III. Zweite Gruppe.(10)

Das Wurzelsystem der Epiphyten besteht, nicht blos bei den Monocotylen,

sondern auch bei den Dicotylen, ausser während der Keimungsperiode,

ausschliesslich aus Adventivwurzeln -- eine unmittelbare Wirkung des

Substrats, ähnlich wie sie sich, auch in Europa, bei Bäumen zeigt, die auf

Mauern oder Felsen wachsen.

Wo die Adventivwurzeln der Epiphyten sehr lange werden, kann es geschehen,

dass sie, ohne merklich geotropisch zu sein, hin und wieder den Boden

erreichen, woraus jedenfalls ein Vortheil für die Pflanze erwächst;

solches Verhalten kann man z. B. bei grossen Cacteen, bei Symphysia

guadelupensis, Schlegelia parasitica beobachten.

Was bei den zuletzt erwähnten Epiphyten nur durch Zufall und keineswegs

immer geschieht, ist bei anderen constant, indem einzelne der Wurzeln

ausgesprochenen positiven Geotropismus besitzen; so verhält sich u. a. die

strauchartige Rubiacee Hillia parasitica, die jedoch, wie mir schien, erst

spät mit dem Boden verbunden wird. Dem Standorte etwas vollkommener

angepasst ist Blakea laurifolia NAUD., eine prächtige, strauch- bis

baumartige Melastomacee der kleinen Antillen, aus deren kurzem Stamm

Wurzeln entspringen, die theils ausgesprochen positiv geotropisch sind und

relativ schnell bis zum Boden wachsen, theils des Geotropismus scheinbar

ganz entbehren und ein feines, verworrenes Netz um den stützenden

Baumstamm bilden.

In den erwähnten Fällen wird trotz grossem Aufwand von Material noch

relativ wenig erreicht; die Verbindung des Epiphyten mit dem Boden ist

noch unvollkommen, und daher sehen wir die erwähnten Pflanzen nur auf

humusreichem Substrat, an feuchten Standorten gedeihen. Diese Gewächse

sind auf einer niederen Stufe der Anpassung verblieben und ihre Wurzeln

haben im Wesentlichen die Eigenschaften behalten, die ihren auf dem Boden

wachsenden Stammformen zukamen.

Bei anderen Pflanzen ist dagegen die Combination von epiphytischer und

terrestrischer Lebensweise, dank einer entsprechenden Differenzirung des

Wurzelsystems, eine viel vollkommenere geworden. Wie bei den zuletzt

erwähnten Arten sind gewisse Wurzeln durch positiven Geotropismus

ausgezeichnet, während die übrigen von der Schwerkraft nicht merklich

beeinflusst werden; die bereits bei Blakea angedeuteten sonstigen

Unterschiede sind aber weit schärfer ausgesprochen. _Die positiv

geotropischen Wurzeln wachsen ausserordentlich schnell, bis sie in den

Boden gelangen, und sind durch ihren histologischen __ Bau zur Leitung der

Nährlösung ausgezeichnet angepasst, während die nichtgeotropischen

rankenartige, ausserordentlich feste Haftorgane von weit geringerer Länge

darstellen._

Die erwähnte Differenzirung ist auf die Adventivwurzeln beschränkt; sie

fehlt ganz der Hauptwurzel und ihren Aesten, die übrigens früh zu Grunde

gehen oder sehr klein verbleiben. Haft- und Nährwurzeln sind durch keine

Uebergänge verbunden und die Ausbildung eines Gliedes des Wurzelsystems zu

der einen oder der anderen Form von äusseren Umständen ganz unabhängig; wo

eine Haftwurzel zufällig in ein humusreiches Substrat gelangt, entwickelt

sie zahlreiche Nebenwurzeln, ohne ihre charakteristischen Eigenschaften

aufzugeben. Beiderlei Wurzeln entstehen bei den Monocotylen aus dem Stamme

oder seinen Aesten, während bei den Clusiaceen die Seitenäste der

Nährwurzeln zuweilen den Charakter von Haftwurzeln besitzen.

Die _Haftwurzeln_ sind ausgesprochen negativ heliotropisch, dagegen nicht

merklich geotropisch. Sie besitzen ein langsames, beschränktes

Längenwachsthum, werden nur bei wenigen Pflanzen bis zwei Fuss lang und

sterben, ähnlich wie Ranken, ab, wenn sie nicht früh mit einem festen

Gegenstand in Berührung kommen. Haben sie eine Stütze erreicht, was bei

ihrem negativen Geotropismus und der Lebensweise der Epiphyten in der

Regel geschieht, so legen sie sich derselben dicht an und krümmen sich

rankenartig um dieselbe herum, manchmal zwei bis drei Windungen bildend,

wenn der erfasste Gegenstand dünn ist. Die Dicke der Haftwurzeln schwankt

zwischen derjenigen eines Federkiels (Aroideen) und eines starken Fingers

(Clusia).

Der Epiphyt hängt, wie eine Liane an ihren Ranken, an seinen Haftwurzeln,

die dementsprechend _einen festen Halt an der Unterlage_ und _bedeutende

Zugfestigkeit_ besitzen müssen. Erstere Bedingung ist dadurch erfüllt,

dass die Haftwurzeln den Unebenheiten der Rinde dicht angedrückt kriechen,

letzterer, in der Jugend wenigstens, durch Wurzelhaare angewachsen sind

und zum mindesten eine halbe Windung um den erfassten Gegenstand bilden;

die Zugfestigkeit wird ihnen dadurch verliehen, dass ihr axiles

Gefässbündel, resp. (Clusia) auch der secundare Zuwachs des Holzkörpers

wesentlich aus stark verholzten, dickwandigen Fasern bestehen, wahrend die

leitenden Elemente spärlich und dünn sind. Wie vollkommen die Befestigung

ist, zeigt sich, wenn man den Versuch macht, den Epiphyt von seiner

Unterlage abzureissen; derselbe gelingt bei den grösseren Formen dem

Einzelnen nicht, indem die Haftwurzeln sich nur sehr schwer strecken

lassen und beinahe unzerreissbar sind.

Die _Nährwurzeln_ sind bei einigen Arten, ähnlich wie die Haftwurzeln,

ausgesprochen negativ, bei anderen nicht heliotropisch; stets sind sie

ausgesprochen positiv geotropisch und besitzen ein unbeschränktes und

schnelles Längenwachsthum, sodass sie sogar einen über 100 Fuss über dem

Boden wachsenden Epiphyt mit letzterem verbinden können. In ihrem

oberirdischen Theil meist einfach, verzweigen sie sich reichlich in dem

Boden. Sie weichen in ihrem anatomischen Bau wesentlich von den

Haftwurzeln ab, indem bei ihnen die leitenden Elemente vorherrschend sind,

während die mechanischen stark zurücktreten und, bei Clusia namentlich,

relativ wenig verdickt sind. Ausserdem sei hervorgehoben dass, wenigstens

bei den Monocotylen, das Gefassbündel in den Nährwurzeln weit stärker

entwickelt ist im Verhältniss zur Rinde, als bei den Haftwurzeln.

Denjenigen Nährwurzeln, die frei in der Luft hängen, wird die nöthige

Biegungsfestigkeit durch einen peripherischen Sklerenchym- oder

Collenchymring verliehen (Clusia rosea, brasil. und westind.

Philodendron-Arten).

Die _monocotylen_ Glieder der zweiten Gruppe gehören, soweit meine

Beobachtungen reichen, alle den Gattungen Carludovica, Anthurium und

Philodendron.

_Carludovica Plumieri_ ist ein schlanker, oft mehrere Meter hoher Epiphyt,

der auf Dominica vielfach an den Stämmen der Urwaldbäume klettert. Seine

federkieldicken Nährwurzeln entspringen aus den Knoten und laufen

büschelweise, der Rinde angedrückt, senkrecht nach unten, während die

ebenfalls zahlreichen Haftwurzeln, die bis zwei Fuss Länge erreichen,

senkrecht zu dem Stamm von Carludovica wachsen und die Stütze fest

umklammern.

Das Querschnittsbild ist, wie die Fig. 2 und 3 (Taf. III) zeigen, bei

Nähr- und Haftwurzeln sehr ungleich. Das Gefässbündel der ersteren ist

sehr dick und besteht wesentlich aus sehr zahlreichen und weitlumigen

Gefäss- und Siebgruppen, die an der Peripherie die für Monocotylenwurzeln

typische Anordnung zeigen, während sie im Innern regellos durcheinander

liegen; das Zwischengewebe ist schwach entwickelt und besteht aus

faserförmigen, sklerotischen Zellen.

Ganz anders als bei Nährwurzeln sieht der Querschnitt der Haftwurzeln aus.

Das Gefässbündel ist dünn und besteht der Hauptsache nach aus sehr

dickwandigen, stark verholzten, faserförmigen Zellen, wahrend die Gefäss-

und Siebgruppen nur wenige, englumige Elemente besitzen und, innerhalb des

peripherischen, polyarchen Rings, ganz vereinzelt im massigen

Zwischengewebe liegen.

Ganz ähnlich wie Carludovica verhalten sich verschiedene westindische

Arten der Gattung Anthurium(11), mit dem für unsere Frage unwesentlichen

Unterschied, dass ihr Gefassbündel normale Structur besitzt; hierher

gehören das mit langem, kletterndem Stamme versehene Anth. palmatum und

eine kurzstämmige, nicht bestimmte Art (Taf. III, Fig. 4 u. 5) mit

riesiger Blattrosette, die auf Dominica häufig ist. Diese Wurzeln

entbehren des Velamen, im Gegensatz zu denjenigen einiger Anthurium-Arten

der ersten Gruppe.

Etwas abweichend verhält sich ein in den Wäldern Trinidads häufiges

Philodendron, mit mächtigem, knolligem Stamm, indem seine Nährwurzeln frei

herunterhängen. Zur selben Gattung gehört ferner wohl auch die

epiphytische Aroidee, deren ausserordentlich lange, ebenfalls frei in die

Luft wachsende Nährwurzeln in Sta Catharina unter dem Namen »cipó nero«

als Stricke und dergl. Verwendung finden. Die Wurzeln dieser Arten weichen

von denjenigen der Gattung Anthurium durch den Besitz von Oelgängen in der

Rinde und namentlich denjenigen einer peripherischen Faserlage ab, welche

ihnen die in Folge des frei hängenden Wachsthumsmodus nothwendige

Biegungsfestigkeit verleiht. Manche kletternden Araceen des

brasilianischen und westindischen Urwalds befinden sich auf der

Uebergangsstufe zum Epiphytismus, indem sie häufig im Boden keimen, ihr

Stamm aber später an der Basis abstirbt; so verhalten sich namentlich

Arten von Philodendron, Monstera deliciosa. Auf solcher Uebergangsstufe

befindet sich auch Vanilla planifolia, die aus ihren Knoten lange,

cylindrische, positiv geotropische Nährwurzeln und kurze, flache, nicht

geotropische Haftwurzeln erzeugt; anatomisch habe ich diese beiden

Wurzelformen nicht verglichen.

Die ausgezeichnetste zu der zweiten Gruppe gehörige dicotyle Pflanze ist

_Clusia rosea_, deren Lebensgeschichte ich auf den westindischen Inseln

einer genauen Untersuchung unterwerfen konnte.

Clusia rosea ist ein reich belaubter, bis mittelgrosser, epiphytischer

Baum, dessen frei wachsender Stamm sich nach unten in eine oft über

armsdicke, scheinbare Hauptwurzel fortsetzt, welche meist, wenn auch nicht

immer, der Rinde des Wirthbaumes dicht angedrückt, senkrecht bis in den

Boden geht. Der scheinbaren Hauptwurzel entspringen zahlreiche, dünnere

Nebenwurzeln, die sämmtlich auf der Rinde kriechen und theils ebenfalls

senkrecht oder schief bis in den Boden wachsen, zum grössten Theil jedoch

horizontal verlaufen und den stützenden Stamm fest umklammern. Anstatt

einer einzelnen durch ihre Dicke und Lange ausgezeichneten Wurzel sind

deren zuweilen mehrere, sämmtlich ausgesprochen positiv geotropisch.

Die eben besprochenen Wurzelgebilde stellen, namentlich bei älteren

Exemplaren, nur einen Theil des Wurzelsystems des Epiphyten dar. Aus den

belaubten Aesten entspringen zahlreiche Adventivwurzeln, die theilweise

als kurze, aber starke Haftorgane ausgebildet sind, theilweise dagegen

senkrecht nach unten bis zum Boden wachsen und eine oft ungeheure Länge

erreichen. Wir finden demnach unter diesen, den belaubten Aesten

entspringenden Wurzeln eine ganz ähnliche Differenzirung, wie bei

Carludovica und den vorhin erwähnten Aroideen, und werden dieselben

ebenfalls als Nährwurzeln und Haftwurzeln unterscheiden.

Die Haftwurzeln sind meist einfach, besitzen oft über Fingerdicke und

krümmen sich rankenartig um die Gegenstände, mit welchen sie in Contakt

kommen; sie umklammern in dieser Weise nicht nur die Aeste des Wirthbaums

und benachbarter Bäume, sondern auch diejenigen des Epiphyten selbst oder

andere Haftwurzeln, mit welchen sie verworrene Knäuel erzeugen. Die

Nährwurzeln sind in ihrem oberirdischen Theile einfach und besitzen in

dessen ganzer Länge gleiche Dicke; letztere beträgt vor dem Eindringen in

den Boden etwa 6--7 mm, nach der Bewurzelung oft mehrere Centimeter. Sie

gleichen im letzteren Falle starken Schiffstauen. Die Burserabäume der

Urwälder von Dominica sind oft von Hunderten solcher Taue, die die auf dem

Gipfel des Riesen befindlichen epiphytischen Clusien mit dem Boden

verbinden, umgeben; an einem einzigen Büschel noch frei hängender Wurzeln

fanden wir 107 Glieder.

Die Lebensgeschichte der Clusia rosea ist in den Hauptzügen folgende.

Der Same keimt in humusreichen, feuchten Spalten der Rinde; auf Dominica

jedoch meist im Wurzelgeflecht einer mächtigen Bromeliacee, Brocchinia

Plumieri, auf Trinidad vielfach in den persistirenden Blattbasen von

Palmen. Die pfahlförmige Hauptwurzel dringt in das Substrat so tief als

möglich ein und bildet zahlreiche, dünne Aeste, die den meist engen Raum

möglichst durchwuchern und ausnutzen.

Die Hauptwurzel und ihre Aeste bleiben sehr klein, genügen aber, um der

jungen Pflanze im Anfang die nöthige Nahrung und Befestigung zu

verschaffen. Bald nach der Keimung werden jedoch an der Basis des

Stengels einige Adventivwurzeln erzeugt, die in das Substrat nur

eindringen, wenn dasselbe eine grössere Ausdehnung besitzt,

widrigenfalls, und zwar ist dies die Regel, sie an der Oberfläche des

Wirthbaumes nach allen Richtungen kriechen und bald das

Hauptwurzelsystem an Mächtigkeit weit übertreffen. Die Adventivwurzeln

sind mit der Rinde des Wirthbaumes durch Haare verwachsen, dringen in

Spalten, Moospolster, Luftwurzelgeflechte ein, wo sie reichliche

Verästelungen erzeugen, während sie an trockenen Stellen einfach

bleiben. Auch dieses Stadium ist provisorisch; der Mehrzahl dieser

Wurzeln kommt nur vorübergehend eine wesentliche Bedeutung für die

Ernährung des Epiphyten zu. Eine der Wurzeln -- selten eine Mehrzahl

solcher -- zeichnet sich bald durch positiven Geotropismus und viel

bedeutenderes Längenwachsthum vor den übrigen aus und erreicht früher

oder später den Boden. Wo nur eine solche Wurzel vorhanden, stellt sie

scheinbar die directe Fortsetzung des Stammes nach unten und ist demnach

einer Hauptwurzel ähnlich. Diese Periode der Entwickelung ist bereits

durch die Differenzirung des Wurzelsystems in Organe der Ernährung und

der Befestigung ausgezeichnet, indem der scheinbaren Hauptwurzel und

ihren verticalen Seitenästen wesentlich die erstere, den horizontal

rings um den Stamm wachsenden Seitenästen die letztere Function zukommt.

Das aus der Basis des jungen Stammes entspringende System von

Adventivwurzeln will ich das _primäre_ nennen.

Als secundäre Adventivwurzeln bezeichne ich diejenigen, welche, wie

anfangs gezeigt wurde, aus den Zweigen entspringen. Diese Wurzeln werden

weit später als die primären angelegt und unterscheiden sich in mancher

Hinsicht von diesen. Sie werden ordnungslos erzeugt und bald zu

Nährwurzeln, bald zu Haftwurzeln ausgebildet, ohne dass äussere Factoren

die Bestimmung der Wurzel irgendwie beeinflussen könnten; oft werden

vielmehr am selben Zweige, unter ganz gleichen äusseren Umständen,

beiderlei Wurzeln gebildet. Die Haftwurzeln besitzen ein langsames,

beschränktes Längenwachsthum und sehr starken, negativen Helietropismus,

während die Nährwurzeln schnell eine bedeutende Länge erreichen und,

ohne je heliotropische Krümmungen zu zeigen, vertical nach unten

wachsen. Das endliche Resultat haben wir kennen gelernt: Die Haftwurzeln

kommen in Folge ihres negativen Heliotropismus in der Regel mit einem

Aste in Berührung und krümmen sich um denselben um, sterben aber ab,

wenn sie eine gewisse Länge erreichen, ohne eine Stütze zu finden. Die

Nährwurzeln hingegen wachsen bis zum Boden, treiben in denselben

zahlreiche Seitenäste, wahrend ihr oberirdischer, bisher dünner Theil

allmählich die Dicke eines Schifftaues erreicht.

Der ungleichen biologischen Bedeutung der beiden Wurzelformen entsprechen

ganz ähnliche anatomische Unterschiede, wie bei denjenigen der vorhin

beschriebenen Monccotylen. Das Holz besteht in den Nährwurzeln aus

zahlreichen, weitlumigen Tracheen und schwach verdickten Faserzellen,

während in den Haftwurzeln die Tracheen sehr spärlich und eng sind, das

zwischenliegende Faserparenchym sehr stark verdickte, sklerotische Wände

besitzt; auch die Elemente des Bastes, speciell die Siebröhren, sind in

den Nährwurzeln weitlumiger als in den Haftwurzeln.

Die Haftwurzeln besitzen stets, auch wenn sie nicht mit einer Stütze in

Berührung kommen, gleichen Bau. Die Nährwurzeln bestehen vor ihrer

Verbindung mit dem Boden beinahe nur aus zarten, unverholzten Zellen; das

secundäre Dickenwachsthum beginnt erst nach derselben. Die für die

freihängenden Wurzeln nöthige Biegungsfestigkeit wird erreicht durch

peripherische Gruppen stark verdickter, langgestreckter Zellen, die nach

der Bewurzelung obliterirt werden, indem ein Bedürfniss nach mechanischen

Vorrichtungen dann nicht mehr besteht.

Die anatomischen Unterschiede zwischen Nähr- und Haftwurzeln zeigen

sich, wenn auch in geringerem Grade, bei dem primären

Adventivwurzelsystem. Die Haftwurzeln desselben stimmen ganz mit den

secundären überein, während die Nährwurzeln anfangs allerdings ebenfalls

wesentlich aus englumigen, stark verdickten Elementen bestehen, in

welchen immerhin die Tracheen zahlreicher sind, in ihrem späteren

Zuwachs aber den secundären Nährwurzeln weit ähnlicher werden, indem die

Tracheen an Zahl und Weite bedeutend zunehmen. Der Uebergang des mehr

mechanisch zu dem mehr ernährungs-physiologisch gebauten Theil ist

schroff und für das blosse Auge sehr auffallend.

Der Clusia rosea schliessen sich die epiphytischen Feigenbäume an (Taf.

I), die auf ungleichen Stufen der Anpassung verblieben sind, was wohl auch

von Arten der Gattung Clusia gelten dürfte. Ich habe nie Gelegenheit

gehabt, epiphytische Feigenbäume viel zu studiren; nach dem, was ich in

Brasilien an solchen zu beobachten Gelegenheit hatte, sowie nach den

mündlichen Mittheilungen von Herrn Dr. BRANDIS über indische Feigenarten,

sind die ersten Entwicklungsstadien denjenigen von Clusia rosea sehr

ähnlich und führen zunächst zu einem primären System von Adventivwurzeln,

das den Stamm als vielfach anastomosirendes Geflecht umhüllt und mit

zahlreichen Aesten in den Boden dringt. Bei den von mir gesehenen Arten

und bei Coussapoa Schottii war, wie bei Clusia, die eine dieser Wurzeln

weit stärker als die andern und einer Hauptwurzel gleich. Manche, aber

nicht alle Ficus-Arten entwickeln aus ihren Aesten secundäre

Adventivwurzeln, die jedoch nicht, wie bei Clusia rosea, sich entweder zu

Haft- oder zu Nährwurzeln, sondern zu Stützwurzeln entwickeln, die

senkrecht nach unten wachsen und nach ihrem Eindringen in den Boden, in

Bezug auf Umfang und Festigkeit, stammähnlich werden. Allbekannt ist durch

die Abbildungen der Banyan (Ficus indica) mit seinen zahlreichen,

säulenartigen Stützwurzeln.

Die epiphytische Vegetation Amerikas · 第 16 / 44 题