Der Ginkgo, der Baum, der Eier legt 🥚

Von Catherine Lenne, Forscherin und Dozentin für Pflanzenbiologie, Universität Clermont Auvergne (UCA)

"Der Baum, der Hiroshima überlebte", "prähistorischer Baum", "lebendes Fossil"... Der Ginkgo biloba wurde mit vielen Bezeichnungen bedacht, die nicht immer zutreffend sind und eine der größten Besonderheiten dieses Baumes überschatten: sein einzigartiges Sexualleben.


Es ist ein Baum, der in unseren Parks und Gärten auffällt. Seine kleinen, zweilappigen Blätter, die im Herbst gelb werden, besitzen eine merkwürdige, fächerförmige Aderung, die im Reich der Bäume einzigartig ist. Sie ermöglichen es, ihn auf den ersten Blick zu erkennen: Es ist der Ginkgo biloba, ein Baum, der aus der Reihe tanzt und aufgrund seiner vielen Eigenarten schon lange fasziniert.

Ein prähistorischer Baum?

Die erste Besonderheit ist gewaltig: Der Ginkgo ist einzigartig auf der Welt! Er gehört zu einer sehr alten Pflanzenfamilie, den Ginkgoales, die 270 Millionen Jahre alt ist, und ist ihr einziger und letzter lebender Vertreter. Darüber hinaus ähnelt er seinen längst ausgestorbenen und fossilisierten Verwandten bis ins Detail, und zwar so sehr, dass man lange glaubte, er sei über Millionen von Jahren unverändert geblieben, als hätten Zeit und Evolution keinen Einfluss auf ihn gehabt. Darwin prägte den Begriff "lebendes Fossil", um diese unveränderlichen Wesen zu bezeichnen, und die heutigen Medien halten diese Idee aufrecht, indem sie den Ginkgo als "prähistorischen Baum" bezeichnen.


Eine falsche Vorstellung natürlich, da der Begriff des lebenden Fossils ein Widerspruch in sich ist, denn ein Fossil ist per Definition ein toter Organismus, dessen organische Strukturen durch Mineralisierung erhalten geblieben sind. Der Ginkgo hat sich wie jede lebende Art entwickelt, aber das ist auf den ersten Blick nicht zu erkennen. Wissenschaftlich gesehen ist dieser Baum eine Reliktart, und seine scheinbar unveränderte Form im Laufe der Zeit wird als panchronisch bezeichnet.

Der Baum, der die Atombombe überlebte, aber nicht der einzige

Zweitens hat der Ginkgo den Ruf eines "unzerstörbaren" Baumes. Er ist tatsächlich außergewöhnlich resistent gegen Krankheiten und Umweltverschmutzung, und diese außergewöhnlichen Fähigkeiten tragen dazu bei, seine Langlebigkeit zu erklären, die in seinem natürlichen Verbreitungsgebiet leicht 1000 Jahre und mehr überschreitet. Aber er ist nicht der einzige auf dem Podest der Bäume, die ein biblisches Alter erreichen. Die Eiche kann ebenfalls das Millennium erreichen, der Olivenbaum mehrere, und einige amerikanische Rocky-Mountain-Kiefern (die Bristlecone-Kiefern), die vor den ägyptischen Pyramiden geboren wurden, halten den Weltrekord für die ältesten Bäume der Welt, der auf über 5800 Jahre datiert ist.

Der Ruf der Unsterblichkeit des Ginkgos wird durch die Tatsache verstärkt, dass er die Atombombe überlebte, die am 6. August 1945 die Stadt Hiroshima zerstörte. Er ist jedoch nicht der einzige Baum, der an diesem Tag das Apokalypse überlebte. Etwa zwanzig andere Bäume wie Götterbäume, Weiden, Eukalyptusbäume, Trompetenbäume und andere, die sogar näher am Epizentrum waren als er, sind ebenfalls wieder auferstanden, indem sie aus ihren verkohlten Stümpfen kräftige Triebe nach der Katastrophe bildeten, aber seltsamerweise hat das kollektive Gedächtnis nur ihn behalten.

Dieses etwas überzogene Etikett des "Superhelden" verdeckt letztlich die wahren Gründe, warum der Ginkgo wirklich ein besonderer Baum ist, und unter diesen ist seine außergewöhnliche Sexualität. Im Gegensatz zu Laubbäumen oder Nadelbäumen und ähnlich wie Vögel ist der Ginkgo ein Baum, der "Eier" legt.

Männliche und weibliche Ginkgos

Sein gesamtes Sexualleben ist in der Tat höchst originell. Zunächst einmal, weil es sich um eine zweihäusige Art handelt, d.h. die Geschlechter sind getrennt. Es gibt also männliche und weibliche Ginkgos. Das ist bei Bäumen eher selten (nur 6 % der Blütenpflanzen), obwohl diese Geschlechtertrennung nicht nur beim Ginkgo vorkommt, sondern auch bei Laubbäumen wie Pappeln, Weiden, Stechpalmen usw. und bei einigen Nadelbaumarten wie Eiben. Die Regel bei Bäumen ist jedoch die Einhäusigkeit, bei der die männlichen und weiblichen Geschlechter auf demselben Individuum zu finden sind, in Form von Zapfen bei Nadelbäumen oder in Form von Blüten bei Laubbäumen.

Zur Erinnerung: In diesen häufigeren Fällen produzieren die Staubblätter in den männlichen Zapfen oder in den Blüten die Pollenkörner, die die männlichen Geschlechtszellen (die Spermien) zu den weiblichen Organen transportieren. Diese sind die Eizellen, eine Art Kästchen, das die weiblichen Geschlechtszellen (die Eizellen) enthält und schützt, und sie befinden sich auf den Schuppen der weiblichen Zapfen oder sind im Inneren des Fruchtknotens einer Blüte eingeschlossen. Das Sexualverhalten des Ginkgos unterscheidet sich also von dem der meisten anderen Bäume.

Eine nackte Eizelle, die nach Buttersäure riecht

Zweitens sind die Geschlechtsorgane des Ginkgos eher ungewöhnlich. Die pollenproduzierenden Staubblätter sind in einer Art winzigem Ährenbüschel zusammengefasst, das man Kätzchen nennt, weil es dem Schwanz einer Katze ähnelt. Diese Anordnung ist vergleichbar mit der der männlichen Zapfen der Nadelbäume oder sogar mit den männlichen Blüten vieler Laubbäume. Denken Sie zum Beispiel an die goldenen, hängenden Kätzchen der Weiden oder Haselnüsse im Frühjahr. Auf der männlichen Seite ist die Originalität also gering.

Auf der weiblichen Seite hingegen sind die Geschlechtsorgane weder Zapfen noch Blüten, sondern riesige, fleischige, gelbe Kugeln, die an langen Stielen hängen wie große Mirabellen an einem Pflaumenbaum. Im Herbst fallen sie zu Boden und verrotten dort, wobei sie Buttersäure freisetzen, die einen starken und unangenehmen Geruch hat, der irgendwo zwischen Erbrochenem und ranziger Butter liegt. Es ist dann unmöglich, den weiblichen Ginkgo zu verwechseln, die Identifikation ist olfaktorisch und unvergesslich!



Diese stinkenden Herbstkugeln sind die "Früchte" des Ginkgos, aber diese Formulierung ist botanisch nicht korrekt. Denn eine Frucht ist das Ergebnis der Umwandlung einer Blüte nach ihrer Befruchtung, und da der Ginkgo keine Blüten hat, kann es auch keine Früchte geben. Die Kugel des weiblichen Ginkgos ist in Wirklichkeit eine einfache, aber große Eizelle, "nackt", weil sie von keiner Struktur geschützt wird, wie es bei den Eizellen von Laubbäumen der Fall ist, die in den Fruchtknoten der weiblichen Blüten eingeschlossen sind, oder in gewissem Maße bei den Eizellen von Nadelbäumen, die von den Schuppen des weiblichen Zapfens (der "Tannenzapfen") getragen werden, die eng aneinander liegen, wenn der Zapfen jung ist.

Samen, die nicht ganz Samen sind

Da er Eizellen produziert, eine Struktur, die vor etwa 350 Millionen Jahren entstanden ist, gehört der Ginkgo zur Gruppe der Spermaphyten, die auch als Samenpflanzen bezeichnet werden, da sich die befruchteten Eizellen in Samen verwandeln. Der Ginkgo ist also ein Baum, der Samen produziert, wie alle heutigen Bäume. Bis hierher keine besondere Originalität, abgesehen davon, dass seine Samen nicht ganz Samen sind.

Um ein echter Samen zu sein, müssen vier Kriterien erfüllt sein. Erstens muss er offensichtlich einen Embryo enthalten, die zukünftige Pflanze, die aus der Vereinigung der beiden Geschlechtszellen, männlich und weiblich, bei der Befruchtung hervorgeht, dem Spermium, das vom Pollenkorn gebracht wird, und der Eizelle, dem weiblichen Gameten der Pflanzen, die in der Eizelle verborgen ist.

Zweitens muss dieser Embryo in ein nahrhaftes Gewebe eingebettet sein, das mit Kohlenstoffreserven gefüllt ist, die die ersten Stadien seiner Entwicklung während der Keimung versorgen. Diese Kohlenstoffreserven werden erst nach der Befruchtung gebildet, und zwar nur dann, wenn ein Embryo entsteht.


Drittens ist der Samen von einer harten Schutzschicht umgeben, und viertens befindet sich das Ganze in einem Zustand verlangsamten Lebens, einer Art Schlaf, der es ermöglicht, die Keimung auf den Zeitpunkt zu verschieben, zu dem die Umweltbedingungen für das Wachstum günstig sind, d.h. im folgenden Frühjahr in unseren gemäßigten Klimazonen (was das Überstehen der schlechten Wintersaison ohne Probleme ermöglicht).

Aber beim Ginkgo sind die vier Bedingungen nicht alle erfüllt, und seine "Samen" sind falsch, man nennt sie übrigens "Vorsamen". Was fehlt ihnen? Wenn die Eizellen des Ginkgos so groß sind, dann deshalb, weil sie mit einer großen Menge an Nährstoffen gefüllt sind, die sich jedoch lange vor der Befruchtung angesammelt haben. Dies stellt eine beträchtliche Energieaufwendung für den Ginkgo dar und eine wenig rentable Investition, da nicht alle diese gefüllten Eizellen befruchtet werden und die wertvollen Reserven bei ihrem Herbstfall für ihn verloren gehen. Andererseits werden sie beim Verrotten den Boden am Fuße des Baumes anreichern, was ihn letztlich später ernähren wird.

Der Ginkgo legt also "Eier", die denen der Henne durchaus ähnlich sind, deren Reserven sich beim Durchgang durch den Genitaltrakt ansammeln, ohne dass eine Befruchtung erforderlich ist. Diese Hühnereier werden übrigens selten befruchtet, es sei denn, der Hahn hat die Henne im Hühnerstall getroffen. Der Ginkgo ist also wirklich ein seltsamer Vogel, da er ein bisschen ovipar ist!

Eine Befruchtung, die eher der von Algen ähnelt

Schließlich macht eine weitere Eigenart der Sexualität den Ginkgo zu einem wirklich außergewöhnlichen Baum... Wenn die Befruchtung stattfindet, bleibt der Prozess archaisch, eher dem der Algen als dem der Bäume ähnlich. Tatsächlich hat im Laufe der Evolution der Pflanzen die Erfindung einer Luftbefruchtung diesen entscheidenden Schritt vollständig von der Anwesenheit von Wasser befreit, im Gegensatz zum ursprünglichen Befruchtungsmodus der Algen, Moose und Farne.


Bei einer echten Luftbefruchtung, wie sie bei Nadelbäumen oder Laubbäumen vorkommt, sind die Spermien nicht schwimmfähig, sie haben ihre Geißeln verloren, diese Art von vibrierendem Filament, das es ihnen ermöglicht, sich im Wasser zu bewegen. Sie können sich also nicht bewegen, um ihre weibliche Partnerin, die Eizelle in der Eizelle, zu erreichen. Sie werden dann ganz in ihre Nähe gebracht durch ein Siphonsystem, das durch die Keimung des Pollenkorns gebildet wird, das auf dem Zapfen oder den Blüten abgelagert wird. Dieser Pollenschlauch ermöglicht eine Befruchtung, die vollständig vom äußeren Wasser unabhängig ist, was man Siphonogamie nennt.


Aber im Fall des Ginkgos, der doch ein an die Luft angepasster Baum ist, bleibt die Befruchtung aquatisch. Die Eizelle ist mit einer Pollenkammer ausgehöhlt, die mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, die über den Köpfen der Eizellen liegt (Schema). Die Pollenkörner gelangen im Frühjahr in die noch winzige Eizelle durch ein kleines Loch, die Mikropyle, die einen Tropfen klebrigen Wassers absondert, der sich im Inneren zurückzieht. Die in die Eizelle eingedrungenen Pollenkörner keimen dann einen kurzen Pollenschlauch, der sich in der Wand der Kammer verankert, und erst einige Wochen später setzt das Korn seinen Inhalt in die Flüssigkeit frei, schwimmfähige Spermien, die mit vibrierenden Zilien ausgestattet sind. Sie schwimmen zu den Eizellen am Boden des Beckens, um sich mit ihnen zu vereinen.

Die Anwesenheit von Wasser und schwimmfähigen Spermien ist das Merkmal einer aquatischen Befruchtung oder Zooidogamie (von "Zooid", schwimmfähige Zelle und "Gamie" = die Ehe), die bei Bäumen fast einzigartig ist... die Cycadeen, Pflanzen mit Palmenwuchs und enge Verwandte der Ginkgos, haben ebenfalls schwimmfähige Spermien und eine aquatische Befruchtung!

Schließlich rechtfertigt diese archaische Befruchtungsweise des Ginkgos, die aus der fernen Vergangenheit der Pflanzen stammt, die in den Tiefen der Ozeane geboren wurden, ein wenig besser seinen Spitznamen als "prähistorischer Baum"!

Dieser Artikel ist inspiriert von dem Kapitel über den Ginkgo in Vous avez dit biz'arbres ? von Catherine Lenne, erschienen bei Belin und gewidmet den erstaunlichen und erstaunlichen Eigenarten, die man unter den Bäumen beobachten kann.

Quelle: The Conversation unter Creative Commons Lizenz