familie der Viscaceae/Loranthaceae, vollparasitische bei den Rafflesiaceae. Die Kleeseide (Cuscuta sp.) stellt einen Übergang dar.
□ Viscum album (Viscaceae/Loranthaceae); Habitus
□ Viscum album; Haustorialorgane, wohl auch Phloemanschluss
□ Amyema miquelii [Amyema miquelii, Habitus]
□ Cuscuta sp. (Cuscutaceae, Kleeseide) [Cuscuta sp., Habitus]
□ Pilostyles (Rafflesiaceae)
9.3.2 Wurzelparasiten
Halbparasitische Wurzelparasiten findet man vor allem in der Familie der Orobanchaceae (Euphrasia, Melampyrum, Rhinanthus; früher Scrophulariaceae, Rhinanthoideae).
□ Rhinanthus minor; Habitus
□ Euphrasia sp.; Habitus
□ Melampyrum cristatum; Haustorium quer
□ Thesium alpinum (Bergflachs, Santalaceae); Habitus
Vollparasitisch leben z.B. die Sommerwurz (Orobanche sp., Orobanchaceae), die Schuppenwurz (Lathraea squamaria, Orobanchaceae), Cytisus hypocistis (Cytinaceae) und Rafflesia sp. (Rafflesiaceae).
□ Orobanche (Sommerwurz, Orobanchaceae; nur hier --> Primärhaustorium, Keimung nur in Kontakt mit Wirtswurzel an Schmetterlingsblütlern) [Orobanche sp., Habitus]
□ Lathraea squamaria (Schuppenwurz, Scrophulariaceae; an Bäumen, "Blutungssaftschmarotzer", nur Xylem wird angezapft) [Lathraea squamaria, Habitus]
□ Cytisus hypocistis; Pflanze auf Wurzel von Cistus
□ Rafflesia arnoldii (Rafflesiaceae); Habitus
9.4 Karnivoren
- Droseraceae
□ Drosera rotundifolia; Habitus
□ Drosera binata; mit Insekt
□ Dionaea muscipula; Habitus
- Lentibulariaceae
□ Pinguicula sp.;
□ Utricularia vulgaris (Gemeiner Wasserschlauch); Schluckfalle
□ Genlisea
- Nepenthaceae
□ Nepenthes sp.; Kannenfalle
- Cephalotaceae
□ Cephalotus
- Sarraceniaceae
□ Sarracenia sp.; Habitus
□ Darlingtonia
□ Heliamphora
