Produziert von: Science Popularization China Autor: Yue Lang ( Botanischer Garten Wuhan, Chinesische Akademie der Wissenschaften ) Hersteller: China Science Expo Dieser Sommer könnte genauso heiß werden wie sonst auch und die Hitzewelle am Morgen macht den Leuten fast keine Lust mehr, ins Freie zu gehen. Erst nach Sonnenuntergang am Abend wird es deutlich gemütlicher. Wir alle kennen die farbenfrohen, strukturierten und optisch interessanten Blumen, die man tagsüber sehen kann, aber haben Sie sich schon einmal gefragt, wie ein Garten nachts aussieht? Bevor moderne Landschaftsbeleuchtung allgemein verfügbar war, nutzten Gärtner das Licht des Sommermondes, um ihre Pflanzen an trüben Abenden zum Leben zu erwecken. Bei Einbruch der Nacht kommen die Pflanzen im Mondlicht am besten zur Geltung und zeigen ihre Blüten, Düfte, Farben, Strukturen, Schatten und Umrisse. Sommergarten nach Einbruch der Dunkelheit (Bildquelle: Veer-Fotogalerie) Warum blühen manche Blumen nachts? Im Sommer sind die Felder, Hügel und Straßenränder voller Cnidium monnieri, Trifolium repens, Lagerstroemia indica, Telosma cordata und Nerium oleander, die sich in der Sommerbrise wiegen. So stellt sich der Sommer für viele Menschen dar. Alle Farben sind wie eine riesige Leinwand, die sich zum Himmel ausbreitet. Dass Blumen tagsüber blühen, ist für uns selbstverständlich, genauso wie der Sommer Wärme und Wachstum bringt. Manche Blumen verstoßen jedoch gegen das Lebensgesetz „Arbeiten bei Sonnenaufgang und Ruhen bei Sonnenuntergang“ und sind wahre „Nachteulen“. Sie werden aktiv, wenn die Nacht hereinbricht. Wie kam es zu dieser seltsamen Blühgewohnheit? Es gibt tatsächlich gute Gründe, ihre eigentümlichen Gewohnheiten zu erklären. Der Hauptzweck der Blüte besteht darin, der Pflanze die Fortpflanzung zu ermöglichen. Tagsüber blühende Blumen ziehen Bienen an, die als Bestäuber den Bestäubungsprozess abschließen. Bienen sind jedoch nicht die einzigen Bestäuber; Motten, Mücken, Käfer und sogar Ameisen können bei der Bestäubung helfen. Die meisten Bestäuber sind nur tagsüber unterwegs, was bedeutet, dass sich die meisten Blüten öffnen, wenn die Sonne scheint, um dem Zeitplan der Bestäuber entgegenzukommen. Besonders Schmetterlinge sind im Sommer tagsüber beliebte Bestäuber, während bei Einbruch der Nacht die Motten das Bild dominieren, die im Dunkeln zwischen den Blüten herumfliegen, um Pollen zu transportieren. Da Bestäuber wie Motten nur nachts hervorkommen, müssen die Blumen, die sie zur Bestäubung benötigen, ihren Zeitplan anpassen, um den Bestäubungsprozess abzuschließen. Daher entscheiden sich diese Blumen dafür, nachts zu blühen. Diese nachtaktiven Bestäuber besuchen bevorzugt weiße, duftende Blüten wie Jasminum sambac und Hosta plantaginea. Darüber hinaus neigen Motten dazu, Blüten aufzusuchen, deren Blütenkronenlänge mit der Länge ihres Rüssels vereinbar ist, d. h., Motten mit einer bestimmten Rüssellänge bevorzugen Blüten bestimmter Arten. Die bekannteste Geschichte über die Bestäubung durch nachtaktive Motten ist die Bestäuberhypothese der Riesen-Kometenorchidee Angraecum sesquipedale, die der Naturforscher und Biologe Charles Darwin aufstellte. Die Riesen-Kometenorchidee hat einen besonders langen Sporn und benötigt zur vollständigen Bestäubung die Hilfe von Motten mit ebenso langem Rüssel. Darwin wurde für seine Hypothese zunächst belächelt, doch sie erwies sich als richtig, als Wissenschaftler entdeckten, dass der afrikanische Schwärmer Xanthopan morganii seinen 25 Zentimeter langen Rüssel nutzt, um Nektar aus den Blütensporen zu trinken. Motten der Familien Noctuidae, Geometridae und Pterophoridae sind häufige nachtbestäubende Motten. Von Motten bestäubte Blüten weisen in der Regel ein gemeinsames Merkmal auf. Dies gilt insbesondere für die vom Langschnabelschwärmer bestäubten Blüten. Es handelt sich meist um röhrenförmige Blüten mit einer trompetenförmigen Öffnung, ähnlich einer Posaune, einer Glocke oder dem Trichter eines altmodischen Grammophons. Blütenbesuchsverhalten nachtaktiver MottenA: Noctuidae B: Pterophoridae C: Torodorinae D, E: Crambidae F: Geometridae (Bildquelle: Referenz 1) Von Motten bestäubte Blumenarten (Bildquelle: Referenz 6) Was sind nachtblühende Pflanzen? Einige nachtblühende Pflanzen blühen nur eine Nacht lang, doch jeden Abend öffnen sich neue Blüten, die ihnen den Weg durch die Sommernächte weisen. Ipomoea alba ist eine Pflanze der Gattung Ipomoea in der Familie der Windengewächse. Sie ist für ihre großen, vollmondähnlichen Blüten bekannt und ist eine nahe Verwandte der tagsüber blühenden Prunkwinde. Die Mondblume hat herzförmige Blätter und große, reinweiße Blüten, die sich in der Dämmerung öffnen, einen angenehmen Duft verströmen und sich in der frühen Morgensonne schließen. Der subtile Duft der Mondblume lockt den Riesen-Weißbrauenschwärmer Hyles lineata zur Bestäubung an. Mondblume und ihr nachtbestäubender Schwärmer (Bildquelle: woodrome.com & Garden Guides.com) Mirabilis jalapa ist möglicherweise eine nachtblühende Pflanze, die jeder kennt. Ihre Blüten blühen normalerweise ab dem Abend oder in der Dämmerung (zwischen 16 und 20 Uhr), daher verwenden Ausländer den Begriff „Vier-Uhr-Blume“, um diese Blume zu bezeichnen. Die häufigsten Blütenfarben sind Weiß, Gelb und Rosa und ihre Blüte ändert ihre Farbe wie ein Sommersonnenuntergang. Die gelbe Sorte verfärbt sich mit zunehmender Blütenreife allmählich dunkelrosa. Ebenso können weiße Blüten auch hellviolett werden. Der herrliche Vanille- und Zitrusduft von Mirabilis jalapa hält den ganzen Abend an und sein saccharosereicher Nektar zieht Langschnabelmotten zur Bestäubung an. Nachts ist das Aussehen der Blüten für Insekten entscheidend für ihre Bestäubung. Die Struktur der Mirabilis jalapa-Blüten hat eine lichtfilternde Wirkung. Ein gelbes Pigment (Dopaxanthin) sendet nachts sichtbare Fluoreszenz aus, die von einem anderen roten Anthocyan (Gomphrenin I) absorbiert werden kann, wodurch auf den Blütenblättern ein kontrastierendes Fluoreszenzmuster entsteht, das Bestäuber dazu anleitet, in der Nähe der Blüten zu tanzen. (a) Eine Mirabilis jalapa-Blüte mit roten oder gelben Bereichen unter weißem Licht; (b) nur der gelbe Blütenblattbereich emittiert grüne Fluoreszenz, wenn er durch blaues Licht angeregt wird; (c, d) Optische Mikrofotografien von roten und gelben Blütenblattabschnitten unter Hellfeld (c) und Fluoreszenz (d; Anregungswellenlänge 450–490 nm). Die grüne Fluoreszenz wird durch Dopaxanthin verursacht, und der dunkle Bereich in der Abbildung entspricht dem orangefarbenen Bereich in den Blütenblättern, und die emittierte Fluoreszenz wird durch Betacyanin absorbiert. (Bildquelle: Referenz 3) Die Nachtkerze (Oenothera biennis) blüht bei Einbruch der Dunkelheit mit zartgelben Blüten und verleiht der Sommerabendluft einen süßen, reinen Duft, während ihre Blütenblätter im Mondlicht schimmern. Nachtkerzen haben einen süßen Zitronenduft, der nachtaktive Bestäubermotten in den Garten lockt. Sie ist außerdem Wirtspflanze des wunderschönen rosa Nachtkerzenspinners Schinia florida und des Weißbrauenschwärmers Hyles lineata, dessen Larven – die Raupen – sich ausschließlich von Nachtkerzen ernähren. Nachtkerze und Spodoptera (Bildnachweis: bryanpfeiffer.com & Lac Bonin, Quebec) Was sind nachtduftende Pflanzen? Die Blumen, die im Sommer tagsüber blühen, lassen den Menschen vielleicht nicht die Zeit, sie aufmerksam zu bewundern, aber die Blumen, die im Sommer nachts blühen, sind oft faszinierend. Viele Pflanzen verströmen in der Abenddämmerung einen Duft und erfüllen die Umgebungsluft mit einem anderen wohlriechenden Geruch, der in den Menschen den Wunsch weckt, sie aufmerksam zu erkunden. Wenn wir eine schöne Blume sehen, beugen wir uns instinktiv vor und riechen daran, in der Hoffnung, ihren süßen Duft zu riechen. Das natürliche Aroma von Pflanzen ist eine Eigenschaft, die Botaniker schon lange erforschen. Im Pflanzenreich gibt es zwei Arten von Duftpflanzen : solche, die ihren Duft direkt in die Luft abgeben ; und solche, die nur beim Berühren, Biegen oder Zerdrücken ein besonderes Aroma verströmen. Blumen geben oft Duftstoffe ab, um Bestäuber anzulocken, und viele nachtblühende Pflanzen haben einen starken Duft, um Motten und andere nachtaktive Insekten anzulocken. Die meisten nachtaktiven Bestäuber verfügen nicht nur über ein ausgezeichnetes Sehvermögen, mit dem sie blühende Blumen im Dunkeln genau finden können, sondern verlassen sich auch auf ihren ausgezeichneten Geruchssinn, sodass sie duftende Blumen aus einer gewissen Entfernung wahrnehmen können. Viele Pflanzen, die von nachtaktiven Insekten und Fledermäusen bestäubt werden müssen, verströmen einen stärkeren Duft, wenn sie zur Bestäubung bereit sind. Dies ist auch die Zeit, in der die Bestäuber am aktivsten sind. Polianthese tuberosa verleiht dem Garten tagsüber einen süßen Jasmin- und cremigen Duft, aber die strahlend weißen Blüten von Polianthese tuberosa duften an den Abenden des Spätsommers noch stärker. Die Blütenblätter der Tuberose unterscheiden sich von denen gewöhnlicher Blütenblätter. Wenn die Temperatur sinkt und die Luftfeuchtigkeit zunimmt, öffnen sich die Stomata an den Blütenhüllblättern weiter. In Sommernächten gibt es kein Sonnenlicht und die Luftfeuchtigkeit ist viel höher als tagsüber. Daher öffnen sich die Stomata der Tuberose nachts weiter und der freigesetzte Duft ist stärker. Aufgrund ihres absolut hervorragenden Duftes wird Tuberose seit dem 17. Jahrhundert häufig zur Herstellung von Parfüms verwendet. Marie Antoinette, Königin von Frankreich, Ludwig XVI., verwendete ein aus Tuberose hergestelltes Parfüm namens „Sillage de la Reine“, das sich bis heute großer Beliebtheit erfreut und eine lange Tradition hat. Die Blütenhüllblätter der Tuberose sind mit Sudanrot gefärbt. Die flüchtigen Ölsubstanzen, die Duftstoffe abgeben, verteilen sich vor allem auf den Spaltöffnungen der Blütenblätter. Wenn sich die Stomata nachts erweitern, wird der Duft der Blumen stärker. (Bildquelle: Referenz 4) Nicotiana sylvestris mit seinen großen Blättern ist einer der wichtigsten Vorfahren des modernen Tabaks. Die Pflanze hat 7 Zentimeter lange, röhrenförmige, weiße Blüten, die in Trauben über den Blättern wachsen, wie Bündel herabfallender Feuerwerkskörper in der Nacht. Wie bei den meisten Tabaksorten sind die Blätter dieser Pflanze von rauer Textur mit Drüsenhaaren bedeckt, die sich klebrig anfühlen, und jede Blüte bringt schließlich eine große Zahl staubfeiner Samen hervor, die sich im ganzen Garten verteilen. In viktorianischen Gärten wurde sie entlang von Gehwegen und Pfaden gepflanzt, damit die Spaziergänger an Sommerabenden den Duft der Blumen genießen konnten. Der starke, süße, jasminartige Duft des Waldtabaks ist nachts am stärksten und zieht den Tabakhornspinner (Manduca sexta) zur Bestäubung an. Tabak unterschiedlicher Länge ist für die Tabakhornmotte unterschiedlich attraktiv. Die Länge der Kronröhre des Waldtabaks ist am ehesten auf die Rüssellänge des Tabakhornwicklers abgestimmt, wodurch dieser im Flug- und Schwebeflug besser Nektar aufnehmen und bestäuben kann. Blätter und Blüten des Waldtabaks (Bildnachweis: Foto vom Autor aufgenommen) Verschiedene Tabak- und Langschnabelschwärmer (Bildquelle: Referenz 5) Die trompetenförmigen Blüten von Brugmansia suaveolens können bis zu 30 cm lang werden und ihre Farbe variiert von Weiß bis hin zu zartem Orange und Rot. Datura ist eine Pflanze, die ursprünglich aus Südamerika stammt und weltweit als Zierpflanze verwendet wird. Diese immergrünen Pflanzen können zu großen Sträuchern oder Bäumen herangezogen werden, die in manchen Gegenden eine Höhe von 10 Metern erreichen. Seine riesigen trompetenartigen Blüten ähneln Hörnern, sie sind lang, hängen herab, trompetenförmig und hängen herunter wie die Röcke eines großen Kleides. Stechapfelblüten blühen normalerweise nachts und eine einzelne Blüte kann einen bis mehrere Tage überdauern. Sie verströmen nachts Duftstoffe. Der blumige Duft enthält einige azyklische Terpenalkohole und deren Kohlenwasserstoffe sowie Benzolalkohole und -ester und eine kleine Menge einiger Stickstoffverbindungen. Diese Substanzen können nachts intensiver wirken, um eine große Anzahl Motten zur Bestäubung anzulocken. Stechapfelblüten und Früchte (Bildnachweis: Foto vom Autor aufgenommen) Gardenia jasminoides wird in China seit 1.500 Jahren kultiviert. Seine wunderschönen cremeweißen Blüten öffnen sich nach und nach und verströmen ab Juni ihren Duft in den Straßen und Gassen. Gardenien blühen nicht unbedingt nachts, aber ihr Duft intensiviert sich nachts, da er wie bei den meisten Pflanzen einem zirkadianen Rhythmus folgt, was sie zu einem großartigen Duftgenuss für den Nachtgarten macht. Gardenie (Bildnachweis: Foto vom Autor aufgenommen) Telosma cordata ist eine der am häufigsten nachtduftenden Pflanzen in Südchina, Myanmar, Vietnam, Indien und anderen Regionen. Wie der Name schon sagt, erreicht sein Duft nachts seinen Höhepunkt. Wenn die Temperatur nachts sinkt, öffnen sich die Stomata und die flüchtigen Öle in den Blütenblättern verflüchtigen sich. Die Hauptbestandteile sind Geraniol, Nerol, Farnesol, Eugenol und Methyl-o-aminobenzoat. An Sommerabenden verströmen Büschel goldener, sternförmiger Blüten entlang der Ranken einen Duft, der Motten anlockt. In China, Thailand, Vietnam, Kambodscha und Laos werden die ungeöffneten Blüten und jungen Blätter oft als Gemüse gegessen und zu köstlichen Gerichten mit Eiern und Fleisch verarbeitet. Tuberose (Bildquelle: kraeuter-und-duftpflanzen.de) Der Duft von Hesperis matronalis ist ebenso süß wie der von Matthiola incana. Hesperis bedeutet auf Griechisch „Abend“ oder „Abendgebetblume“, weil der Duft von Hesperis matronalis nachts am stärksten ist und die eleganten Blüten den ganzen Sommer lang blühen können. Die Blütenfarbe europäischer Senfpopulationen ist polymorph und weist Zwischenformen von Lila, Weiß und Rosa auf. Violette Blütenblätter enthalten einen hohen Anteil an Anthocyanen, während weiße Blütenblätter wenig oder keine Anthocyane enthalten. Die verschiedenen Blütenfarben des europäischen Senfs unterscheiden sich nicht in Größe, Form, Pollen oder Nährwerteigenschaften, unterscheiden sich jedoch in der Zusammensetzung ihres Geruchs. Die Duftemissionsrate des europäischen Senfs war in der Dämmerung doppelt so hoch wie in der Morgendämmerung (0,041 μg & 0,019 μg Duftkomponenten/Blüte/Stunde). Auch die Duftkomposition veränderte sich deutlich. Pilzverbindungen wurden sowohl tagsüber als auch nachts freigesetzt, während aromatische Verbindungen, die für Bestäuber am attraktivsten sind, nachts freigesetzt wurden. Schwebfliegen besuchen Blumen (Bildquelle: Referenz 7) Nachtduft-Phlox Zaluzianskya capensis ist eine immergrüne Pflanze aus Südafrika. Tagsüber bleiben die Blüten fest eingerollt wie kleine Lutscher, doch nachts strecken sich ihre eingerollten Blütenblätter und öffnen sich zu weißen Windrädern, die einen köstlichen Duft nach Vanille, Mandelbonbons und Honig verströmen. Der herrliche Duftmix lockt Langschnabelschwärmer und Fliegen zum Nektarsaugen an. Die Blüten von Phlox truncatum schließen sich tagsüber und beginnen sich in der Dämmerung zu öffnen. (Bildquelle: anniesannuals) Nächtliches Blütenbesuchsverhalten von Langnasenschwärmern und Fliegen (Bildquelle: Referenz 8) Viele Pflanzen, die nachts im Mondlicht stehen, bringen wunderschöne, aber kurzlebige Blüten hervor, die nur eine Nacht lang blühen und im Morgenlicht schnell verblühen. Doch das kurze, aber zauberhafte Erscheinen und der Duft dieser in Sommernächten blühenden Blumen bereiten uns Menschen und den vielen wunderbaren bestäubenden Lebewesen Freude und Vergnügen. Vergessen wir die Probleme der Hitze in Sommernächten, erkunden wir diese blühenden Blumen und teilen wir den Charme und die Freude der Sommernächte. Quellen: [1] Yang Xiaofei, Zhu Lin, Li Houhun. Forschungsfortschritte bei nachtaktiven bestäubenden Motten[J]. Acta Entomologica Sinica, 2018, 061(009):1087-1096. [2] Gandía-Herrero, Francisco García-Carmona, Josefa Escribano, J. Floraler Fluoreszenzeffekt. Nature, Band 437, Ausgabe 334, 2005. [3] María J. Nores und andere, Biologie der Wunderblumenbestäubung: Nektarien, Nektar und Blütenbesucher bei Nyctaginaceae aus dem südlichen Südamerika, Botanical Journal of the Linnean Society, Band 171, Ausgabe 3, 2013:551–567. [4] Saborni, Maiti, Adinpunya et al. Morphologische, physiologische und ultrastrukturelle Veränderungen in der Blüte erklären die räumlich-zeitliche Emission flüchtiger Duftstoffe bei Polianthes tuberosa L. [J]. Pflanzen- und Zellphysiologie, 2017. [5] Haverkamp A, Bing J, Badeke E, et al. Angeborene olfaktorische Vorlieben für Blüten, die der Rüssellänge entsprechen, gewährleisten optimalen Energiegewinn bei einem Schwärmer[J].Nature Communications, 2016, 7:1-9. [6] Knudsen JT, Tollsten L. Trends in der Blütenduftchemie bei Bestäubungssyndromen: Blütenduftzusammensetzung bei mottenbestäubten Taxa[J]. Botanisches Journal der Linnean Society, 1993. [7] Majetic CJ, Raguso RA, Tia-Lynn Ashman. Der süße Duft des Erfolgs: Blütenduft beeinflusst die Anziehungskraft von Bestäubern und die Samenfitness bei Hesperis matronalis[J]. Funktionelle Ökologie, 2009, 23(3). [8] Johnson STCC. Spezialisierung für die Bestäubung durch Schwärmer und Langrüsselfliegen in der Zaluzianskya-Sektion Nycterinia (Scropulariaceae)[J]. Botanical Journal der Linnean Society, 2002, 138(1). (Hinweis: Lateinischer Text sollte kursiv gedruckt werden.) |
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