Flora Emslandia - Pflanzen im Emsland

Hülsenfrüchtler

Fabaceae Lindley: Die Gattung Vicia (Wicken), ehemals Faba, ist für den wissenschaftlichen Namen verantwortlich. Die deutsche Bezeichnung bezieht sich auf die Früchte, die aus nur einem Fruchtblatt hervorgehen und „Hülsen" genannt werden. Die ähnlichen Schoten der Kreuzblütler bestehen aus 2 Fruchtblättern und sind durch eine Trennwand 2-fächrig.

Die fast 750 Gattungen und 20.000 Arten zählenden Fabaceen, früher Leguminosen genannt, sind einjährige bis ausdauernde, krautige Pflanzen oder Bäume bzw. Sträucher. Die Blätter sind häufig zusammengesetzt, also gefiedert oder gefingert. Bei unpaarig gefiederten Blättern ist das endständige Fiederblättchen oft zu einer Ranke umgebildet. Meist sind Nebenblätter vorhanden, die sehr klein sein können oder aber groß und laubblattartig. Bei der Robinie sind sie zu Stacheln umgebildet.

Die meist zwittrigen und zygomorphen Blüten stehen einzeln oder sind zu Blütenständen wie Köpfchen, Ähren, Rispen oder Trauben vereinigt. Sie bestehen meist aus 5 Kronblättern, die aus einem schmalen Nagel und einer breiteren Platte bestehen. Sie werden wie folgt bezeichnet: Das obere ist meist das größte, längste und auffälligste Kronblatt, es wird als „Fahne" bezeichnet. Seitlich stehen die beiden „Flügel" und die beiden unteren sind an der Platte miteinander verwachsen und bilden in ihrer Gesamtheit das „Schiffchen". Die meist 10 Staubblätter sind an ihrem Stiel miteinander verwachsen. Sind alle 10 miteinander verbunden, nennt man das monaldephisch (einbrüderig). Oft sind jedoch nur 9 Staubfäden verwachsen, während einer frei bleibt. Diese Anordnung wird als diadelphisch (zweibrüderig) bezeichnet.

Die verwachsenen Staubfäden bilden eine Röhre um den nur aus einem Fruchtblatt bestehenden, oberständigen Fruchtknoten. Sein Griffel endet in einer manchmal bärtigen Narbe. Das Fruchtblatt ist an den Rändern verwachsen. Bei der reifen Frucht (Hülse) wird diese Verwachsungsstelle als Bauchnaht bezeichnet. Die Rückennaht wird von der Mittelrippe des Fruchtblatts gebildet. Die Hülsenfrucht springt bei der Reife an beiden Nähten gleichzeitig auf. Seltener werden Nussfrüchte oder Gliederhülsen gebildet. Der meist zweilippige Kelch ist oft trichter- oder glockenförmig und besteht aus 5 miteinander verwachsenen Kelchblättern.

Blütenformel meist:

↓ K(5) C5 oder C3+(2) A(10) oder A(9)+1 G1 oberständig

Kulturpflanzen

Unter den Fabaceen gibt es sehr viele Nutzpflanzen, bei denen die Samen oder Früchte der Ernährung dienen: Erbsen, Bohnen, Linsen und Kichererbsen. Die Sojabohne ist eine bedeutende Ölpflanze. Auch die Erdnuss, deren Früchte im botanischen Sinn keine Nüsse sind, zählt zu den Hülsenfrüchtlern. Manche Klee-Arten, Luzernen, die Esparsette oder die Ackerbohne werden als Futterpflanzen für landwirtschaftliche Nutztiere angebaut. Angebaut wird auch die Lupine, die mit Hilfe der Knöllchenbakterien Ackerböden mit Stickstoff anreichern soll.

Symbiose mit Rhizobien

Viele Hülsenfrüchtler gehen eine Symbiose mit Knöllchenbakterien ein. Dafür infizieren die Bakterien zuerst die Wurzelhaare der Hülsenfrüchtler, angelockt durch Verbindungen, die von den Wurzeln ausgeschieden werden. Die Rhizobien dringen in die Wurzelrindenzellen ein und veranlassen diese, sich verstärkt zu teilen, so dass sich Knöllchen an den Wurzeln bilden, in deren Zellen sich die Bakterien vermehren.

Daraufhin werden die Rhizobien, die sich im Zellplasma befinden, von Zellmembranen eingehüllt und formen sich zu sog. Bacterioiden um, die zur Stickstofffixierung aus der Luft fähig sind. Das dafür notwendige Enzym (eine Nitrogenase) ist äußerst sauerstoffempfindlich. Dass die Bindung von Stickstoff dennoch funktioniert, liegt daran, dass die Pflanze Leghämoglobin produziert – ein Protein, das ähnlich wie der rote Blutfarbstoff Hämoglobin Sauerstoff abfängt. Das Leghämoglobin transportiert den Sauerstoff zur Zellmembran des Bakteriums, wo er zwecks Energiegewinnung veratmet wird, so dass die Nitrogenase, die im Inneren des Bacterioids arbeitet, komplett vor Sauerstoff geschützt ist.

Interessantes am Rande

• Die Johannisbrot- und die Mimosengewächse werden von einigen Botanikern als eigene Familien angesehen und von anderen zu den Fabaceae gestellt.

• Manche Fabaceen werden als Zierpflanzen verwendet, wie einige Wicken-Arten oder die Duftende Platterbse (Lathyrus odoratus).

• Die Schmetterlingsblüten der Fabaceen besitzen oft „ausgeklügelte" physikalische Mechanismen, mit denen der Pollen auf Insekten, meist Bienen und Hummeln, die sich auf dem Schiffchen niederlassen, übertragen wird.