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06.10.2004

Buntes Laub ist nicht nur einfach schön

Die herbstliche Farbenpracht hat für Bäume auch einen praktischen Nutzen, sagen Wissenschaftler.

Buntes Herbstlaub galt lange Zeit nur als ein schöner Nebeneffekt des alljährlichen Wachstumszyklus der Bäume. Doch die Farbenpracht könnte durchaus auch einen biologischen Hintergrund haben: Mit buntem Laub demonstrieren die Bäume ihre Gesundheit und halten Schädlinge davon ab, ihre Eier abzulegen, sagen Biologen. Auch könnten sich die Bäume in der für sie kritischen Phase des Einlagerns von Nährstoffen mit zusätzlichen Pigmenten vor der UV-Strahlung der Sonne schützen.


In den Herbstmonaten scheint die Sonne weniger intensiv und kürzer, sodass die Blätter immer weniger Sonnenstrahlung abbekommen, die sie für die Photosynthese benötigen. Die Kosten, das Blattgrün über den Winter zu erhalten, wären für die Pflanze weitaus höher als der Nutzen durch die Energiegewinnung durch die Photosynthese, der mit schwindender Sonne immer geringer wird. Daher werfen die meisten Bäume ihre Blätter im Herbst ab.

Das rote Ahornblatt ist ein Nationalsymbol Kanadas.
Das rote Ahornblatt ist ein Nationalsymbol Kanadas.

Bevor die Blätter fallen, retten die Bäume aber noch, was zu retten ist: Sie ziehen Nährstoffe aus den Blättern wieder ein und bauen das für die Photosynthese essenzielle Chlorophyll nach und nach ab. Aus dem grünen Stoff, der für das Grün der Blätter verantwortlich ist, werden farblose Abbauprodukte. Daher treten nun die Farben anderer in den Blättern enthaltener Substanzen zutage: das Rot, Gelb und Orange der Karotinoide und Flavonoide.

Doch das Auftreten der bunten Farben ist nicht zwangsläufig allein auf den Abbau des Chlorophylls zurückzuführen. Denn Forscher konnten nachweisen, dass die Bäume im Herbst auch aktiv neue Pigmente produzieren. Die Buntheit der Blätter muss dem Baum also auch Vorteile bringen.

Einer davon ist, dass buntes Blattwerk für Insekten ein Signal ist, dass der Baum stark und gesund ist, was einer Warnung gleichkommt, ihre Eier auf seinen Blättern abzulegen. Dies schreckt tatsächlich einige Schädlinge ab und der Baum hat im kommenden Frühjahr unter weniger Schäden durch Insekten zu leiden. Das haben der norwegische Biologe Snorre Hagen und seine Kollegen in einer Studie an Birken herausgefunden, in der sie zeigten: Je gesünder der Baum, desto bunter das Blattwerk. Die kräftige Färbung ihrer Blätter kostet die Bäume zwar Energie, bringt ihnen aber auch Vorteile, denn die Insekten haben im Lauf der Evolution gelernt, dass ihnen bunte Bäume besonders heftigen Widerstand leisten.

Leuchtendes Rot ist bei Laub aus europäischen Wäldern selten.
Leuchtendes Rot ist bei Laub aus europäischen Wäldern selten.

Hintergrund dieser Beobachtung ist die so genannte Koevolutionstheorie. In ihrer Entwicklung beeinflussten sich Schädlinge und Pflanzen wechselseitig. Dabei mussten die Insekten erfahren, dass bunt beblätterte Bäume ein schlechter Ort für die Eiablage sind. So vermehrten sich besonders die Schädlinge erfolgreich, die bunte Bäume im Herbst für die Eiablage mieden. Im Gegenzug gediehen die Bäume besonders gut, die mit besonders farbenfrohem, buntem Laub ihre Gesundheit zur Schau trugen.

Die typischen Herbstfarben könnten den Blättern jedoch auch als Sonnenschutz dienen, vermuten andere Forscher. Rote Pigmente, so genannte Anthocyanine, fangen schädliche UV-Strahlung ab, sagen Bill Hoch von der Universität von Wisconsin in Madison und seine Kollegen. Wenn die Bäume im Herbst jede Energie brauchen, um die Nährstoffe aus den Blättern zurück zu ziehen und für den Winter zu speichern, sind ihre photosynthetischen Systeme besonders empfindlich. "Doch gerade dann benötigen die Bäume die Energie aus der Photosynthese, um die Prozesse am Laufen zu halten, über die so viele Nährstoffe wie möglich behalten werden", erklärt Hoch. Die Pigmente schützen während dieser Übergangsphase die photosynthetischen Systeme und halten damit die langsam versiegende Fähigkeit der Blätter länger aufrecht, Energie zu produzieren, meinen die Biologen.

Diese Idee würde laut Hoch auch erklären, warum zum Beispiel Amerikanischer Ahorn rot wird, während europäische Arten wie der Norwegische Ahorn dies nicht tun: "Das Wetter in Skandinavien ist im Herbst wolkiger und wärmer. Darum benötigen die europäischen Arten diesen Schutz nicht so sehr."