Um zu verhindern, dass Sie die Kerne ausspucken, arbeiten Früchte so hart!

Der Sommer ist die Jahreszeit, in der man Obst isst. Ich glaube, jeder hat diese Erfahrung beim Obstessen schon einmal gemacht. Das frische und zarte Fruchtfleisch lässt uns sehr geschmeidig essen, aber wenn es um die Ausscheidung geht, schauen wir nach und stellen fest, dass die Samen, auf die wir beim Essen nicht geachtet haben, von Ihnen ausgeschieden wurden und die Körner voll und intakt sind. Insbesondere beim Verzehr von Früchten wie der Drachenfrucht werden Sie feststellen, dass wir wie unsere Vorfahren immer noch unbewusst die Rolle der Samenverbreiter in der Frucht spielen.

Eigentlich ist daran nichts Schändliches – manche Menschen glauben, dass die prähistorischen Menschen entdeckten, dass Obstsamen in unserem Kot keimen und wachsen können, was sie dazu inspirierte, Obst anzubauen. Pflanzen hoffen außerdem, dass ihre Samen durch Tierkot verbreitet werden und in einem größeren Umkreis Wurzeln schlagen und sprießen können. Um ihre Ziele zu erreichen, müssen sich Pflanzen den Kopf zerbrechen.

Wer ist kein Primat, der gerne Obst isst?

Bildquelle: https://www.futurity.org/primates-brains-diet-1387552-2/

Teil 1

Der wahre Zweck von Obst ist in Ihrem Kot verborgen

Warum also verbreiten Pflanzen ihre Samen bevorzugt über den Kot?

Erstens ermöglicht der Aufenthalt der Verdauung im Körper des Tieres eine latente Verbreitung der Samen durch das Tier, weg von der Mutterpflanze. Dadurch wird der starke Konkurrenzdruck vermieden, der entsteht, wenn alle Samen an derselben Stelle landen.

Gleichzeitig werden den mit dem Kot ausgeschiedenen Samen gute Keimbedingungen geboten. Die Feuchtigkeit und die unverdauten Nährstoffe im Kot geben den Samen die nötige Anfangskraft für die Keimung. Ein weiterer Vorteil der Keimung mit Kot, an den Sie vielleicht noch nicht gedacht haben, besteht darin, dass die im Kot versteckten Keimlinge den Samen helfen können, nach der Verbreitung nicht von Fressfeinden gefressen zu werden. Wer würde schon in einem Haufen Scheiße nach Schätzen graben?

Natürlich spucken wir beim Essen immer noch einige Kerne aus, was zum Teil daran liegt, dass durch die Domestizierung sowohl das Fruchtfleisch als auch die Kerne zusammen aufquellen und so die verborgenen Kerne sichtbar werden. Dies liegt zum Teil daran, dass die beabsichtigten Verbreiter einiger der von uns domestizierten Früchte keine Primaten wie wir, sondern größere Tiere sind. Bei Früchten dieser Größe ist für sie kein Ausspucken der Kerne erforderlich. So dürften die ursprünglichen Samenverbreiter des Apfels ausgestorbene Riesentiere gewesen sein, die größer als der Mensch waren. Sie haben die Kerne nicht ausgespuckt, wie wir es tun, wenn wir Äpfel essen. Doch wenn diese großen Tiere ausgestorben sind und es keine Menschen mehr gibt, die sie essen, werden ihre Früchte aufgrund fehlender Verbreitungswege praktisch rund um die Mutterpflanze verfaulen.

Äpfel, die nach der Reifung in der freien Natur verrotten. Bildquelle: Referenz [2]

Darüber hinaus besteht der Zweck der Entwicklung von Fruchtfleisch bei Pflanzen darin, dass die im Fruchtfleisch eingeschlossenen Samen unversehrt über den Körper des Tieres ausgeschieden werden können. Unabhängig davon, in welcher Phase der Pflanzenentwicklung das Fruchtfleisch unserer Essfrüchte seinen Ursprung hat, hat es sich in Samenpflanzen unzählige Male entwickelt, im Wesentlichen um Tiere zum Fressen anzulocken, es in ihrem Körper zu verdauen und die darin enthaltenen Samen (Endozoochorie) über weite Entfernungen zu verbreiten. Damit die Samen in das Maul der Tiere gelangen können, wenn diese das Fleisch fressen, hat das Fleisch eine Reihe subtiler Anpassungsmerkmale entwickelt, um die Verbreitung seiner eigenen Samen zu gewährleisten.

Der Verbreitungsprozess wilder Früchte von Tomatenverwandten, von der Aufnahme durch Schildkröten (a) über die Ausscheidung (e) bis hin zum Wachstum von Setzlingen

Bildquelle: Referenz [1]

Teil 2

Der erste Schritt besteht darin, zu verhindern, dass Sie die Samen ausspucken

Das Fruchtfleisch dient als „Köder“, um Tiere anzulocken und sie zur Verbreitung der Samen zu bewegen. Würden die Tiere jedoch das Fruchtfleisch fressen und die Samen wegwerfen, würde dies zweifellos dem Zweck der Pflanzen, Fruchtfleisch zu entwickeln, zuwiderlaufen. Um zu verhindern, dass Tiere die Früchte stehlen, verfügen Pflanzen über verschiedene Strategien, um Fruchtfleisch und Samen untrennbar miteinander zu verpacken und zu verkaufen.

Viele der Fruchtkerne sind im Fruchtfleisch eingebettet

Bildquelle: https://natashaskitchen.com/fruit-salad-recipe-with-orange-poppy-seed-syrup/

Um zu verhindern, dass Tiere die Samen ausspucken, verpacken viele Pflanzen viele kleine Samen in ihr Fruchtfleisch. Vertreter hierfür sind Drachenfrüchte und Tomaten. Im Fruchtfleisch sind unzählige kleine Samen eingehüllt. Wenn Tiere sich am Fruchtfleisch gütlich tun, enthält jeder Bissen, den sie essen, dessen Samen.

Wenn ein Tier zu viel im Maul kaut, sterben wahrscheinlich zusammen mit dem Fruchtfleisch auch die Samen ab. Viele Pflanzenfrüchte haben unterschiedliche Strategien entwickelt, um Tiere daran zu erinnern, die Samen nicht zu kauen. Wenn die Samen beispielsweise bittere Giftstoffe enthalten, wird das Tier bei Beschädigung der Samen einen bitteren Geschmack im Maul wahrnehmen, was das Tier davon abhält, weiter übermäßig zu kauen. Wenn wir Obst essen und versehentlich auf die Kerne beißen, kann es sein, dass die Frucht in unserem Mund plötzlich weniger süß wird.

Beispielsweise ist das rote Fruchtfleisch der Bittermelone süß, die Kerne jedoch sehr bitter. Bildquelle: DHGate.com

Natürlich verfügen die im Fruchtfleisch enthaltenen Samen über mehrere Tricks, um zu verhindern, dass sie im Maul der Tiere verenden. Diese Erfahrung können wir auch beim Verzehr von Obst machen. Manche Fruchtkerne sind sehr rutschig, beispielsweise Tomaten, Drachenfrüchte und Passionsfrüchte. Selbst wenn wir versuchen, die Samen absichtlich zu zerdrücken, entgleiten sie uns zwischen Lippen und Zähnen. Bei genauerem Hinsehen werden Sie feststellen, dass dies daran liegt, dass ihre Samen mit einer Schleimschicht überzogen sind, die es ihnen ermöglicht, beim Öffnen und Schließen der Zähne durch die Lücken zwischen ihnen zu schlüpfen.

Passionsfrucht, deren Samen von einem klebrigen Fruchtfleisch umhüllt sind. Bildquelle: Stock Images

Auch aus Sicht der Samenverbreitung wird das reife Fruchtfleisch sehr saftig und weich, was wiederum eine Anpassung an die Samenverbreitung im Körper darstellt. Diese Umwandlung des Fruchtfleisches erfolgt über eine Reihe von Prozessen: Im reifen Zustand hydrolysiert die Frucht die gespeicherten Substanzen und wandelt sie in löslichen Zucker um. Gleichzeitig löst sich das Pektin in den Zellwänden des Fruchtfleischs auf und das Fruchtfleisch wird weich, wodurch das weiche und süße Fruchtfleisch entsteht, das wir essen.

Diese Eigenschaft soll Tiere natürlich dazu anregen, sich energetisch zu zerstreuen, kann aber auch als starke Anpassung an die Ausbreitung innerhalb von Tieren verstanden werden. Das ohne Kauen verdauliche Fruchtfleisch trägt dazu bei, dass die darin eingewickelten Samen sicher durch das Maul und den Verdauungstrakt des Tieres gelangen. Darüber hinaus kann eine schnelle Verdauung auch dazu beitragen, dass die Samen schnell ausgeschieden werden, wodurch der Vermehrungsprozess abgeschlossen wird.

Teil 3

Der zweite Schritt besteht darin, den Verdauungstrakt reibungslos zu passieren

Nachdem diese Samen den Mund passiert haben, haben sie lediglich den ersten Schritt des Verbreitungsprozesses abgeschlossen. Anschließend muss es die gesamte Reise durch den Verdauungstrakt des Tieres erfolgreich absolvieren. Um zu verhindern, dass diese Samen im starken Magen und Darm der Tiere zerstört werden, besitzen die meisten dieser Samen sehr harte Exokarpe. Diese holzigen, keratinisierten oder sogar wachsartigen Exokarpe umhüllen die Samen fest in alle Richtungen, um zu verhindern, dass Tiere die Samen in ihren Körpern zerdrücken. Manchmal ist diese Strategie, Samen durch den Verdauungstrakt zu lassen, so effektiv, dass Samen, die sich nicht im Körper des Tieres befunden haben, nicht keimen können. Bei vielen Früchten, die ursprünglich durch Tiere verbreitet wurden, kommt es nach dem Aussterben der Verbreitungstiere oder deren Nichtmehrvorkommen in ihrem Verbreitungsgebiet zwar zu einer guten Samenentwicklung, jedoch nicht zur Keimung der Samen, da die Zerkleinerung der Samenschale durch den Verdauungstrakt des Tieres fehlt.

Natürlich ist auch die Form der Samen sehr wichtig. Wenn wir sie mit Wasser essen, werden wir feststellen, dass die Samen selten im Hals stecken bleiben. Sie gelangen ganz sanft in Ihren Verdauungstrakt. Dies liegt daran, dass viele Samen eine flache Form haben, die teilweise an Tabletten zum Schlucken erinnert. Dieser abgeflachte Samen lässt sich leicht schlucken. Gleichzeitig kann der abgeflachte Samen im Magen und Darm dem Mahlen durch die Verdauungsmuskulatur des Magens und Darms standhalten. Natürlich kann es auch leicht über den After des Tieres ausgeschieden werden.

Viele Melonensamen haben harte, flache Samenschalen.

Bildquelle: https://www.femina.in/wellness/diet/benefits-of-watermelon-seeds-149318.html

Zu diesem Zeitpunkt haben die Samen in der Frucht ihre Verbreitungsmission abgeschlossen.

Teil 4

Endlich gibt es Ostereier

Bei den meisten Früchten, die sich im Körper ausbreiten, ist die gesamte Verbreitungsgeschichte mit der Ausscheidung beendet. Die Samen werden zusammen mit dem Kot auf den Boden ausgeschieden und keimen dann, wodurch die nächste Generation der Populationserneuerung beginnt.

Bei parasitären Mistelpflanzen hingegen müssen die Samen an einen festen Ort, nämlich den Baum, ausgeschieden werden, sodass sie für das letzte Glied der Samenverbreitung große Anstrengungen unternehmen. Nachdem die Vögel die Früchte verschluckt hatten, stellten sie fest, dass deren Samen unverdaulichen Schleim enthielten, der nach der Ausscheidung an ihrem Gesäß kleben blieb. Dazu mussten sich die Vögel auf den Baumstämmen wälzen und mit ihrem Hinterteil die Samen auf den Bäumen verteilen. So konnten die Mistelsamen an den Baumstämmen haften bleiben und ihr Leben direkt auf den Bäumen beginnen.

Die Samen der Mistel werden ausgestoßen und bleiben zum Keimen an den Zweigen haften. Bildquelle: Referenz [3]

Obwohl die Früchte, die wir essen, seit Millionen von Jahren vom Menschen domestiziert werden und immer mehr unseren Ansprüchen an Energie und Geschmack entsprechen, stoßen wir beim Verzehr mancher Früchte auch heute noch unerwartet auf ihre verborgene, ursprüngliche Kraft. Dass wir Fruchtkerne ausscheiden, ist ganz natürlich, denn selbst in einer Zeit hochentwickelter menschlicher Zivilisation erinnert uns dies daran, dass wir immer noch nahe Verwandte der Primaten sind, die sich von Früchten ernähren und diese von Bäumen pflücken. Wir sind immer noch Teil der Natur.

Quellen:

[1] Falcon, Wilfredo. Samenverbreitung durch Schildkröten: vom Individuum zur Gemeinschaft. Diss. Universität Zürich, 2018.

[2] Spengler, Robert Nicholas. „Ursprünge des Apfels: Die Rolle des Megafauna-Mutualismus bei der Domestizierung von Malus- und Rosengewächsen.“ Frontiers in Plant Science 10 (2019): 617.

[3] Iluz, David. „Zoochorie: Die Verbreitung von Pflanzen durch Tiere.“ Alles Fleisch ist Gras. Springer, Dordrecht, 2010. 199-214.

Produziert von: Science Popularization China

Autor: Liao Xinfeng (Kunming Institut für Botanik, Chinesische Akademie der Wissenschaften)

Hersteller: China Science Expo

Dieser Artikel gibt nur die Ansichten des Autors wieder und repräsentiert nicht die Position der China Science Expo

Dieser Artikel wurde zuerst in der China Science Expo (kepubolan) veröffentlicht.