Aerodynamische Zapfen

Wahrscheinlich war die wichtigste Frage, die Karl Niklas und sein Team dazu bewegte, die Befruchtung durch Wind zu erforschen: „Wie kann es sein, dass bei dieser großen Anzahl von Pollen in der Luft die Pollen einer Pflanze nicht von einer anderen Pflanzenart aufgenommen werden und nur Pflanzen der gleichen Art erreichen?“ Dies war die Frage, die Wissenschaftler dazu veranlasste, Pflanzen zu erforschen, die durch den Wind befruchtet werden, insbesondere die Kiefernzapfen.

Bei Bäumen mit Zapfen, bekannt für ihr langes Leben und ihre Größe, bilden die Zapfen männliche und weibliche Strukturen. Männliche und weibliche Zapfen können sich sowohl auf verschiedenen Bäumen, als auch auf dem gleichen Baum befinden. Es gibt speziell gestaltete Kanäle auf den Zapfen, um den Luftstrom anzuziehen, der die Pollen trägt. Der Pollen kann dank dieser Kanäle die Fortpflanzungsbereiche leicht erreichen.

Weibliche Zapfen sind größer als männliche und wachsen einzeln. Die weiblichen Zapfen bestehen aus einer zentralen Achse, um die herum zahlreiche Sporen tragende Blätter angeordnet sind. Dieses sind Strukturen in Form von Gehäusen, die Fischschuppen ähnlich sind. An der Basis dieser Schuppen entwickeln sich zwei „Ovulae“ (Teile, wo Eier gebildet werden). Wenn diese Zapfen bereit zur Bestäubung sind, öffnen sich diese Gehäuse an zwei Seiten. Auf diese Weise ermöglichen sie den Pollen der männlichen Zapfen, einzudringen.
 

Zusätzlich gibt es besondere unterstützende Strukturen die den Pollen ermöglichen, leicht in die Zapfen einzudringen. Zum Beispiel sind die Schuppen der weiblichen Zapfen mit klebrigen Haaren bedeckt. Dank dieser Haare kann der Pollen leicht zur Befruchtung nach innen aufgenommen werden. Nach der Befruchtung verwandeln sich die weiblichen Zapfen in hölzerne Strukturen, die Samen enthalten. Später bringen die Samen unter geeigneten Bedingungen neue Pflanzen hervor. Weibliche Zapfen besitzen ebenfalls eine andere bemerkenswerte Eigenschaft. Der Ort, an dem sich das Ei bildet (Ovule), ist in der Mitte des Zapfens. Es ist offensichtlich schwierig für den Pollen diesen Ort zu erreichen, da er, um in den inneren Teil des Zapfens zu gelangen, einen speziellen Pfad nehmen muss, der zur Mitte führt. Obwohl es auf den ersten Blick so aussieht, als ob dies ein Nachteil für die Befruchtung eines Zapfens sein könnte, haben Forschungen ergeben, dass dies nicht der Fall ist.

Um herauszufinden, wie dieses besondere Befruchtungssystem in den Zapfen funktioniert, wurde ein Experiment durchgeführt, in dem man einen Modellzapfen anfertigte. Es wurde die Bewegung von kleinen Ballons beobachtet, die mit Helium gefüllt waren und dem Luftstrom ausgesetzt wurden. Man fand heraus, dass diese kleinen Ballons dem Luftstrom leicht folgten und die Eigenschaft besaßen, in die engen Korridore des Zapfens einzudringen.

Die Bewegungen der Ballons wurden in diesem Experiment gefilmt, in dem man spezielle fotografische Techniken anwandte. Die Bilder wurden dann mit Hilfe eines Computers analysiert und die Richtung und Geschwindigkeit des Windes wurden festgestellt.

Aufgrund des Computerergebnisses wurde entdeckt, dass Zapfen die Bewegung des Windes auf drei verschiedene Arten verändern. Zuerst wird die Richtung des Windes durch die Blätter ins Zentrum gesteuert. Später wird der Wind in dieser Region umgedreht und dorthin geleitet, wo sich die Eier bilden. In der zweiten Bewegung wird der Wind, der sich dreht wie ein Zyklon und all die kleinen Gehäuse berührt, zu der Region geleitet, die zur Mitte des Zapfens führt. Dann dreht der Zapfen dank seines Hervorstehens, das kleinen Luftströmen Aufwind gibt, den Wind nach unten und leitet ihn zu den Gehäusen.

Dank dieser Bewegungen erreichen die meisten Pollen in der Luft den gewünschten Bestimmungsort. Es gibt keinen Zweifel, dass diese drei Vorgänge, sich gegenseitig ergänzen. Die Vollkommenheit der Zapfen wird an diesem Punkt deutlich.

Die Evolutionstheorie behauptet, dass es wie bei allen Lebewesen auch bei Pflanzen mit der Zeit eine stufenweise Entwicklung gegeben hat. Gemäß den Evolutionisten ist der Grund für die fehlerlose Struktur der Pflanzen Zufall. Um die Ungültigkeit dieser Behauptung zu verstehen, wird es ausreichen, die fehlerlose Struktur des Fortpflanzungssystems der Zapfen zu prüfen.

Es ist für keine lebende Spezies möglich, seine Existenz ohne ein Fortpflanzungssystem zu sichern. Dies betrifft natürlich auch Kiefern und ihre Zapfen. Mit anderen Worten, das Fortpflanzungssystem in den Zapfen muss zusammen mit den Kiefernbäumen bestanden haben, als sie das erste Mal auftraten. Es ist nicht möglich, dass die perfekte Struktur der Zapfen mit der Zeit in verschiedenen Stufen von selbst entstanden ist. Denn es ist für die Struktur notwendig, die den Wind zu den Zapfen führt und für die nächste Struktur, die den Wind später in Kanäle leitet sowie für die Kanäle, die zu dem Ort führen, wo die Eier sich befinden, dass sie zur selben Zeit ohne ein fehlendes Detail existieren. Wenn eine dieser Strukturen fehlte, wäre es nicht möglich, dass dieses Fortpflanzungssystem funktioniert. Es bleibt nur zu sagen, dass die Möglichkeit, dass die Eizelle im Zapfen und die Samenzelle, die sie befruchten wird, durch Zufall von selber entstanden sind eine weitere Sackgasse der Evolutionstheorie ist.

Es ist unvorstellbar, dass alle Teile eines solchen Systems zur gleichen Zeit durch Zufall entstanden sind, wenn es schon für nur ein Teil unmöglich ist. Wissenschaftliche Befunde widerlegen in jeder Hinsicht die Theorie der evolutionistischen Behauptungen des Entstehens durch Zufall. Deshalb ist es offensichtlich, dass von dem Moment an, als Zapfen das erste Mal auftauchten, sie eine perfekte Form und ein fehlerloses System hatten, weil sie von Gott geschaffen wurden.

Kiefernbäume haben andere Eigenschaften, die die Aufnahme von Pollen beschleunigen. Zum Beispiel befinden sich weibliche Zapfen allgemein an den Spitzen der Zweige. Dies reduziert den Verlust von Pollen auf ein Minimum.

Außerdem bewirken die Nadeln um die Zapfen herum, dass mehr Pollen auf die Zapfen fallen, indem sie die Geschwindigkeit des Luftstroms reduzieren. Die symmetrische Anordnung der Blätter, die sich um die Zapfen herum befinden, hilft, die Pollen, die aus allen Richtungen kommen, aufzunehmen.

Wie alle Pollen haben Kiefernpollen je nach Art eine verschiedene Gestalt, Größe und Dichte. Zum Beispiel haben die Pollen einer bestimmten Art eine Dichte, die sie davon abhält, dem Luftstrom eines Zapfens einer anderen Art zu folgen. Deshalb verlassen sie den Strom des Zapfens und fallen zu Boden. Alle Zapfen bilden Luftströme, die für die Pollen ihrer Art am geeignetesten sind. Diese Eigenschaft der Zapfen dient nicht allein dazu, Pollen aufzunehmen. Pflanzen nutzen diese Filterung des Luftstroms für sehr verschiedene Zwecke. Zum Beispiel sind weibliche Zapfen durch diese Methode in der Lage, die Richtung von Pilzpollen, die ihren Eizellen schaden könnten, zu ändern.

Die Vorsichtsmaßnahmen, die von Pflanzen ergriffen werden, damit ihre Pollen, die willkürlich in die Luft geworfen werden, ihre eigene Art erreichen können, sind nicht nur hierauf beschränkt. Dass die Pflanzen weitaus mehr Pollen produzieren als benötigt werden, garantiert bis zu einem gewissen Maße den Bestäubungsprozess. Deshalb ist die Pflanze nicht vom Verlust an Pollen betroffen, der aus verschiedenen Gründen entstehen könnte. Zum Beispiel bildet jeder männliche Zapfen eines Kiefernbaumes mehr als 5 Millionen Pollenkörner pro Jahr und ein Kiefernbaum alleine produziert etwa 12,5 Milliarden Pollenkörner pro Jahr, was eine außergewöhnliche Zahl ist, wenn man sie mit anderen Lebewesen vergleicht.(1)

Dennoch stehen die vom Wind getragenen Pollen zahlreichen Hindernissen gegenüber. Eines davon sind die Blätter. Deshalb öffnen einige Pflanzen (Haselnuss, Wallnuss, etc.) ihre Blüten vor ihren Blättern, wenn Pollen in die Luft abgegeben werden, damit die Bestäubung stattfinden kann, wenn ihre Blätter noch nicht geöffnet sind. Blüten befinden sich an drei Stellen bei Getreide und der Kiefer, um die Bestäubung zu erleichtern. In diesem Fall sind die Blätter so angeordnet, dass sie kein Hindernis für die Bewegung der Pollen bilden.

Durch diese Vorkehrungen können Pollen beträchtliche Entfernungen zurücklegen. Die Entfernung ist je nach Art unterschiedlich. Zum Beispiel können Pollen mit Luftsäcken größere Entfernungen zurücklegen als andere Arten. Es hat sich herausgestellt, dass Kiefernpollen mit zweien solcher Luftsäcke durch starken Luftstrom bis zu 300 Kilometer weit getragen werden können.(2) Genauso wichtig ist die Tatsache, dass Tausende von verschiedenen Pollen von demselben Wind befördert werden ohne durcheinander zu geraten und dabei solche Entfernungen in der Luft zurücklegen.

Suleyman Yusuf

Quelle:

1. Bilim ve Teknik Dergisi (Science and Technology Journal), May 1995, p.76
2. Bilim ve Teknik Dergisi (Science and Technology Journal), May 1995, p.77