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Dienstag, 7. Januar 2014, 00:22

Der erste Link verweist auf die Hauptseite und soll eigentlich nur ein allgemeiner Hinweis auf das dort vorhandene große Angebot an kostenloser Fachliteratur sein.

Das ist ja was für Manni!! Bei Autoren, die knallhart darauf hinweisen, dass karminrot und zinnoberrot sich dann doch unterscheiden - da bin ich fasziniert. Danke für den Link, Markus.

Liebe Grüße

Manni

22

Samstag, 18. Januar 2014, 21:58

Klar ist die Definition des Begriffes "Konvergenz" aus botanischer Sicht etwas schwierig und zweideutig. Nehmen wir mal am sinnvollsten die heißen Gebiete unseres Planeten, welche mit einer saisonalen Trockenheit zu kämpfen haben. Hier gibt es bei den Pflanzen eine große Vielfalt an unterschiedlichen Wuchsformen, also haben unterschiedliche Pflanzen auch ganz unterschiedliche Wege zur Anpassung an den Wassermangel gefunden. Diese Koexistenz beweist ja auch, dass Sukkulenz nicht die einzig richtige Strategie zur Bewältigung von Trockenheist ist sondern nur eine von vielen. Zieht man den Kreis jetzt ganz weit außen, verfügen alle Pflanzen, welche unter solchen Bedingungen wachsen über eine gewisse Konvergenz. Allerdings wäre es nicht sonderlich sinnvoll, hier bereits diesen Begriff anzuwenden.

Zieht man den Kreis etwas enger und nimmt nur die Sukkulenz als gemeinsames Merkmal, dann ist es zwar immer noch nicht optimal aber man kann schon eher von einer Konvergenz sprechen. Die Fähigkeit Wasser zu speichern hat sich bei etlichen Pflanzenarten ganz unabhängig voneinander mehrfach parallel entwickelt. Die besagte Treffsicherheit der Evolution halt. Wenn sich also eine gewisse Fähigkeit bei Pflanzen parallel als Strategie zur Bewältigung von Problemen herausgebildet hat, dann trifft der Begriff Konvergenzerscheinung durchaus zu.

Für uns und für diesen Thread viel interessanter sind dann aber die Konvergenzerscheinungen, die bei ganz unterschiedlichen Pflanzen, ohne jegliche Verwandtschaft, zu einem ganz ähnlichen optischen Aussehen geführt haben.
Als Beispiel dafür eignen sich wunderbar die Caudexpflanzen, welche hier überhaupt noch nicht zur Sprache kamen. Diese ganz spezielle Wuchsform mit einer Arbeitsteilung zwischen Wasserspeicherung und Fotosynthese (die Blätter zeigen meist überhaupt keine Anpassung an die Trockenheit) hat gattungsübergreifend zu einigen rein optisch ganz ähnlichen Pflanzen geführt. Caudexsukkulenz hat sich bei mindestens 15 unterschiedlichen Pflanzenfamilien (!) parallel entwickelt. Klassischer Fall von Konvergenz als essenzielle Anpassung an die aktuellen Lebensumstände.

Literatur: Die Sukkulentenwelt, Magazin der Sukkulenten-Sammlung Zürich, Juli 2007 "Biodiversität: Vielfalt der Sukkulenten"

Für ein sehr gelungenes, optisches Beispiel habe ich wieder mal zwei Fotos erschnorrt. Familienübergreifende Konvergenz, also ein Verwandtschaftverhältniss wie zwischen Fisch und Katz´: Adenia epigea und Cephalopentandra ecirrhosa
"Man vermeide, wenn man sich schon mit Kakteen befassen will, jede Art von Humor und Toleranz." - Glossen-Autor aculeatus in der Stachelpost 1969

23

Mittwoch, 28. Januar 2015, 21:58

Konvergenz in der Succulent Karoo-Vegetation

Guten Tag, werte Interessenten,

leider hat sich ja über den Sommer in Sachen Konvergenzbeispielen hier nicht wirklich was getan. Schade! Eigentlich hegte ich die Hoffnung, dass man dann in der Sammlung weitere Beispiele entdeckt, aber wahrscheinlich hat man da den Kopf doch eher woanders.

Egal, heute mal Konvergenzbeispiele der etwas anderen Art – ganz kaktusfrei sogar. Wagen wir uns mal in südliche Afrika zu den Zwergsukkulenten, welche ausschließlich auf Quarzkieselflächen wachsen.
Die Quarzkieselflächen der Knersvlakte rund 350 km. nördlich von Kapstadt liegen wie Inseln in der Landschaft. Rundherum scheint es eine nahezu vegetationslose Landschaft zu sein, aber auch der pflanzliche Reichtum einer äußerst vielfältigen Zwergsukkulentenwelt dieser Quarzfelder, erschließt sich erst bei einer näheren Betrachtung. Auf der gesamten Welt gibt es zumindest nichts Vergleichbares.

Interessant, dass in all den über 1.000 km verstreuten Quarzflächen ähnliche Vergesellschaftungen an zwergigen Sukkulenten wachsen, aber diese jedesmal aus anderen Arten zusammengesetzt sind. Rund 140 dieser spezialisierten Sukkulenten sind bekannt und keine wächst außerhalb der Quarzflächen, während sich aber auch keine der außerhalb wachsenden Pflanzen in diese Quarzfelder hinein wagen.

Was hat das mit Konvergenz zu tun? Alle besagten Sukkulenten neigen zum besagten Zwergenwuchs. Ganz egal welche Art, Gattung oder Familie. Was ist so besonders an diesen Quarzkieseln? Der lockere bis dichte Belag auf einem sonst lehmigen Boden? Der Salzgehalt des Bodens? Die Reflexion des Sonnenlichtes an den Kieseln samt einhergehender Strahlenbelastung?
Das Klima ist es nicht, denn dies ist identisch mit der Umgebung (mild mit einem Jahresmittel von etwa 20°C und nur gelegentlichen Frösten. Regelmäßiger Regen im Winter mit einer jährlichen Menge von 50 bis 125 mm. plus die Nebeltage mit zusätzlicher Feuchtigkeit).

Vier Komponenten dürften vermutlich für die Einmaligkeit verantwortlich sein:
- Die Stabilisierung der Bodenoberfläche durch die Quarzkiesel und dadurch deutlich weniger Bodenerosion, wodurch sich die langsam wachsenden Zwergsukkulenten viel besser halten können
- Die Verringerung der Verdunstung der Bodenfeuchtigkeit durch den Kieselbelag und dadurch längere Verfügbarkeit von Wasser
- Mikroklima zwischen den Quarzkieseln: Verlangsamter Wind in Bodennähe und dadurch höhere Luftfeuchtigkeit
- Niedrigere Temperaturen zwischen den Kieseln durch die höhere Reflexion der Sonneneinstrahlung (bis zu 8°C kühler als die Umgebung).

Konvergenz als Anpassung. Ganz unterschiedliche Verwandtschaften reagieren auf die speziellen Bedingungen mit derselben Anpassung – dem Zwergwuchs. Ein Großteilttung Tylecodon wächst ausschließlich auf solchen Quarzflächen, viele endemische Crassula-Arten, die Korbblütler Senecio und Othonna, Affodilgewächse (Bulbine) oder Eriospermum. Wieder einmal benötigt es keiner Verwandtschaft um ähnlich auszusehen. Konvergenz ist die Antwort auf die gegebenen Umstände.

Der Vorteil des gemeinschaftlichen „Kleinbleibens“ ist der viel kleinere Wasserspeicher, welcher viel schneller gefüllt ist, um das Überleben bis zur nächsten Regenzeit zu sichern. Da man ja auch langsam wächst, ist auch ein geringerer Wasserbedarf ausreichend. Im Vergleich zu großwüchsigen Sukkulenten gilt hier eindeutig die Strategie „mit wenig viel erreichen“.
Ein weiterer Vorteil des Zwergwuchs ist die geringere Angriffsfläche für „Sandstrahlung“ durch die starken Winde inklusive zusätzlichem Schutz zwischen den Kieseln.

Soviel also, wie es zu einem konvergenten Gesamtbild bei komplett verschiedenen Gattungen kommen kann.


Ein weiteres, konkretes Konvergenzbeispiel in diesen Quarzfeldern sind Fenster diverser Blattsukkulenten, bei welchen sich praktisch nahezu das gesamte Pflanzenvolumen unter der Bodenoberfläche befindet. Da die Endflächen dieser Pflanzen transparent sind, kann das Sonnenlicht in das unterirdische Blattinnere eindringen ohne, dass dieses der Sonneneinstrahlung und der damit verbundenen Verdunstung ausgesetzt ist. Fensterpflanzen eben.

Fensterpflanzen haben sich im Laufe der Evolution unabhängig bei verschiedenen Pflanzengruppen entwickelt und sind auch nicht auf die Quarzkieselflächen beschränkt – kommen aber dort geballt vor. Wieder ein gelungenes Konvergenzbeispiel. Neben den Mittagsblumengattungen Lithops, einige Conophytum-Arten, Frithia und nicht zuletzt Fenestraria (woher wohl dieser Name kommen mag...?) zeigen auch einige Haworthia-Arten eingesenkt wachsende Fensterblätter. Zusätzlich gibt es noch Fenster bei oberirdischen Blättern von Senecio und Bulbine.

Neben dem bereits genannten Verdunstungsschutz sind weitere Vorteile die Tarnung (nicht umsonst verfügen Lithops und Co. über den Trivialnamen „Lebende Steine“) und dadurch der Schutz vor zumindest größeren Fressfeinden.
Durch das in den Boden eingesenkte Wachstum können Fensterpflanzen zudem einer übermäßigen Temperaturbelastung ausweichen: Mit zunehmender Bodentiefe nimmt die Temperatur relativ rasch ab – bei einer Lufttemperatur von 32°C über Mittag erreicht die Bodenoberfläche locker 50°C., während es in 10 cm. Tiefe „nur“ noch maximal 38°C. sind. Zudem lassen sich da unten die Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht deutlich besser ertragen. Gleichzeitig entfällt die Verdunstungskühlung weitgehend, was die Gratwanderung zwischen Verdursten und tödlicher Überhitzung auch etwas vereinfacht.

Schließlich – und dieser Punkt wurde bisher soweit bekannt noch nicht untersucht – erlaubt das Fenster eine Verteilung der auftretenden Lichtenergie: Im Vergleich zur grünen „inneren Oberfläche“ ist das Fenster klein, sodass die Licht- sowie die damit verbundene Wärmeenergie auf eine verhältnismäßig viel größere Fläche verteilt wird. Dadurch können insbesondere während der heißen Mittagsstunden Belastungsspitzen und Schäden durch zuviel Licht vermieden werden. Die Länge der Fensterblätter von maximal etwa 2 cm. steht dabei in Relation zur Streuung des Lichtes im Blattinneren: An der Basis eines Fensterblattes kommt gerade noch ausreichend Licht an, um die Fotosynthese in Gang zu halten.

Konvergenz ist doch was Spannendes, oder? Zur optischen Auflockerung noch die Fenster von Lithops und Haworthia als Anschauungsmaterial – wobei es aber sehr schwierig ist, dieses Phänomen auf einem Foto zu dokumentieren. Ist jemand hier zufällig motiviert ein Lithopsblättchen auszuschnippeln und dann von unten zu beleuchten? Dann könnte man die filigranen Fensterstrukturen wahrscheinlich deutlich besser erkennen...
Lithops-Fenster (besten Dank an Sabine für die Fotospende!):


Haworthia-Fenster:


Richtig toll kann man die Fenster bei dieser Haworthia sehen. Hätte dieser graue Winter mal ein paar Sonnenstrahlen mehr übrig, dann hätte sich sicher auch noch ein besseres Foto im Gegenlicht machen lassen können:


Nun hoffe ich mal, dass bei meinen Ausführungen niemand eingeschlafen ist sowie auf weitere Konvergenz-Beispiele.

Viele Grüße - Shamrock (aka Matthias)
Literatur: „Die Sukkulentenwelt“, Magazin der Sukkulenten-Sammlung Zürich, Heft 13, September 2008
"Man vermeide, wenn man sich schon mit Kakteen befassen will, jede Art von Humor und Toleranz." - Glossen-Autor aculeatus in der Stachelpost 1969

24

Donnerstag, 29. Januar 2015, 07:02

Mensch Matze,

welch Unterhaltung!
Bin momentan zu träge, um nach Konvergenzen zu schauen oder darüber nachzudenken.
Im WQ ist eh kein Platz für mich, da schmeiß ich eher etwas um.
Aber danke für die Literatur, wieder etwas schlauer geworden.............. :thumbup:
Sukkulentenfieber ist eine schwere Krankheit! Wer sich infiziert hat, ist nicht zu retten!
Hauptsache, der frühe Vogel säuft nicht meinen Kaffee!!
Tom

25

Donnerstag, 29. Januar 2015, 07:59

Im WQ ist eh kein Platz für mich, da schmeiß ich eher etwas um.
Siehe Beitrag 7 in diesem Thread. Den ganzen lieben Sommer lang hast du also auf dem Carport-Dach auch nicht wirklich geguckt. :P
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26

Donnerstag, 29. Januar 2015, 08:45

Hallo, zum Thema Konvergenz.
Ich kann mich noch gut erinnern, als ich auf meinem ersten Argentinienbesuch im westl. Bereich der Cuesta Miranda vor einigen Jungpflanzen stand und nicht unterscheiden konnte, ob es G. saglionis oder Denmoza waren, so in einem etwa 1 Jahresstadium sahen sie wirklich gleich aus, also Anpassung an den Standort.Ähnlich erging es mir einige Tage später östlich von Nonogasta als wiederum Jungpflanzen von Pyrrocactus bulbocalyx und junge Gymnos nicht zu unterscheiden waren.

VG
Gymnofan

27

Donnerstag, 29. Januar 2015, 09:47

Sehr schön, danke! Wenn man Pyrrhocactus und Gymnocalycium nicht bis kaum unterscheiden kann, dann muss es schon einen Grund haben, warum die im juvenilen Stadium so ähnlich aussehen...
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28

Donnerstag, 29. Januar 2015, 11:07

Hallo,
das hatte ich mir damals am Standort auch gedacht, speziell "wir mit unserem Drang, alles genau zu katalogisieren" kam mir der Spruch in den Sinn: der Mensch dachte, die Natur lachte.
Speziell die enorme Unterteilung bei den Gymnos brachte mich an den Standorten zu der Überlegung, ich bin schon mal glücklich, wenn ich Gymnos identifizieren kann, die weitere Varietätenunterteilung bis ins kleinste brauchte ich wirklich nicht, speziell nicht vor Ort.
VG
Gymnofan

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »gymnofan« (29. Januar 2015, 11:28)


29

Donnerstag, 29. Januar 2015, 16:42

Den ganzen lieben Sommer lang hast du also auf dem Carport-Dach auch nicht wirklich geguckt

Genau! Manchmal gibt es Wichtigeres! ;)
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Hauptsache, der frühe Vogel säuft nicht meinen Kaffee!!
Tom

30

Donnerstag, 29. Januar 2015, 16:51

Besten Dank für die interessanten Ausführungen. :thumbup:
Gruß Markus

31

Donnerstag, 29. Januar 2015, 19:19

Spätestens im Frühling werde ich daran erinnern, damit hoffentlich auch noch von anderen Konvergenzbeispiele folgen. Zwischenzeitlich noch eine kleine Zugabe mit
Gymnocalycium gibbosum (hatte leider kein passenderes Gymnocalycium mit weniger Bedornung auf Lager)...
index.php?page=Attachment&attachmentID=29686

...und Euphorbia gymnocalycioides (von Wikimedia Commons, Bild von Frank Vincentz):
index.php?page=Attachment&attachmentID=29687
Hallo,
da trägt die Euphorbia ja ihren Beinamen zurecht.

VG
Gymnocalycium

32

Freitag, 30. Januar 2015, 09:17

da trägt die Euphorbia ja ihren Beinamn zurecht
Wobei die nackten Blütenkelche ja eindeutig nach dieser Euphorbia benannt wurden - oder war´s doch umgekehrt? ;)
Schön, dass auch jemand die alten Beiträge in so einem Thread liest! :thumbup:

Siehe an, gestern Abend bekam ich überraschend noch eine weitere Lieferung an Fotos zur Thematik Fenster als Konvergenzmerkmal. Teilweise kann man da richtig toll die Lichtführung durch die Fenster ins Pflanzeninnere nachvollziehen:


Und irgendwie bietet sich die Gegenüberstellung mit Haworthia halt an:


Wieder mal vielen Dank für die Fotospende! Diesmal hier unbekannterweise an Lothar.

Mal eine kleine Abgrenzung von Konvergenz zu Mimikry (bzw. Krypsis). Die Konvergenz ist das Anpassungsresultat der Evolution an die gegebenen Umstände während Mimikry "lediglich" der Tarnung dient. Da sich ja die Sukkulenten in den Quarzfeldern das gleiche Habitat teilen, ist natürlich auch eine ähnliche Tarnung nötig. Sicher, auch eine Form der Konvergenz, welche aus dem gleichen Ziel resultiert. Rot im Schnee käme halt etwas unvorteilhaft wenn man sich gerade verstecken will.
Worauf ich hinaus will: Gras sieht ja überall auf der Welt relativ ähnlich aus. Steckt da auch ein bissl Konvergenz dahinter? Jedenfalls scheint es an manchen Standorten für Sukkulenten recht hilfreich zu sein, wenn man sich als Grasbüschel tarnt (was in dem Fall mal wieder gerne die Gattung Haworthia übernimmt):
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33

Freitag, 30. Januar 2015, 09:35

Hallo,
diese Euphorbia wurde erst 1984 beschrieben, da gab es die nacktkelchigen Gymnos schon lange.

Vg
Gymnofan

34

Freitag, 30. Januar 2015, 23:37

diese Euphorbia wurde erst 1984 beschrieben, da gab es die nacktkelchigen Gymnos schon lange.
Deswegen ja auch der zwinkernde Smiley...

Hab vorhin noch eine kleine Fotolieferung bekommen...
Gute Gelegenheit noch etwas mehr Licht ins Dunkel zu bringen und noch tiefer in die Materie des Fensterlns einzusteigen (und das im wahrsten Sinne des Wortes - hach, was für Wortspiele sich da wieder anbieten...). Also, Licht aus - Haworthia an:


Sowas passiert also, wenn man mal etwas mit der Taschenlampe an so Fensterpflanzen rumspielt... Ich finde dieses Foto einfach gigantisch!

So, dann mal weiter mit drei verschiedenen Gattungen samt konvergenter Fensterbildung zum Überleben in der ariden Knersvlakte.
Fenestraria rhopalophylla subsp. aurantiaca. Fensterfläche entspricht der Lichteintrittsfläche...


...und Weiterleitung in den Pflanzenkörper (Foto nach einem beherzten Schnitt):


Gleiches Prinzip bei Conophytum bilobum, entsprechend der konvergenten Entwicklung in diesem Lebensraum:


Und hier der Blick ins Innere:


Noch einzigartiger sind Lithops. Ihre Lichtaufnahme ist auf kleine Fenster in der Blattoberfläche reduziert (erkennbar an den durchscheinenden Punkten):


Im Pflanzenkörper dann wasserspeicherndes Zellgewebe, Verteilung des einfallenden Lichtes und Neuaufbau des Pflanzenkörpers für die nächstes Vegetationsperiode:


Faszinierend, oder?
Mein herzlicher Dank an Fred für das Taschenlampen-truncata-Foto sowie an Lothar, der für die Fotos heute extra ein paar Pflanzen geopfert hat!

Mittlerweile wären diese Fenster ja schon fast einen eigenen Thread wert...
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35

Samstag, 31. Januar 2015, 09:28

Mittlerweile wären diese Fenster ja schon fast einen eigenen Thread wert..

..........und Lothar und Fred als Mitglieder! 8o
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Tom

36

Sonntag, 1. Februar 2015, 01:29

Ach, von mir aus dürfen die beiden auch gerne hier im Forum mal auftauchen. Wer seine Pflanzen so engagiert im Dienste der Wissenschaft opfert, der kann nur sympathisch sein. ;)
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37

Sonntag, 1. Februar 2015, 11:24

Ach, von mir aus dürfen die beiden auch gerne hier im Forum mal auftauchen

.........Einfluß nehmen, Matze! :thumbup:
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Hauptsache, der frühe Vogel säuft nicht meinen Kaffee!!
Tom

38

Sonntag, 1. Februar 2015, 16:15

Lass mal, Tom. Jeder soll sein Plätzchen schon selbst finden.
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39

Sonntag, 1. Februar 2015, 16:18

....hast auch wieder Recht!
Sukkulentenfieber ist eine schwere Krankheit! Wer sich infiziert hat, ist nicht zu retten!
Hauptsache, der frühe Vogel säuft nicht meinen Kaffee!!
Tom

40

Montag, 2. Februar 2015, 12:57

Weil sich Lithopsdiskussionen hier schon aktuell großer Beliebtheit erfreuen - was ist Lithops und was ist Conophytum? ;)
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