Die Blumenuhr des Carl von Linné

Manche Blüten öffnen und schließen sich zu festgelegten Uhrzeiten. Diese Rhythmik verschafft den Pflanzen einen Bestäubungsvorteil. Fehlen die Insekten, gehen die Blumenuhren langsamer.

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Wer nachmittags in diesen Garten kommt, verpasst einen der schönsten Blautöne, die die Natur zu bieten hat. Die „Gewöhnliche Wegwarte“ öffnet ihre himmelblauen Blüten schon in aller Frühe und schließt sie kurz nach dem Mittag. Auch die Obstwiese hinter dem Gartenhäuschen präsentiert sich nur morgens in einem luftigen Gelb, wenn die Blüten des Habichtskrauts in der Sonne tanzen. Wenn man abends zum Gießen vorbeischaut, haben sich die Blütenköpfchen längst wieder geschlossen.

Carl von Linné und die Blumenuhr

Der schwedische Naturforscher Carl von Linné (1707 bis 1778) war der Erste, der die Blühzeiten verschiedener Pflanzen systematisch studierte. Linnés Vater arbeitete als Pfarrer in der südschwedischen Gemeinde Stenbrohult und hatte neben der Kirche einen prächtigen Garten mit besonderen Bäumen und seltenen Blumen angelegt. Schon als Kind beobachtete Linné das Werden und Vergehen in diesem Garten, das Aufblühen und das Verblühen; und wie sich die Blätter einiger Pflanzen tagsüber hoben und abends wieder senkten, so als würden sie mit dem Tageslicht aufwachen und in der Dämmerung einschlafen.

Als Hochschullehrer in Uppsala und Leiter des botanischen Universitätsgartens veranstaltete Linné viele Jahre später regelmäßig Exkursionen in die Umgebung der Universität. Seine Studenten sammelten dabei Pflanzen und Insekten und notierten ihre Beobachtungen. In einem Notizbuch Linnés von 1750 finden sich Aufzeichnungen über tagesperiodische Blütenbewegungen und den Blumenbesuch von Insekten, aber auch Informationen über die Blühzeit verschiedener Pflanzen, die Linnés Studenten zusammengetragen hatten.

In seinem Hauptwerk, der „Philosophia Botanica“, das 1751 veröffentlicht wurde, unterscheidet Linné drei verschiedene Blumenarten. Die „Meteorici“ – eine Gruppe von Pflanzen, deren Blüten sich in Abhängigkeit von den Wetterbedingungen öffnen und schließen; die „Tropici“ – Pflanzen, die in Abhängigkeit zur Tageslänge blühen; und „Aequinoctales“ – Pflanzen, deren Blüten sich unabhängig vom Wetter zu festen Zeiten öffnen und schließen.

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In der „Philosophia Botanica“ findet sich auch die „Blumenuhr“ („Horologium florae“). Der schwedische Naturforscher hatte hier auf dem Papier die Namen von 44 Pflanzenarten kreisförmig, entsprechend ihrer Blühzeiten, wie auf dem Zifferblatt einer Uhr, angeordnet. Eine Blumenuhr tatsächlich gepflanzt oder zu pflanzen angeordnet, hat Linné wohl nie, aber es geht die Legende, dass er beim Gang durch die Natur anhand der Pflanzen und Blütenstände die Uhrzeit exakt bestimmen konnte.

Während der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts legten einige botanische Gärten in Europa Blumenuhren an, eine knifflige Angelegenheit. Einige der von Linné genannten Pflanzen blühen nicht gleichzeitig im Jahreslauf: Manche bleiben bei schlechtem Wetter länger geschlossen und die in Uppsala ermittelten Blühzeiten stimmen lange nicht mit denjenigen anderswo in Europa überein, da der Breitengrad und damit die Tageslänge die Blüte beeinflussen.

Die Wegwarte etwa öffnet sich in Linnés nordschwedischer Wirkungsstätte Uppsala schon zwischen 4 und 5 Uhr morgens (bei uns gegen 6 Uhr) und schließt sich bereits um 10 Uhr morgens (bei uns gegen 14 Uhr).

Die Blumenuhr – einige Beispiele

Die Uhrzeiten gelten für Uppsala (60° nördlicher Breite, Quelle: “Biologie in Zahlen” von Rainer Flindt)

Es öffnen die Blüten:

3 bis 5 Uhr Wiesenbocksbart

4 bis 5 Uhr Wegwarte, Bitterich

5 Uhr Gänsedistel, Islandmohn

5 bis 6 Uhr Löwenzahn

6 Uhr Doldiges Habichtskraut

6 bis 7 Uhr Gemeines Habichtskraut

7 Uhr Weiße Seerose

8 Uhr Felsennelke

Es schließen sich die Blüten:

8 bis 10 Uhr Löwenzahn

9 bis 10 Uhr Wiesenbocksbart

10 Uhr Wegwarte

11 bis 12 Uhr Gänsedistel

12 Uhr Ackerringelblume

13 Uhr Felsennelke

14 Uhr Gemeines Habichtskraut

17 Uhr Weiße Seerose, Gold. Habichtskraut

19 Uhr Islandmohn

Vorteil durch rhythmisches Öffnen der Blüten

Um Samen zu bilden und sich fortzupflanzen, haben sich bei Blütenpflanzen verschiedene Strategien herausgebildet. Die Bestäubung mit Hilfe tierischer Blütenbesucher hat im Vergleich zur Windbestäubung den Vorteil, dass der Pollen wesentlich gezielter von Pflanze zu Pflanze übertragen wird.

Wenn sich die Blüten mancher Pflanzenarten einer Region gesammelt nur in einer begrenzten Zeitspanne öffnen (wie bei den Pflanzen der Blumenuhr), erhöhen sie durch das „geballte Angebot“ die Wahrscheinlichkeit für eine erfolgreiche Bestäubung, weil wenig Pollen an andere Pflanzenarten verloren geht.

Pflanzen legen ein ganz unterschiedliches Blühverhalten an den Tag. Manche blühen erst, wenn der Tag eine gewisse Länge erreicht hat (beim Wiesenklee zum Beispiel mindestens 12 Stunden), andere blühen nur dann, wenn eine bestimmte Tageslänge nicht überschritten wird (Erdbeere 10 Stunden). Wieder andere sprechen nicht oder kaum auf die Tageslänge an (Löwenzahn).

Die Grundlage von allem (Opens in a new window) (nicht nur die Blüten können sich rhythmisch öffnen, auch die Produktion von Nektar und Duftstoffen sowie die Verfügbarkeit von Pollen schwanken im Tagesverlauf) bilden genetisch festgelegte biologische (chronobiologische) Rhythmen, die sich periodisch wiederholen, tagtäglich aber auch mit den äußeren Umweltbedingungen abgestimmt werden bzw. sich durch sie beeinflussen lassen. Nur so kann sich eine Pflanze, die ihren Standort nun einmal nicht wechseln kann, an unterschiedliche Umgebungsfaktoren anpassen.

Wenn Insekten fehlen, gehen die Uhren nach

Der Zoologe Jochen Fründ, ehemals an der Universität Freiburg, jetzt an der Uni Hamburg tätig, untersucht, welchen Einfluss bestäubende Insekten auf die Blütenöffnung haben. Licht und Feuchtigkeit beeinflussen die Blühzeiten, aber welche Rolle spielen Insekten für die Blumenuhr?

Vor einigen Jahren schon (Opens in a new window) stellten Fründ und sein Team im Freiland offene oder geschlossene Käfige hauptsächlich über eine Gruppe von Pflanzen, die Cichorioideae, früher Zungenblütige Korbblütler genannt, zu denen auch das Habichtskraut auf der oben erwähnten Obstwiese gehört. Die von Fründ untersuchten Korbblütler stellen immerhin 27 der 44 in Linnés Blumenuhr eingeschlossenen Arten und sind ein wichtiger Teil der europäischen Vegetation.

In die offenen Käfige auf der Wiese nun konnten Bienen ein- und ausfliegen, Nektar und Pollen sammeln, die Blüten bestäuben, in die geschlossenen nicht. Fehlten die Bienen, verlängerte sich die Blühzeit der Pflanzen um bis zu drei Stunden. Die Blumenuhr ging nach. Der Herbstlöwenzahn beispielsweise blühte im Experiment bis 18 Uhr, normalerweise (bei Anwesenheit von Bienen) schließt sich die Blüte gegen 15 Uhr.

In einem weiteren Projekt beschäftigte sich Jochen Fründ mit den Auswirkungen auf die komplexen Nahrungsnetze zwischen Pflanzen und Insekten, wenn die Blüten mancher Pflanzen länger geöffnet bleiben, weil etwa zu wenige Bienen als Bestäuber umherfliegen. Das Insektensterben stört das fein austarierte Miteinander in der Natur (Opens in a new window) massiv, das ist keine Frage. Auch auf die Blumenuhr wirkt es sich aus.

Text: Dr. Ulrike Gebhardt

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