Mammutbäume
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Riesenmammutbaum | ||||||||||||
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| Sequoioideae | ||||||||||||
| (Luerss.) Quinn | ||||||||||||
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Die Mammutbäume (Sequoioideae) sind eine Unterfamilie der Pflanzenfamilie der Zypressengewächse (Cupressaceae). Diese Unterfamilie umfasst rezent nur drei monotypische Gattungen, das heißt, sie bestehen je aus einer lebenden Art. Fossil sind allerdings zahlreiche weitere Arten überliefert. ⓘ
Die Sequoioideae, im Volksmund als Mammutbäume bekannt, sind eine Unterfamilie der Nadelbäume innerhalb der Familie der Cupressaceae. Zu ihr gehören die größten und höchsten Bäume der Welt. ⓘ
Ökologie und Beschreibung der Arten
Die Riesenmammutbäume (Sequoiadendron giganteum) der Gattung Sequoiadendron sind Pyrophyten; ihre dicke, faserige Rinde schützt sie vor Waldbränden, die in den trockenen Wäldern an der Sierra Nevada in den westlichen USA häufig auftreten können. ⓘ
Die meisten alten Bäume wie z. B. die im Sequoia-&-Kings-Canyon-Nationalpark zeigen deutliche Brandnarben, welche aber, wenn der Baum nicht zu stark geschädigt ist, wieder verheilen. Die Zapfen der Riesenmammutbäume öffnen sich erst nach einem Waldbrand. Nachdem viele der anderen konkurrierenden Pflanzen verbrannt sind, können die Samen ungestört in der nährstoffreichen Ascheschicht keimen. Die Riesenmammutbäume können sehr alt werden und wachsen enorm in die Breite. Der Mammutbaum ist ein Tief- bzw. Pfahlwurzler. ⓘ
Der zurzeit nach dem Rauminhalt seines Stammes größte Riesenmammutbaum, der General Sherman Tree im Sequoia-Nationalpark, ist knapp 84 Meter hoch und hat in Brusthöhe einen Durchmesser von etwa 8,25 Meter, am Boden rund 9,95 Meter, was einem Grundumfang von über 31 Metern entspricht. Den breitesten Stamm soll der General Grant Tree haben, bei ovaler Grundfläche mit einem maximalen Durchmesser von knapp 13 Metern. Die ältesten dieser Bäume sollen über 3000 Jahre alt sein. Allein das Stammvolumen der größten lebenden Bäume beträgt nahezu 1500 m³, womit sie die größten Pflanzen der Erde sind; ihr Gewicht soll bei über 2400 Tonnen liegen. Zum Vergleich: Ein Airbus A380, das größte zivile Passagierflugzeug, hat knapp 600 t Startgewicht; ein Blauwal wiegt etwa 140 t; ein kleiner PKW etwa 1 t. ⓘ
Seit Mitte des 19. Jahrhunderts werden diese Bäume in Mitteleuropa auch als (seltene) Parkbäume angepflanzt, zumeist in weiträumig angelegten englischen Landschaftsgärten. ⓘ
Der Küsten-Mammutbaum der Gattung Sequoia bildet einen viel schlankeren Stamm aus als der Riesen-Mammutbaum und wird auch nicht so alt. Er ist spezialisiert auf die regenreichen bis nebelfeuchten pazifischen Küstenstreifen von Nordkalifornien über Oregon bis nach Washington/State im Norden. Viele Exemplare des Küsten-Mammutbaums sind über 100 m hoch. ⓘ
Die englische Bezeichnung „Californian Redwood“ für den Küstenmammutbaum ist denkbar unglücklich und die Quelle einer Unzahl von weitverbreiteten Irrtümern über Mammutbäume, denn diese Bezeichnung passt sowohl zum Riesenmammutbaum als auch zum Küstenmammutbaum: Beide wachsen in Kalifornien und beide haben rötliches Holz. ⓘ
Im Gegensatz zu den Küstenmammutbäumen (Gattung Sequoia) sind Riesenmammutbäume (Gattung Sequoiadendron) bestimmter Provenienzen und die Urweltmammutbäume der Gattung Metasequoia generell unter mitteleuropäischen Verhältnissen als frostverträglich anzusehen. Die beiden letztgenannten Arten gehören daher seit Jahren zum regulären Baumschulsortiment. ⓘ
Die drei Gattungen der Unterfamilie der Mammutbäume sind Sequoia in den Küstenregionen Kaliforniens und Oregons, Sequoiadendron in der Sierra Nevada in Kalifornien und Metasequoia in China. Zu den Mammutbaumarten gehören die größten und höchsten Bäume der Welt. Diese Bäume können Tausende von Jahren alt werden. Zu den Bedrohungen gehören Abholzung, Brandbekämpfung, Klimawandel, illegaler Marihuanaanbau und Wilderei. ⓘ
Taxonomie und Evolution
Mehrere Studien sowohl morphologischer als auch molekularer Merkmale haben die Behauptung, dass die Sequoioideae monophyletisch sind, stark unterstützt. ⓘ
Die meisten modernen Phylogenien sehen Sequoia als Schwestergruppe von Sequoiadendron und Metasequoia als Untergruppe an. Yang et al. untersuchten jedoch den Ursprung eines besonderen genetischen Artefakts der Sequoioideae - die Polyploidie von Sequoia - und stellten eine bemerkenswerte Ausnahme fest, die die Besonderheiten dieses relativen Konsenses in Frage stellt. ⓘ
Kladistischer Baum
In einer Arbeit aus dem Jahr 2006, die sich auf nicht-molekulare Beweise stützte, wurde die folgende Verwandtschaft zwischen den heute lebenden Arten vorgeschlagen:
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In einer Studie aus dem Jahr 2021, die sich auf molekulare Daten stützt, wurden dieselben Verwandtschaftsbeziehungen zwischen den Sequoioideae-Arten festgestellt, allerdings wurden die Sequoioideae als Schwestergruppe zu den Athrotaxidoideae (einer Überfamilie, die derzeit nur aus Tasmanien bekannt ist) und nicht zu den Taxodioideae betrachtet. Es wird angenommen, dass sich die Sequoioideae und die Athrotaxidoideae während des Jura voneinander getrennt haben. ⓘ
Mögliche netzartige Entwicklung bei den Sequoioideae
Unter netzartiger Evolution versteht man die Entstehung eines Taxons durch die Verschmelzung von Vorfahrenlinien. Die Polyploidie ist bei Pflanzen inzwischen recht weit verbreitet - Schätzungen gehen von 47 % bis 100 % der Blütenpflanzen und der heutigen Farne aus, die auf eine alte Polyploidie zurückgehen. Bei den Gymnospermen ist sie jedoch recht selten. Sequoia sempervirens ist hexaploid (2n= 6x= 66). Um den Ursprung dieser Polyploidie zu untersuchen, verwendeten Yang et al. zwei Kerngene mit nur einer Kopie, LFY und NLY, um phylogenetische Bäume zu erstellen. Andere Forscher hatten mit diesen Genen in ähnlichen Studien zu verschiedenen Taxa Erfolg. ⓘ
Es wurden mehrere Hypothesen vorgeschlagen, um den Ursprung der Polyploidie von Sequoia zu erklären: Allopolyploidie durch Hybridisierung zwischen Metasequoia und einer wahrscheinlich ausgestorbenen taxodiaceen Pflanze; Metasequoia und Sequoiadendron oder Vorfahren der beiden Gattungen als Elternarten von Sequoia; und Autohexaploidie, Autoallohexaploidie oder segmentale Allohexaploidie. ⓘ
Yang et al. stellten fest, dass Sequoia in dem mit dem LFY-Gen erstellten Baum mit Metasequoia, in dem mit dem NLY-Gen erstellten Baum jedoch mit Sequoiadendron geclustert war. Weitere Analysen stützten die Hypothese, dass Sequoia das Ergebnis eines Hybridisierungsereignisses zwischen Metasequoia und Sequoiadendron ist. Yang et al. stellen daher die Hypothese auf, dass die widersprüchlichen Beziehungen zwischen Metasequoia, Sequoia und Sequoiadendron ein Zeichen für eine netzartige Evolution durch hybride Speziation (bei der zwei Arten hybridisieren und eine dritte hervorbringen) zwischen den drei Gattungen sein könnten. Aufgrund der langen Evolutionsgeschichte der drei Gattungen (die frühesten fossilen Überreste stammen aus dem Jura) ist es jedoch schwierig, die Frage zu klären, wann und wie Sequoia entstanden ist, zumal die Fossilienaufzeichnungen zum Teil unvollständig sind. ⓘ
Verbreitungsgebiet
Süd- und Zentralchina
- Das ursprüngliche Verbreitungsgebiet von Metasequoia glyptostroboides liegt in Chongqing, Hubei und Hunan in Süd-Zentral-China. ⓘ
Kalifornien, USA
- Der ursprüngliche Lebensraum von Sequoiadendron giganteum ist nur an den westlichen Hängen der Sierra Nevada in Kalifornien zu finden.
- Der ursprüngliche Lebensraum von Sequoia sempervirens ist nur in der Ökoregion der Küstenwälder Nordkaliforniens, an der nordkalifornischen Küste und einige Meilen bis nach Oregon. ⓘ
Paläontologie
Sequoioideae ist ein uraltes Taxon, wobei die älteste beschriebene Sequoioideae-Art, Sequoia jeholensis, aus jurassischen Ablagerungen stammt. Die Gattung Medulloprotaxodioxylon, die aus der späten Trias in China beschrieben wurde, unterstützt die Idee eines norischen Ursprungs. ⓘ
Die Fossilienaufzeichnungen zeigen eine massive Ausdehnung des Verbreitungsgebiets in der Kreidezeit und eine Dominanz der arkto-tertiären Geoflora, insbesondere in nördlichen Breitengraden. Gattungen der Sequoioideae wurden am Polarkreis, in Europa, Nordamerika und in ganz Asien und Japan gefunden. Ein allgemeiner Abkühlungstrend, der im späten Eozän und Oligozän einsetzte, reduzierte die nördlichen Verbreitungsgebiete der Sequoioideae ebenso wie die nachfolgenden Eiszeiten. Die evolutionären Anpassungen an die alten Umgebungen sind bei allen drei Arten trotz der Veränderungen des Klimas, der Verbreitung und der damit verbundenen Flora erhalten geblieben, insbesondere die spezifischen Anforderungen ihrer Reproduktionsökologie, die jede der Arten schließlich in Refugialgebiete zwangen, in denen sie überleben konnten. ⓘ
Bestandserhaltung
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Die gesamte Unterfamilie ist vom Aussterben bedroht. Die Rote Liste der IUCN stuft Sequoia sempervirens als gefährdet (A2acd), Sequoiadendron giganteum als gefährdet (B2ab) und Metasequoia glyptostroboides als gefährdet (B1ab) ein. ⓘ
Eingeführtes Verbreitungsgebiet
Die beiden kalifornischen Mammutbaumarten werden seit dem frühen 19. Jahrhundert und die chinesische Mammutbaumart seit 1948 weit über ihre ursprünglichen Lebensräume hinaus gärtnerisch kultiviert. Man findet sie in botanischen Gärten, öffentlichen Parks und privaten Landschaften in vielen ähnlichen Klimazonen weltweit. Anpflanzungen außerhalb ihres ursprünglichen Verbreitungsgebiets finden sich vor allem in Kalifornien, an den Küsten des Nordwestens und des Ostens der Vereinigten Staaten, in Gebieten Chinas, Irlands, Deutschlands, des Vereinigten Königreichs, Australiens und in der Nähe von Rotorua, Neuseeland. Sie werden auch in Bildungsprojekten verwendet, die das Aussehen der Megaflora der pleistozänen Landschaft nachbilden. ⓘ
Siehe auch
- Gemäßigter Nebelwald an der Westküste Nordamerikas (Mammutbaumwälder)
- Liste der Bäume der Superlative ⓘ
Bibliographie und Links
- "Über die Bäume". National Park Service. Abgerufen am 10. Januar 2014.
- "Ein paar grundlegende Fakten über Redwoods und Parks". National Park Service. Abgerufen am 10. Januar 2014.
- "Calaveras Big Trees Association". Abgerufen am 10. Januar 2014.
- Hanks, Doug (2005). "Crescent Ridge Dawn Redwood Preserve". Abgerufen am 10. Januar 2014.
- de:Liste der dicksten Mammutbäume in Deutschland. Liste der großen Mammutbäume in Deutschland.
- IUCN 2013. IUCN Rote Liste der bedrohten Arten. Version 2013.2. Abgerufen am 10. Januar 2014.
- James Donald, John Rubin (Regie) (2009). Climbing Redwood Giants (Film). National Geographic.
- "Big trees". Notes from the Field tv. 6 Minuten in. PBS. Zurückgeholt am 10. Januar 2014. ⓘ
Systematik
In der Unterfamilie Mammutbäume (Sequoioideae) gibt es rezent drei monotypische Gattungen, also je mit einer lebenden Art:
- Gattung Sequoiadendron
- Riesenmammutbaum (Sequoiadendron giganteum)
- Gattung Sequoia
- Sequoia affinis †
- Sequoia chinensis †
- Sequoia dakotensis †
- Sequoia jeholensis †
- Sequoia langsdorfii †
- Sequoia magnifica †
- Küstenmammutbaum (Sequoia sempervirens)
- Gattung Metasequoia
- Metasequoia disticha †
- Metasequoia foxii †
- Urweltmammutbaum (Metasequoia glyptostroboides)
- Metasequoia milleri †
- Metasequoia occidentalis † ⓘ
Bedrohung
Bisher galt die Unterfamilie als extrem widerstandsfähig, da sie vor der Dürreperiode 2012–2016 gemäß 100 Jahre zurückreichenden Aufzeichnungen weder von normalen Waldbränden noch von Insekten bedroht war. Seither ist jedoch ein kleiner Anteil der Bäume im Sequoia-Nationalpark und Kings-Canyon-Nationalpark durch eine nur 3–4 mm lange Borkenkäferart (Phloeosinus punctatus) vernichtet worden, was auf den Klimawandel zurückgeführt wird. Daher werden nun Krisenpläne in Kraft gesetzt, die eigentlich erst für die 2050er Jahre vorgesehen waren. ⓘ