Gewöhnliches Seegras

Eine Wiese aus Blütenpflanzen im Meer

Zostera marina besiedelt geschützte Meeresbuchten, Lagunen und Ästuare der gemäßigten und subtropischen Nordhalbkugel. Seine bandförmigen Blätter sind häufig einige Dezimeter lang, können unter günstigen Bedingungen aber deutlich länger werden. Sie wachsen aus Sprossen, die über kriechende Rhizome im Sediment verbunden sind. Aus einem einzigen genetischen Individuum kann so ein ausgedehnter Bestand entstehen.

Trotz seines grasartigen Erscheinungsbilds gehört es zu den Seegrasgewächsen und nicht zu den Süßgräsern. Es besitzt echte Wurzeln, Rhizome, Blüten und Samen. Die schlanken Blätter bewegen sich mit dem Wasser; die Fortpflanzung findet an besonderen, verzweigten Sprossen statt. Auffällige Blütenhüllen und ein zur Luft ragender Blütenstand sind für die Pollenübertragung nicht erforderlich.

Pollen wird als Faden transportiert

Pollen von Zostera marina ist stark verlängert und fadenförmig. Die Fäden besitzen keine Geißeln und schwimmen nicht aktiv zur Narbe. Das bewegte Wasser übernimmt den Transport. An der empfangsbereiten Blüte ragen schmale Narbenflächen in dieses Wasser hinein. Ein vorbeigeführter Faden kann sie berühren und hängen bleiben.

Dabei ist nicht nur wichtig, wie viel Pollen im Wasser treibt. Seine Gestalt verändert, wie er sich im bewegten Medium ausrichtet. In Strömungskammerversuchen drehten sich die Pollenfäden, während sie an den Blüten vorbeigetragen wurden. Scherung, also unterschiedliche Fließgeschwindigkeiten benachbarter Wasserschichten, setzt die länglichen Teilchen in Rotation. Dadurch können sie Narben mit einem größeren Teil ihrer Länge erreichen.

Diese Bewegung ist physikalisch angetrieben. Erst nach einem geeigneten Kontakt kann die biologische Fortsetzung der Befruchtung beginnen. Ein eingefangener Pollenfaden und ein später ausgereifter Samen sind deshalb unterschiedliche Stationen.

Auch die Blüte verändert ihre unmittelbare Strömung

Die Fortpflanzungsorgane liegen nicht einfach passiv in einem überall gleichen Wasserstrom. Wenn sie aus der umgebenden Struktur hervortreten, ändern sie die lokale Geschwindigkeit und deren Gradienten. Ackermans Strömungskammerstudien zeigten solche Veränderungen zwischen noch unreifen und empfangsbereiten Blüten. Die vorspringenden Teile und die Narben bilden damit ein räumliches Abfangsystem für Pollen.

Ein kräftigerer Strom bringt nicht automatisch proportional mehr Bestäubung. Er transportiert zwar Teilchen heran, verändert aber auch deren Bahnen, Rotation und Aufenthaltsdauer. Die passende Kombination aus Blütenform, Pollenform und Wasserbewegung entscheidet über den Kontakt.

Zusätzlich wurde bei Niedrigwasser auch Pollenübertragung an der Wasseroberfläche nachgewiesen: Dort können sich Pollenflöße bilden und mit oberflächennahen Narben zusammentreffen. Die gut belegte Unterwasserroute ist somit kein Grund, jeden anderen Wassertransport auszuschließen.

Das Leben im Wasser verändert mehr als die Bestäubung

Ein Blatt im Meer ist dauerhaft von Wasser umgeben und muss gelöste Gase und Ionen mit dieser Umgebung austauschen. Die Genomuntersuchung von Zostera marina fand keine funktionsfähige Ausstattung für die Ausbildung der typischen Spaltöffnungen von Landblättern. Die Blätter besitzen solche Öffnungen nicht; der Austausch erfolgt über ihre Oberfläche. Auch die feste äußere Pollenhülle ist gegenüber vielen Landpflanzen stark umgebaut.

Gleichzeitig bleibt Salz eine physiologische Aufgabe. Zellwände enthalten neben für Landpflanzen typischen Bestandteilen stark geladene Polysaccharide, darunter sulfatierte Verbindungen. Zusammen mit Membrantransportern und Pumpen stehen diese Veränderungen im Zusammenhang mit dem geregelten Ionenhaushalt unter Meeresbedingungen. Die Zellen lassen also nicht einfach beliebig viel Salz ins Innere gelangen.

Diese Merkmale entstanden in der Evolution einer Blütenpflanzenlinie. Seegras wurde dadurch nicht zu einer Alge, und es ist auch nicht unbegrenzt gegen Salzgehalt, Erwärmung oder Lichtmangel geschützt. Sein mariner Lebensraum verlangt fortgesetzt funktionierenden Stoffaustausch und genügend Licht für die Photosynthese.

Rhizome halten eine Wiese, Samen mischen ihre Abstammung

Neue Sprosse aus dem Rhizom können Lücken schließen und eine bestehende genetische Linie erhalten. Bestäubung und Samenbildung erfüllen eine andere Aufgabe: Sie verbinden die Erbanlagen von Elternpflanzen und ermöglichen neue genetische Individuen.

Genetische Nachkommenschaftsanalysen fanden bei Zostera marina hohe Anteile an Fremdbestäubung und mehrere Pollenväter innerhalb untersuchter Nachkommenschaften. Der Wassertransport ist damit durchaus in der Lage, Erbgut zwischen Pflanzen zu bewegen. Ein klonal wirkender Bestand muss nicht fortwährend nur sich selbst bestäuben.

Für die Erneuerung einer Wiese müssen mehrere Bedingungen zusammenkommen: blühende Sprosse, Pollenankunft, Samenreife und ein geeigneter Ort für den Keimling. An diesen Übergängen kann ein Bestand scheitern, selbst wenn seine verbliebenen Rhizome noch neue Blätter hervorbringen. Die unscheinbaren Blüten sind deshalb für das langfristige Leben der Unterwasserwiese ebenso wesentlich wie ihre sichtbare grüne Fläche.