Süßgräser

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Einleitung

Süßgräser, große Familie einkeimblättriger Samenpflanzen, wirtschaftlich und ökologisch die wichtigste Pflanzenfamilie der Welt.

Die Süßgräser umfassen etwa 635 Gattungen und 9 000 Arten. Damit stellen sie nach den Hülsenfrüchtlern, Orchideen und Korbblütlern die viertgrößte Familie. Gräser sind zwar nicht die artenreichste Familie im Pflanzenreich, aber diejenige mit der größten Individuenzahl. Man schätzt, dass etwa 20 Prozent der Landoberfläche der Erde von Gräsern eingenommen werden. Damit bestimmen sie wesentliche Elemente unserer Biosphäre. So werden die amerikanischen Prärien, die asiatischen Steppen und die Savannen Ostafrikas, ganz abgesehen von den europäischen Wiesen und Weiden, von Gräsern dominiert.

Süßgräser sind zudem die am weitesten verbreitete Gruppe blühender Pflanzen. Sie kommen einerseits weit über den nördlichen Polarkreis hinaus vor, andererseits findet man sie von den gemäßigten und tropischen Regionen bis zur Antarktis. Gräser sind die einzigen Samenpflanzen, die auf dem antarktischen Kontinent Fuß gefasst haben. Sie sind nicht nur in Prärien, Steppen und Savannen die dominierende Vegetation. Viele Arten sind auch in Wäldern verbreitet, besonders in den Tropen. Manche sind sogar an aquatische Lebensräume angepasst – sowohl an Salz- und Süßwasser als auch an stehende und fließende Gewässer. Einige Arten schwimmen sogar auf der Wasseroberfläche. Auch in Wüsten sind Gräser anzutreffen.

Zahllose Tierarten bewohnen Grasländer, ernähren sich von Gräsern oder benutzen Gras zum Nestbau. Ohne Graslandschaften wäre die Evolution der Paarhufer und Pferde kaum so erfolgreich verlaufen. Auch die menschliche Kulturgeschichte wurde entscheidend durch den Anbau von Gräsern geprägt. Die Entdeckung, dass Grassamen für die menschliche Ernährung geeignet sind und sich Gräser zudem leicht kultivieren lassen, war ein entscheidender Fortschritt. Der Anbau von Getreide und die damit verbundene verlässliche und rationelle Gewinnung von lagerfähigen Nahrungsmitteln hat seit etwa 10 000 Jahren die Entstehung städtischer Hochkulturen gefördert und die Phase der Sammler und Jäger ausklingen lassen.

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Aufbau und Wachstum

Gräser sind in ihrem Aufbau relativ einheitlich. Ihre Stängel sind zumeist krautig, hohl oder gar holzig wie beim Bambus; die von Mais und Zuckerrohr sind markhaltig. Der Spross oder Stängel ist vertikal in einzelne Knoten (Nodien) gegliedert, an denen die Blätter entspringen. Die Blätter selbst sind unterteilt in die so genannte Blattscheide, eine rinnenförmige Struktur, die am Knoten entspringt und sich eng anliegend am Stängel hochzieht; nach etwa einer halben Blattlänge zweigt dann die eigentliche Blattspreite oder Blattfläche von der Blattscheide ab. Das Umfassen des Stängels oberhalb des Knotens dient als Schutz für das in dieser Region liegende zellteilungsaktive Gewebe des Grases.

Das Wachstum der Gräser ist auf ein Längenwachstum beschränkt; auch der kräftigste Bambus wird im Lauf seines Wachstums nicht dicker, sondern nur länger. Da die aktiven Wachstumszonen im Bereich der Knoten liegen, sind Gräser erstaunlich regenerationsfähig. Im Gegensatz zu den zweikeimblättrigen Samenpflanzen lassen sie sich ohne Schaden mähen und treiben aus den verbliebenen Knoten wieder aus. Ein weiterer ökologischer Vorteil der Gräser besteht darin, sich durch differenziertes Wachstum an den Knoten aufrichten zu können, wenn sie von Wind und Wetter zu Boden gedrückt wurden. Darauf beruht auch ihre Trittfestigkeit auf Rasenflächen. Gräser besitzen keine starke Hauptwurzel, sondern sehr viele oberflächennahe Wurzeln, die ebenfalls nur in die Länge, nie aber in die Dicke wachsen können.

Ein anderes typisches Gräsermerkmal ist die Ligula, eine kurze, haarige oder membranartige „Halskrause” an dem Punkt, wo am Stängel die Blattscheide in die Blattspreite übergeht. Die Ligula verhindert das Eindringen von ablaufendem Regenwasser in die Fuge zwischen Stängel und Blattscheide. An der Struktur der Ligula lassen sich Weizen, Gerste, Hafer und Roggen auch ohne Blüte voneinander unterscheiden.

Die Blattspreite ist meist lang und dünn und weist parallel angeordnete Blattadern auf. Im Gegensatz zu anderen Pflanzen, deren Blätter nur an der Blattspitze wachsen, besitzt die Blattspreite der Gräser im Bereich der Ligula ein teilungsaktives Gewebe mit dessen Hilfe sie auch dann weiterwachsen können, wenn die Spitzen von Weidetieren abgefressen werden.

Bezüglich ihrer Größe können tropische Bambusarten Höhen von über 30 Meter erreichen, während das Einjährige Rispengras nur wenige Zentimeter hoch wird. Bei manchen Süßgräsern fehlen Blattspreiten völlig, und allenfalls die den Stängel umfassende Blattscheide ist noch vorhanden, während die Blätter anderer Arten bis zu fünf Meter lang werden.

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Blüten und Früchte

Die Blüten der Gräser sind zwar einzeln betrachtet meist unauffällig, oft aber zu großen, beeindruckenden Infloreszenzen (Blütenständen) vereinigt. Beim Mais z. B. ist der Rispenwedel an der Spitze der Pflanze der männliche Blütenstand, während sich die weiblichen Blütenstände (Kolben) seitlich darunter an Stängelknoten befinden. Die meisten Gräser sind windbestäubt. Ihre Blüten sind daher reduziert und sehr einfach gebaut und besitzen weder Kelch noch Blütenblätter. Stattdessen sind diese Elemente durch zwei winzige Schwellkörper, die Lodiculae, ersetzt. Diese befinden sich an der Basis der drei Staubblätter (der männlichen Blütenteile). Die Lodiculae leiten sich von den ursprünglichen Kelch- und Kronblättern ab; ihre Funktion dürfte das Aufspreizen der Spelzen sein, um die Staubblätter zur Verbreitung des Pollens freizulegen. Der einzelne Fruchtknoten (der weibliche Blütenteil) ist oberständig, d. h., er steht über den anderen Blütenteilen und schließt am oberen Ende mit meist zwei großen, fedrigen Narben ab. Der Fruchtknoten reift zu einer typischen einsamigen Frucht heran, die Karyopse genannt wird. Dieser Fruchttyp ist durch die Verwachsung von Frucht- und Samenschale charakterisiert.

Als Blütenstände treten durchweg Ährchen auf. Sie bestehen aus einer Blütenachse, entlang der die einzelnen Blüten sitzen. Jede einzelne Blüte wird von einer äußeren Deckspelze und einer inneren Vorspelze umschlossen. An der Basis der Blütenachse sitzt eine weitere Spelze, die Hüllspelze. Diese ist oft hart und zu einer Borste oder Granne verlängert. Die innere Deckspelze dagegen ist membranartig.

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Wirtschaftliche Bedeutung

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Getreide

Alle Getreide sind Gräser. Darauf ist die große wirtschaftliche Bedeutung der Familie Süßgräser zurückzuführen. Wegen des Stärkereichtums ihrer Samen sind Getreide die wichtigsten Nutzpflanzen des Menschen. Von ihren Wildformen unterscheiden sich die Kulturgetreide dadurch, dass die Zahl ihrer Blüten durch Kultur und Züchtung vermehrt wurde und die Körner, Karyopsen genannt, deutlich an Größe zugenommen haben. Ein wesentlicher Punkt war auch die Entwicklung stabiler Ähren, denn bei den Wildformen zerbrachen die Ähren zu früh, und die Körner fielen zu Boden, was die Ernte ungemein verlustreich gestaltete. Auch die Weiterverarbeitung der geernteten Ähren wurde züchterisch insofern verbessert, als sich beim Dreschen nun die Körner aus den sie umschließenden Hüllspelzen herauslösen und keine weitere Bearbeitung nötig ist.

Unter den Getreidesorten nimmt der Weizen hinsichtlich Anbaufläche und Erntevolumen den ersten Platz ein, wobei hexaploide Weichweizensorten (mit sechsfachem Chromosomensatz) 90 Prozent des Anbaus ausmachen; nur 10 Prozent entfallen auf den für Teigwaren, z. B. Spaghetti, besser geeigneten tetraploiden Hartweizen (mit vierfachem Chromosomensatz). Weizen wird vorwiegend in den gemäßigten Breiten angebaut, nicht aber in den Tropen. An zweiter Stelle in der Rangliste steht Mais, der wohl ursprünglich aus der Region zwischen Peru und Mexiko stammt und heute vorwiegend in wärmeren Gegenden als Nahrungsmittel dient. In den gemäßigten Breiten wird er vorwiegend als Viehfutter genutzt. Wegen seines Mangels an backfähigem Klebereiweiß wird er häufig nur zu Fladenbrot bzw. zu Tortillas verarbeitet.

An dritter Stelle ist Reis als das Grundnahrungsmittel im südostasiatischen Raum zu nennen. Er wird in den Tropen und Subtropen angebaut; Wildformen wurden in Afrika, Asien und Amerika gefunden, so dass sein Ursprung unklar ist. Die Gerste, an vierter Stelle, dürfte von allen Getreidearten am frühesten in Kultur genommen worden sein. Sie stammt wie auch der Roggen aus dem vorderasiatischen Raum. Verwendet wird sie zumeist als Tierfutter und als Braugerste für Bier und Whisky. Die verschiedenen Hirsearten, der Hafer und der anspruchslose Roggen folgen in ihrer Bedeutung mit deutlichem Abstand.