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Pflanzen
Wasserpflanzen
des Tieflandregenwaldes Kameruns
Wasserpflanzen sind Pflanzen, die ganz oder teilweise
unter Wasser leben. Viele sind Landpflanzen, die sich an das Leben im
Wasser angepasst haben.
Die Besonderheit der im tropischen Tiefland-Regenwald
Kameruns wachsenden Pflanzen ist, dass sie auf eine Existenz im Schatten
und den damit verbundenen eingeschränkten Lichtverhältnissen
spezialisiert sind. Daher wachsen sie auch in einem Schwarzwasser-Aquarium
ausgesprochen gut, wenn ihre spezifische Nährstoffaufnahme und Versorgung
berücksichtigt wird, denn zur Anpassung der ehemaligen Landpflanzen
an den aquatischen Lebensraum wurden von ihnen vielfältige Eigenschaften
und besondere Fähigkeiten entwickelt.
Eine bedeutende Eigenschaft der Wasserpflanzen
ist es über das Luftgewebe (Arenchym) in Stängeln und Wurzeln
Sauerstoff aufzunehmen. Die Zellräume sind derart geweitet, dass
die im Wasser gasförmig gelösten Stoffe direkt interzellular
eingebunden werden können.
Maßgeblich für einen hohen Stoffaustausch
ist ein hoher Anteil gasförmig gelöster Stoffe, dass durch die
Verwirbelung von Wasser mit Luft entsteht. Die Stoffwechselvorgänge
der Pflanzen (Metabolismus) wandeln unter Licht Kohlenstoffdioxid zu Kohlehydraten
um. Die als Depot gebildeten Kohlenhydrate dienen den Wasserpflanzen,
in ihrem Baustoffwechsel, bzw. Energiestoffwechsel zum Aufbau von Pflanzenmasse
und Wachstum.
Anders als bei den höheren Wasserpflanzen
sind die Hauptspeicherstoffe bei den Algen nicht
Kohlehydrate, sondern vorwiegend Lipide, also flüssige Öle mit
einem hohen Anteil an ungesättigten Fettsäuren.
Sehr auffällig sind die Schwimmbläter
des Tigerlotus (Nymphaea
lotus), die teils über Wasser, teils unter Wasser assimilieren.
Ihre Schwimmblätter zeigen einen besonderen Aufbau. In speziell ausgebildeten
Zellgruppen von drüsenartiger Struktur (Hydropoten), werden Ionen
und Salze direkt aus dem Wasser aufgenommen. Die Blattoberfläche
ist außerdem durch eine teilweise gebildete Wachsschicht wasser-
und schmutzabweisend (Lotuseffekt).
Schwimmblätter besitzen auch ein besonders
ausgeprägtes Arenchym. Dies verschafft den Schwimmblättern die
besondere Fähigkeit viel Luft interzellulär aufnehmen zu können,
und sorgt für den nötigen Auftrieb um an der Wasseroberfläche
schwimmen zu können.
Die sehr stark verlängerten Blattstiele verfügen
über ein holziges Leitgewebe (Xylem), über das gelöste
organische Salze zu den Blättern, aus einem zentralen Xylemkern aus
der Wurzel transportiert werden. Der Transport von Nährstoffen erfolgt
nicht, wie bei anderen Pflanzen durch einen Unterdruck im Kapilarsystem,
sondern steigt die Stängel allein auf Grund eines in den Wurzeln
erzeugten Drucks (Wurzeldruck) auf.
Eine der wichtigsten anorganischen Stoffe für
die Bildung des Xylem ist neben anderen Metallen und Halbmetallen, vor
allem Eisen und Nitrat. Während Nitrat in Form von NO² und NO³
von Natur aus mehr als ausreichend in einem Schwarzwasser-Aquarium vorhanden
ist, muß dagegen Eisen(II)-oxid und Eisen(III)-oxid stetig und dauerhaft
zugeführt werden. Eine Verarbeitung dieser Nährstoffe ist in
einem mit Sauerstoff gesättigten Wasser optimal, denn nur in Verbindung
mit Sauerstoff stehen sie als Oxide und Anionen den Wasserpflanzen zur
Verwertung bereit.
Im Sticksroffkreislauf von Fließgewässer-Ökosystemen
spielt daher die bakterielle Oxidation von Amoniak und Harnstoff zu Nitrat
eine bedeutende Rolle, denn so entstehen die von Pflanzen benötigten
stickstoffhaltigen Mineralnährstoffe. Viele nitrifizierende Bakterien
können als Amoniumoxidierer auch Harnstoff, ein Ausscheidungsprodukt
der Fische, als Primärsubstrat verwerten. Harstoff besteht zu 46%
aus Stickstoff und stellt das bedeutenste Ausgangsprodukt zur Düngung
von Wasserpflanzen in einem Schwarzwasser-Aquarium dar.
Da die nitrifizierenden Bakterien nur im neutralen
bis alkalischen Bereich ihren Stoffwechsel vollziehen können, ist
es wichtig den pH-Wert im Schwarzwasser-Aquarium immer unter dem Neutralpunkt
zu halten und auf eine optimale Sauerstoffsättigung des Wassers zu
achten, da bei der Nitrifikation 4,33g Sauerstoff für je 1g Nitrat
benötigt werden. Unter diesen Voraussetzungen bauen die Wasserpflanzen
dann Nitrate als Stickstoffverbindugen während der Photosynthese
ein, bilden Eiweiße und zeigen ein gutes Wachstum.
Während die Nährstoffe über die
Zellen eingelagert werden wird reiner Sauerstoff von den Wasserpflanzen
wieder an das Wasser abgegeben. Dieser Sauerstoff widerum reagiert erneut
mit Metallen oder Salzen. Bei einer ausreichend hohen Bepflanzung, Strömung
und Verwirbelung der Luft kann ein annähernd gleichwertiges Wasserniveau
wie im tropischen Regenwald-Fließgewässer erreicht werden.
Wenn auch die mikrobiologische Aktivität der Bakterien intakt ist
können Nitrat und Nitrtit im Aquarienwasser praktisch nicht mehr
nachgewiesen werden, da diese von den Pflanzen vollständig verwertet
sind.
Phosphorverbindungen werden von allen Organismen
zum funktionierenden Aufbau ihrer zellulären Energieversorgung benötigt.
Er ist Bestandteil der Lipiden und somit Strukturelement. Phosphor entsteht
bei der Zersetzung von organischer Materie und ist auch häufig in
ausreichender Menge in einem Schwarzwasser-Aquarium vorhanden. Da Phosphor
aber generell die Eigenschaft besitzt nicht gut lösbar zu sein, kann
es sein, dass dieser in nicht ausreichend verwertbarer Form den Wasserpflanzen
zur Verfügung steht. Da Phosphor aber eine spezifische Sorption an
Eisenoxide eingeht, führt eine gute Versorgung des Beckens mit Eisen(II)-
und Eisen(III)oxid gleichzeitig auch zu einer entsprechend guten Phosphorversorgung.
Kalium dient im Xylem als Osmotikum, dass für
den Aufbau von Wurzeln entscheident ist. In den Blätter erhöht
es die Zellstreckung, was zu einem höheren Blattflächenwachstum
führt. Allgemein erhöht es die CO²-Aufnahme und beinflusst
die Photosyntheseleistung positiv. Kalium kommt in der Natur nur in diversen
Kaliumverbindungen vor. Als wasserlösliches Kalisalz der Kohlensäure
(Kaliumcarbonat), dass auf Grund der Herstellung auch als Pottasche bezeichnet
wird, ist das Kalium für Wasserpflanzen aufschließbar.
Der Nährstoffumsatz kann aber insgesamt immer
nur so effektiv sein, wie auch die für Pflanzen wichtigen Nährstoffverbindungen
ausreichend vorhanden sind. Nach dem "Gesetz des Minimus" kann
das Symptom eines Stickstoffmangels z.B. auftreten, obwohl mehr als ausreichend
von diesem vorhanden ist, wenn z.B. Kalium fehlt. Keiner der benötigten
Stoffe kann durch einen anderen ersetzt werden, sondern Alle müssen
in einem ausgewogenen Verhältnis pflanzenverwertbar vorhanden sein.
Deshalb ist es in den äußerst selten
auftretenden Fällen von Wachstumsstörungen ratsam, vorübergehende
Mangelerscheinungen, die nicht auf fehlenden Mulm,
einen Eisen- oder Kaliumangel zurückzuführen sind mit der Gabe
von CO²-Volldüngertabletten, die ausreichend Kohlensäure,
Stickstoff, Phosphor und Kaliumverbindungen in einer löslichen, für
Pflanzen verwertbarer und in einem ausgewogenem Verhältnis zusammengesetzt
Form, so lange auszugleichen, bis Wachstumsstörungen, Blattfäule
oder Gelbfärbung wieder verschwunden sind.
Schwimmpflanzen, wie das afrikanische Algenfarn
(Azolla nilotica Dcae. ex Mett.) haben sich stark reduziert. Unzählige
Pflänzchen bilden zusammenhängende dichte Teppiche an der Wasseroberfläche
von langsam fließenden Gewässerzonen. An diesen Stellen wird
die Entwicklung vieler Mückenarten verhindert, was z.B. dem klein
bleibenden Normans
Leuchtaugenfisch (Aplocheilichthys normani) eine sichere Ruhezone
und Deckung von Oben verschafft.
Das Teichlebermoos
(Riccia fluitans) ist zeitweise an der Wasseroberfläche oder
am Gewässergrund vorzufinden. Die zyklische Einlagerung von Sauerstoff
ins Zellgewebe sorgt für den zeitweiligen Auftrieb an die Wasseroberfläche.
An der Wasseroberfläche frei schwimmend fallen
auch besonders die Schwimmblattpflanzen ins Auge, die auch den größeren
Fischen, wie dem Schmetterlingsfisch
(Pantodon buchholzi) aus der Deckung die Möglichkeit verschaffen
andere Tiere, wie. z.B. Insekten, von dort aus zu erbeuten.
Ihre Blätter stehen im Austausch mit der
Luft und beziehen ihr CO² zum Wachstum nicht aus dem Wasser. Ein
Vertreter dieser Pflanzenform, die sich am stärksten reduziert haben,
sind die Wasserlinsengewächse, wie z.B. die Kleine
Wasserlinse (Lemna minor).
Als nächstes erkennt man die unter der Wasseroberfläche,
teilweise treibende Wasserpflanzen, wie die des Kleinen
Kongo Speerblattes (Anubias barteri var. nana), dass nur die Blüten
über die Wasseroberfläche hinausstreckt. Ihre Wurzeln können
mehr als die dreifache Länge ihres Blattwerks an Länge übersteigen
und ragen deshalb tief ins Wasser herab. Größere Formen wie
die des Breitblättrigen
Speerblattes (Anibias barteri) verwachsen sich mit ihrem Rhyzom unter
Wasser in subtratfreien Spalten zwischen Objekten. Das Rhyzom liegt dabei
stets im freien Wasser. Die Wurzelspitzen treiben niemals in den Boden
aus, da Anubias auf die Nahrungsaufnahme aus dem vorbei strömenden
Wasser spezialisiert sind. Aus dem seitlich fortwachsenden Rhyzom bilden
sich dann auch Blütentriebe aus, die anschließend in Richtung
Wasseroberfläche emporwachsen, ihre Blüten entfalten und wie
alle Aronstabgewächse Beeren ausbilden.
Einige der submers wachsenden Pflanzen, wie das
Kongo Speerblatt (Anubias
congensis), werden auch durch das Wasser bestäubt (Hydrophilie).
Diese Art der Befruchtung ist eine äußerst selten zu beobachtende
Form, denn die meisten Wasserpflanzen bestäuben sich ephydroph, d.h.
dass sie die Blüten zur Befruchtung bis oberhalb der Wasseroberfläche
austreiben um sich dort zu öffnen.
Reine, submers stehende Wasserpflanzen, die mit
ihren Zwiebeln im Boden wachsen, sind das Breitblättrige
Krinum (Crinum aquatica)
und das Krause
schmalblättrige Krinum (Crinum calamistratum). Die Pflanzen vermehren
sich durch Teilung der Zwiebeln, die tief im Boden stehen. In der Zeit
bilden die Zwiebeln rechte Horste aus.
Wasserpflanzen, die permanent submers vegetieren,
haben die an der Blattoberseite anlagernde Wachsschicht aus Lipiden (Cuticula)
zurückgebildet, dass die Blätter wasserdurchlässig macht
und dadurch eine gute Nährstoffaufnahme direkt über die Blätter
ermöglicht, sodass die Wurzeln darauf reduziert sind den Blättern
im Erdreich bloßen Halt zu verschaffen.
An Stelle der Lipiden befinden sich die Chloroplasten
im oberen Abschlussgewebe (Epidermis) der Blätter eingelagert und
ermöglichen so eine direkte Phosynthese in den Blättern; und
dies bei optimaler Ausnutzung des Kohlenstoffdioxids, da Verluste durch
Diffusion auf Transportwegen innerhalb der Pflanze nicht bestehen.
Weil rein submers wachsende Pflanzen keine Verdunstung
von Wasser mehr über ihre Spaltöffnungen in den Blättern
(Transpiration) mehr volllziehen können, nehmen diese keine Nährstoffe
mehr aus dem Boden über ihre Wurzeln auf, da ein Nährstofftransport
ohne Kapilarwirkung zu den Blättern nicht möglich ist. Aus diesem
Grund ist zudem auch das Xylem zurück gebildet.
Die bloßen Verankerungswurzeln der Glatten
Wasserschraube (Vallisneria spiralis), die ein typische Vertreter
von submers wachsender Wasserpflanzen sind, verankern in Büscheln
5 bis 20 grundständige Blätter im Boden, die dann bandförmig,
meisst bis zu ca. 200 cm Länge, heran wachsen. Meist legen sich die
0,5 bis zu 2,5 cm breiten Blätter längs der Strömung auf
die Wasseroberfläche. An besonders gut geeigneten Standorten können
die Blätter dieser Pflanzen aber auch schon mal, trotz Schattenlage,
eine Länge von bis zu 600 cm erreichen und erscheinen dabei auf Grund
ihrer Wasserdurchlässigkeit und fehlender Liquiden im Gegenlicht
transparent.
Vertreter der Wasserpflanzen die mit ihren Knollen
im und am Boden haften sind die Gedrehte
Wasserähre (Aponogeton capuroni) und die Gitternetzpflanze
(Aponogeton fenestralis). Diese Knollenpflanzen stehen in Überflutungszonen
und kommen an periodisch austrocknenden Standorten vor. Während der
Trockenphase zieht sich die Pflanze für ca. 4 Monate bis auf ihre
Knolle zurück, die bei erneuter Überflutung dann wieder neue,
zartgrüne, halbtransparende und am Rand gewellte Blätter ausbilden,
oder wie im Falle der Gitternetzpflanze ihr außergewöhnliches
Blattgerippe zeigt.
Einige Wasserpflanzen, die amphibisch leben bilden
unter Wasser und über Wasser unterschiedliche submerse oder emerse
Blattformen aus (Heterophyliie).
Das Kleine
Fettblatt (Bacopa monnieri) ist eine Sumpfplanze, die für Wochen
bis Monate mit ihren Wurzeln bei Überflutung im Wasser steht. Sie
ist zum einen Teil Wasser- und zum anderen Teil Landpflanze. Sie bietet
sich daher neben den Anubias besonders für offene Aquarien an, da
sie auch über Wasser willig weiter wächst. Ihre Blüten
stellen zudem einen attraktiven Anblick dar.
Das Kongo
Wasserfarn (Bolbitis heudelotii) wächst sowohl über als
auch unter Wasser. Über Wassr ist es eine Schattenpflanze die bevorzugt
auf Steinen an sehr luftfeuchten Standorten wächst, wie sie z.B.
in der Spritzwasserzone an Wasserfällen zu finden ist. Die Wurzeln
liegen stets unter Wasser und verhaftet sich mit ihren Haftwurzeln fest
an Steinen oder Holz. Unter Wasser ist sie zwischen Steinen und Felsen
im fließenden Wasser vorzufinden. Ihre Haftwurzeln halten die Pflanzen
auch in starken Strömungszonen an Objekten fest.
Durch ihre Anpassung an ihren Standort in Fließgewässern
auf Steinen haben sich Podostermacaceae auf den Kormus reduziert. Das
Kongo Wasserfarn gliedert sich daher in Sprossachse, Blatt und Wurzel
auf. Da die Wurzeln sich auf die Verankerung spezialisiert haben bilden
sich die Blätter nur noch ausschließlich an den Sprossachsen.
Ihre typischen Verwachsungen mit Hölzern
und auf Steinen mit frei im Wasser liegenden Wurzeln schaffen den Fischen
ein Habitat mit ausreichenden Versteckmöglichkeiten, auf das diese
durch die Anpassung ihrerseits widerum angewiesen sind.
Auch die Zwiebelhorste, sowie die ausgedehnten
Wurzeln und Blattbestände der Anubias sind Rückzugsräume
zahlreicher Tierarten und deshalb ebenfalls fester Bestandteil ihrer Habitate.
Nur durch die Anwesenheit der hier beschriebenen
Wasserpflanzen kann ein arttypisches Fluss-Gewässer-Biotop des tropischen
Regenwaldes Kameruns und deren Habitate, zur artgerechten Haltung von
Pflanzen und Tieren in einem Aquarium, nachgebildet werden.
Fazit:
Die Wasserpflanzen des tropischen Regenwaldes
sind Spezialisten, die, falls ihre Standortbedingungen und Nährstoff-/Sauerstoffversorgung
gewährleistet sind, recht problemlose Pfleglinge im Schwarzwasser-Aquarium
sind.
Daher muss bei der Pflege in erster Linie nur
darauf geachtet werden, das durch Verwirbelung der Luft mit Schwarzwasser
an der Wasseroberfläche die so entstandenen Gasbläschen in ständiger
Strömung als Sauerstoffverbindungen wie Kohlenstoffdioxid, Einsen(II)-
und Eisen(III)-oxid und Anionen ausreichend an die Wasserpflanzen des
tropischen Regenwaldes Kameruns herangeführt werden.
Es reicht in der Regel aus lediglich ein Eisenpräparat
als Dünger neben Huminstoffen, regelmäßig dem Schwarzwasser-Aquarium
hinzuzufügen.
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