Lateinamerika: Woher kommen die Orchideen?

Orchideen sind eine weltweit verbreitete Pflanzenfamilie. Der Großteil der Arten wächst allerdings in den Tropen und Subtropen, hauptsächlich in Südamerika und Asien. Die wissenschaftliche Forschung hat die DNA der Gefäßpflanzen (Tracheophyta) untersucht und herausgefunden, wie diese Blumen vor Millionen von Jahren entstanden sind und wie sie ihr Aussehen an das angepasst haben, was wir heute kennen. Die Studie wurde in einem Artikel in der Revista Fapesp veröffentlicht, einer Publikation der staatlichen Forschungsstiftung von São Paulo (Brasilien), einer öffentlichen Einrichtung zur Förderung der akademischen Forschung, die mit dem Sekretariat für wirtschaftliche Entwicklung, Wissenschaft, Technologie und Innovation der Regierung des Bundesstaates São Paulo verbunden ist.

Dem Fapesp-Artikel zufolge untersuchte ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Wissenschaftlern des Royal Botanic Gardens in Kew, London, und unter Beteiligung von brasilianischen Fachleuten der staatlichen Universität von Feira de Santana (UEFS) in Bahia und der Bundesuniversität von Paraná (UFPR) den Stammbaum der Orchideen, indem es 353 DNA-Abschnitte von 1.921 Arten analysierte, die 38 % der Gattungen der Familie repräsentieren. Orchideen begannen vor etwa 5 Millionen Jahren, sich an unterschiedliche Umgebungen anzupassen. Und sie können so vielfältig sein, dass es Arten mit riesigen Blüten gibt, deren Zweige bis zu zwei Meter hoch werden – und sogar winzige, die selbst nach Bränden noch blühen können.

Wann sind die ersten Orchideen aufgetaucht?

Nach Angaben von Experten des Royal Botanic Gardens in Kew erschienen Orchideen auf der Nordhalbkugel vor etwa 83 Millionen Jahren. In den letzten 5 Millionen Jahren haben sie sich jedoch in andere, vielfältige Formen diversifiziert, „vor allem in den Tropen“. „Sie haben sich an praktisch alle Umgebungen angepasst, mit Ausnahme der Wüsten und der eisigen Pole“, heißt es auf der brasilianischen Website, die die Studie zitiert. „Es ist sehr wahrscheinlich, dass die Orchideen auf dem alten Kontinent Laurasia entstanden sind und nicht in Australien, wie bisher angenommen“, erklärt der kolumbianische Botaniker Oscar Pérez-Escobar, einer der Koordinatoren der Studie. Laurasia war ein Kontinent im Norden des Planeten, der vor etwa 130 Millionen Jahren existierte, nachdem der Superkontinent Pangea zerbrochen war und der Kontinent Gondwana im Süden des Planeten entstand. Diese Zersplitterung des alten Kontinents in neue Landstücke trennte zahllose Abstammungslinien von Lebewesen, erklären die Forscher. Zu ihnen gehören die Orchideen, die mit fast 30.000 Arten oder 9 Prozent aller Blütenpflanzen zur zweitgrößten Pflanzenfamilie der Erde geworden sind, heißt es in dem von Fapesp veröffentlichten Artikel über die internationale Entdeckung.

Um zu überleben, so die Experten aus Kent, haben die verschiedenen Orchideenarten unterschiedliche Düfte entwickelt – wie Jasmin und sogar Schokolade – um bestäubende Fliegen anzulocken. „Sie haben eine Vielzahl von Formen angenommen, von der Riesenorchidee (Grammatophyllum speciosum), deren Blütenzweige bis zu zwei Meter hoch werden, bis zur kleinen und seltenen Pogoniopsis schenckii aus dem brasilianischen Atlantikwald, die weiße Blätter hat. Da sie kein Chlorophyll hat, betreibt sie keine Photosynthese und ist zum Überleben auf Pilze angewiesen “, erklärt die Fapesp-Website.

Wo kommen Orchideen in der freien Natur vor?

In der natürlichen Umgebung leben etwa 90 Prozent der Orchideen auf Ästen oder Baumstämmen, vor allem in tropischen Wäldern. „Wie Bromelien und Farne werden sie als Epiphyten bezeichnet: Sie leben auf anderen Pflanzen, saugen aber nicht den Saft ihrer Wirte aus“, erklären die Experten. Orte, an denen es mehr regnet, begünstigen das Auftreten dieser Blumen und laut der Botanikerin Pérez-Escobar ist es möglich, zehn Orchideenarten auf ein und demselben Baum zu finden, jede angepasst an eine bestimmte Umgebung oder einen Teil des Wirts, wie den Stamm oder die Krone“. Allein in Brasilien sind rund 60 Prozent der 2.300 Orchideenarten im Atlantischen Wald der Serra do Mar zu finden, einem Gebiet, das sich von Rio Grande do Sul bis in den Süden von Bahia erstreckt. Es ist jedoch erwähnenswert, dass der brasilianische Cerrado der Ort ist, an dem die Orchideen am vielfältigsten sind: „Es ist eine jüngere Umgebung, in der sich die meisten Pflanzenlinien vor weniger als 4 Millionen Jahren diversifiziert haben“, erklärt der Agraringenieur Cássio van den Berg von der UEFS, einer der Autoren der Studie, in einem Artikel in Fapesp.

Ihm zufolge haben diese Blumen im Cerrado lange Dürreperioden überstanden, weshalb Pflanzen wie die Orchidee Cyrtopodium cardiochilum nach periodischen Naturbränden blühen und ihre kleinen gelben Blüten in eine verbrannte Landschaft bringen. Die Studie ist ein wichtiger Meilenstein, denn nach Ansicht der Experten haben die Orchideen bisher kaum Belege für ihre Evolution geliefert. Aufgrund ihrer „zarten Strukturen haben diese Pflanzen nur wenige Fossilien hinterlassen, die Aufschluss über die Zeit und den Ort geben, an dem sie gelebt haben“, heißt es in dem Artikel der brasilianischen Wissenschaftsorganisation.