WATV.org is provided in English. Would you like to change to English?

Samen, die Zeitkapseln des Lebens

262 Zugriffe

Eine Zeitkapsel, die Dinge zusammen mit Erinnerungen aufbewahrt, wird nach langer Zeit geöffnet. Die erste Zeitkapsel wurde auf der New Yorker Weltausstellung 1939 vergraben und soll erst 5.000 Jahre später (im Jahr 6939) geöffnet werden.

Unter den Lebewesen gibt es Zeitkapseln, die lange Leiden ertragen und Leben hervorbringen: die Samen. Während die älteste Zeitkapsel weniger als 100 Jahre alt ist, keimte eine Palme aus einem 2.000 Jahre alten Samen, der in Israel gefunden wurde. Wie entstehen die festen Samen von Pflanzen?

Blütenpflanzen [Angiospermen], die die vielfältigsten Pflanzenarten darstellen, produzieren Samen, wenn der Pollen die Samenanlage erreicht. Im Gegensatz zu Tieren werden unbewegliche Pflanzen von Wasser, Wind, Insekten und Vögeln dabei unterstützt, ihre reifen Pollen zur Narbe – dem Kopf des Stempels – zu bringen.

Obwohl ein Pollenkorn an der Narbe haftet, hat es noch einen weiten Weg bis zur Eizelle. Deshalb bildet es einen langen Pollenschlauch. Wenn der Pollenschlauch die Eizelle erreicht, wandert der Pollenkern den Schlauch hinunter und erreicht die Eizelle zur Befruchtung. Dann verwelkt die Blüte bald, und die Pflanze ist bereit, Samen zu produzieren.

Der größte Samen der Welt ist die „coco de mer“(Meereskokosnuss), weil er auf dem Meer schwimmend an den Strand gespült wird. Er wird manchmal auch als Seychellen-Nuss bezeichnet. Sie ist so groß wie ein Basketball und wiegt 20 kg. Der kleinste Samen hingegen wird von Orchideen produziert, der so klein wie Staub ist und ein 100.000stel Gramm wiegt.

Jede Art ist etwas anders, aber im Allgemeinen besteht der Samen aus dem Embryo, aus dem sich der Pflanzenkörper entwickelt, dem Endosperm, das die für die Keimung des Samens erforderlichen Nährstoffe enthält, und der Schale, die den Samen schützt. Der Samen sieht aus wie ein Baby, das in einer Wiege mit einer Saugflasche schläft. Im Gegensatz zu den Menschen, die lange Zeit von ihren Müttern umsorgt werden, werden die Pflanzen früh von ihren Müttern getrennt, sodass sie sofort die Liebe ihrer Mütter empfangen und in die Welt hinausgehen.

Die meisten Samen, die vom Pflanzenkörper abfallen, schlafen eine gewisse Zeit lang, ohne zu sprießen. Das nennt man Samenruhe. Würden die Samen auf den Boden fallen und sofort keimen, würden sie im kommenden Winter erfrieren. Deshalb warten sie auf die richtige Umgebung. Die Samen sind so programmiert, dass sie aufwachen, wenn die Jahreszeiten, die Temperaturen und die Bodenfeuchtigkeit geeignet sind, und wenn die Bedingungen gut sind, beginnen sie zu keimen. Einige schlafende Samen müssen eine physiologische Reifung durchlaufen, z. B. durch Temperaturschwankungen. Manche haben eine Reihe von Keimhemmern oder können aufgrund harter Einbauten kein Wasser aufnehmen.

Für Landwirte, die Nutzpflanzen anbauen, ist es wünschenswert, dass die Samen schnell und gleichmäßig keimen. Deshalb wecken sie die schlafenden Samen auf, indem sie die Umgebung verändern. Sie machen den Samen klar, dass es Zeit ist zu keimen, indem sie die Samen mit feuchtem Sand mischen und in der Erde vergraben oder sie für eine bestimmte Zeit in den Kühlschrank oder das Gefrierfach legen, um den Temperaturunterschied zu spüren. Wenn die Samenschalen sehr hart sind, mischen die Landwirte die Samen mit Sand und zerstoßen sie in einem Mörser, um die Schalen zu zerkratzen, oder sie lösen die Schalen mit Chemikalien wie konzentrierter Schwefelsäure auf. Manchmal senken sie die Temperatur auf -190 °C, indem sie flüssige Luft verwenden, oder sie lagern die Samen eine Zeit lang bei einer hohen Temperatur von 100 °C oder höher, um den Keimhemmer zu inaktivieren.

Die Samen sind vor der Keimung langsam in ihren Stoffwechselreaktionen und haben weniger als fünf Prozent Feuchtigkeit. Die trockenen Samen zeigen keinerlei Lebenszeichen, sodass es scheint, als seien sie tot. Wenn sie jedoch Wasser aufnehmen, schwellen sie an, brechen ihre Schale auf und bereiten sich auf die Keimung vor. Wasser ist ein unverzichtbares Element für die Keimung von Samen. Jede Samenart hat eine bestimmte Temperatur für die Keimung. Da die Samen in der Keimphase noch keine Fotosynthese betreiben, sondern nur wie Tiere atmen, ist die Sauerstoffzufuhr unerlässlich. Die Samen von Kopfsalat und Feigenbäumen keimen nur im Licht. Im Gegensatz dazu keimen die Samen von Gurken und Tomaten, wenn kein Licht vorhanden ist. So keimen die Samen dort, wo Wasser, Temperatur, Sauerstoff und Licht im richtigen Verhältnis zueinanderstehen.

Die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation [FAO] der Vereinten Nationen hat unter Ausnutzung der Eigenschaften von Saatgut einen globalen unterirdischen Saatguttresor auf der Inselgruppe Svalbard am Polarkreis errichtet und verwaltet ihn. Die Lagereinrichtung wird als „Doomsday Vault“ oder „Moderne Arche Noah“ bezeichnet und wurde gebaut, um auf zukünftige globale Katastrophen wie den Klimawandel vorbereitet zu sein. Inzwischen gibt es weltweit mehr als 1.400 Kurz- und Langzeitlager für Saatgut.

Ein kleines Samenkorn sieht sehr schwach aus. Wenn es jedoch keimt, nachdem es die Kälte und den harten Winter überstanden hat, offenbart sich die starke Kraft, die in dem kleinen Samen verborgen ist. Die Kraft des keimenden Samens ist stärker, als wir denken: Ein mit Reis beladenes Holzboot zerbrach in zwei Teile, als die Körner keimten, und eine Scheune, die mit Getreide gefüllt war, wurde zerstört, als sie zu sprießen anfingen.

Wenn die Keimung beginnt, wächst der Embryo, indem er das Endosperm als Nährstoffquelle nutzt. Da es kein Blatt gibt, das Fotosynthese betreibt, atmet der Embryo, kann aber selbst keine Nährstoffe produzieren. Während der Embryo wächst, nehmen die Nährstoffe im Samen allmählich ab. Wenn jedoch das gelbe Keimblatt wächst und das grüne Chlorophyll gebildet wird, beginnt es allmählich mit der Fotosynthese, und die Wurzel wird stark genug, um die Nährstoffe direkt aufzunehmen. Ein kleines und bescheidenes Samenkorn verändert sich nach und nach und beginnt seiner Mutterpflanze zu ähneln.

In Kalifornien, USA, steht der größte lebende Baum der Erde. Es ist der Riesenmammutbaum, der den Spitznamen General Sherman trägt. Der Baum, der nach einem General aus der Zeit des Bürgerkriegs benannt ist, ist etwa 83 Meter hoch und im unteren Teil etwa 31 Meter breit. Der General-Sherman-Baum, der größer ist als sechs Düsenflugzeuge zusammen, entstand vor 2.000 Jahren aus einem kleinen Samen von nur 1/6.000 Gramm. Auch die Bücher, die wir lesen, und die Holzstühle, auf denen wir sitzen, haben ihren Ursprung in sehr kleinen Samen.

Es ist wunderbar und wundersam, dass Samen, die tot zu sein schienen, aus einem Schlaf langer Geduld erwachen, knospen und zu einem riesigen Baum erblühen. So wie Zeitkapseln alte Dinge über die Zeit hinweg bewahren, enthalten Samen die Glut des Lebens, die auch nach langer Zeit nicht vergeht. Das Geheimnis des Lebens in kleinen Samen ist in der Tat tiefgründig.

Literaturhinweise
William G. Hopkins und Norman P. A. Hüner, Einführung in die Pflanzenphysiologie, John Wiley & Sons, Inc. 2009
Silvertown Jonathan, Ein unsichtbarer Obstgarten: Eine Naturgeschichte des Saatguts, University of Chicago Press, 2009