1.

Einleitung

Orchideen, eine der größten, weltweit verbreiteten Familien im Pflanzenreich.

Orchideen gehören innerhalb der Bedecktsamer zu den einkeimblättrigen Pflanzen. Nur in der Antarktis und den trockensten Wüstengebieten kommt diese Familie nicht vor. Die größte Vielfalt der Gattungen und Arten findet sich in tropischen Regionen, die bisher wenig erforscht sind. Wegen der Komplexität der Familie reichen Schätzungen der Artenzahl von 15 000 bis 25 000, die der Gattungen von 400 bis 800.

2.

Blütenbau und Bestäubung

Orchideen unterscheiden sich von anderen Ordnungen der Blütenpflanzen durch eine Vielzahl von Merkmalen im Blütenbereich. Die Blüten der Orchideen sind gestielt wie die anderer Pflanzen auch, doch drehen sich diese Stiele während des Wachstums und der Entwicklung der Blüte zusammen mit dem unterständigen Fruchtknoten um 180 Grad, so dass die reife Orchideenblüte sozusagen auf dem Kopf steht. Der Blütenbau weist drei Kelchblätter (äußere Blütenhülle) und drei Kronblätter (innere Blütenhülle) auf. Alle Kelchblätter und die beiden seitlichen Kronblätter sind einander in der Regel ähnlich, während das dritte Kronblatt (als Labellum oder Lippe bezeichnet) meist sehr auffällig in Form und Farbe ist. Es ist in der Regel deutlich größer, oft stark zerteilt oder gar becherförmig, wie z. B. beim Frauenschuh. Häufig dient es als „Landeplatz” für die Bestäuber der Orchidee, die durch die Charakteristik der Lippe, aber auch durch den oft betörenden Duft der Orchidee angelockt werden.

Der spezifische Bau einer Blüte ist manchmal auf ganz bestimmte Bestäuber ausgerichtet. So ist das Labellum der Angraecum-Orchidee auf Madagaskar in seinem unteren Teil zu einem bis zu 30 Zentimeter langen Sporn ausgesackt, in dem sich der Nektar befindet. Charles Darwin schloss aus diesem Blütenbau, dass es ein seinerzeit unbekanntes Insekt mit einem etwa 30 Zentimeter langen Rüssel geben müsse. Erst viel später entdeckte man in der Tat einen so gebauten Schwärmer.

Die Fortpflanzungsorgane der Orchideenblüte (Stempel und Staubblätter) sind zu der so genannten Griffelsäule verwachsen, die gegenüber der Lippe liegt. Orchideen haben oft nur ein Staubblatt; bei den meisten Arten besitzt dieses lediglich einen Staubbeutel (in dem die Pollen gebildet werden). Bei einigen wenigen Arten gibt es jedoch zwei Staubbeutel. Anders als bei den meisten Blütenpflanzen ist der Pollen nicht körnig oder pulverig, sondern zu zwei bis acht Paketen oder Beuteln von mehliger bis harter Beschaffenheit verklebt. Diese Pakete werden als Pollinien bezeichnet; sie befinden sich an der Spitze der Griffelsäule und besitzen meist ein Stielchen mit einem speziellen Klebkörper an dessen unterem Ende. Besucht ein Insekt eine Orchideenblüte und landet auf der Lippe, so muss es beim weiteren Vordringen in den Blütengrund so an der Griffelsäule vorbeikrabbeln, dass die Pollinien abgebrochen werden und mit ihrem Kleber am Insektenkörper – meist an der Stirn – haften bleiben. Eine Hummel oder Biene krabbelt dann mit zwei gelben „Hörnchen” wieder aus der Blüte. Beim Besuch der nächsten Blüte werden diese Pakete an der dreilappigen Narbe abgestreift.

Orchideenblüten werden von einer Vielzahl fliegender Tiere bestäubt. Angelockt werden diese von Düften, die von den feinsten Aromen, die auch der Parfümindustrie Anregungen geben, bis hin zu üblen Gerüchen reichen. Rund die Hälfte aller Orchideenarten werden von Bienen bestäubt; Schmetterlinge, Zweiflügler (Fliegen und Mücken), Vögel und andere Tiere bestäuben die übrigen Arten. Viele Orchideenblüten sind an die Bestäubung durch eine einzige Insektenart angepasst und gleichzeitig auch auf diese angewiesen, wie die schon erwähnte Angraecum-Orchidee. Eine besonders interessante Art der Anlockung von Insekten zur Bestäubung haben die mediterran verbreiteten, terrestrisch wachsenden Orchideen der Gattung Ragwurz entwickelt. Sie werden von Hummeln bestäubt, die aber keinen Nektar im Blütengrund suchen, sondern von der Farbe und dem haarigen Erscheinungsbild der Lippe angelockt werden. Diese ähnelt nämlich dem Hinterleib einer weiblichen Hummel. Bei den fruchtlosen Kopulationsversuchen werden den Hummeln zunächst die Pollinien auf die Stirn geklebt und beim nächsten Versuch wieder entfernt.

3.

Samenbildung und Keimung

Der Fruchtknoten sitzt unter den anderen Elementen der Blüte und ist von Stielgewebe umgeben. Er ist dreifächerig und enthält zahlreiche Samenanlagen, aus denen nach der Reifung die Samen hervorgehen. Die Samen sind extrem klein; in ihnen findet sich ein aus nur wenigen Zellen bestehender, ungegliederter Embryo. Eine einzige Orchidee kann in ihrer Samenkapsel bis zu zwei Millionen Samen bilden. Anders als die meisten anderen Blütenpflanzen besitzen die Samen der Orchideen kein Nährgewebe (Endosperm). Die Kleinheit des Embryos und das fehlende Nährgewebe machen die Keimung der Samen – daher auch ihre riesige Zahl – zu einem „Glücksspiel”. Für eine erfolgreiche Keimung bedürfen die Samen der Hilfe eines symbiontischen Pilzes, dessen Hyphen in den Embryo hineinwachsen, von diesem aber als Nahrung verdaut werden. Der Keimungsprozess dauert auf diese Weise bis zu einem Jahr. Auf synthetischen Medien lassen sich Orchideensamen nur durch eine komplexe Mischung von Vitaminen und Kohlenhydraten zum Keimen bringen. Diese Art der Vermehrung ist besonders bei der Züchtung von Hybriden wichtig, da sich selbst die Arten unterschiedlicher Orchideengattungen kreuzen lassen. Vegetativ werden Orchideen heute nur noch über Gewebekulturen vermehrt.

4.

Lebensformen

Im Bau ihres Pflanzenkörpers unterscheiden sich die einzelnen Orchideenarten nicht so stark voneinander wie in der Gestalt ihrer Blüten, aber entsprechend den vielen Habitaten der Orchideen gibt es viele verschiedene Formen. Rund die Hälfte der Arten sind Epiphyten, d. h., sie wachsen auf Bäumen, die ihnen nur als Träger dienen. Die epiphytischen Orchideen kommen durchweg in den feuchten Tropen vor und haben oft dickfleischige, zungenförmige Blätter, an deren Basis große, grüne Bulben stehen, auch Luftknollen genannt, die als Speicherorgan fungieren. Daneben besitzen die Epiphyten sehr oft weißlich graue, in Büscheln herabhängende Luftwurzeln, die das ablaufende Regenwasser über ein spezielles Schwammgewebe aufnehmen können. Trotz ihres Wachstums in den Tropen sind die epiphytischen Orchideen zu sparsamem Umgang mit Wasser gezwungen, da sie im oberen Kronendach auf Ästen wachsend nur das flüchtige Regenwasser nutzen können und in den obligatorischen Trockenperioden auf das in den sukkulenten Blättern und den Knollen gespeicherte Wasser zurückgreifen müssen. Besonders die Epiphyten in den wechselfeuchten Tropen schalten dann ihren Stoffwechsel auf „Sparflamme”, so wie es auch Kakteen tun.

Die terrestrischen Orchideen, die im Erdreich verwurzelt sind und in den gemäßigten Zonen vorkommen, besitzen mitunter kleine nussartige Knollen im Boden. Daher rührt der wissenschaftliche Name von Knabenkraut-Orchideen und allgemein die Bezeichnung Orchideen: Die Griechen nannten die oft paarigen Knollen orchis, dies bedeutet Hoden. Mit Pilzen, die alle vegetativen Gewebe durchziehen, hauptsächlich aber in den Wurzeln ihr Myzel entwickeln, bleiben Orchideen ihr Leben lang vergesellschaftet. Bei der einheimischen Nestwurz, die kein Chlorophyll für die Photosynthese besitzt, gewährleistet nur der Pilz die Ernährung der Orchidee, die deshalb als mycotroph, als pilzernährt bezeichnet wird. Auch Saprophyten (die von sich zersetzender Biomasse leben) gibt es unter den Orchideen. Einige wenige australische Arten verbringen ihr ganzes Leben vollständig unterirdisch; auch sie sind nicht mehr autotroph, sondern ernähren sich von Pilzen und zersetztem Substrat.

5.

Wirtschaftliche Bedeutung

Die wirtschaftliche Bedeutung der Orchideen liegt weitestgehend auf dem Sektor des Zierpflanzenhandels; als Schnittblumen sind Orchideen in der Vase einige Wochen haltbar. Abgesehen davon ist lediglich die Vanille-Orchidee von gewisser Bedeutung: Ihre Schoten entwickeln durch Fermentation und Trocknung in der Sonne den Aromastoff Vanillin und einige verwandte Substanzen. Diese so genannte Bourbon-Vanille wird hauptsächlich auf der Insel Réunion im Indischen Ozean, früher Bourbon genannt, kultiviert. Seit der synthetischen Herstellung von Vanillin aus Holzabfällen ist die Nachfrage nach der zuvor in vielen Tropengebieten produzierten Vanilleschote allerdings stark zurückgegangen, und ihr Anbau ist nur noch auf Réunion von Bedeutung.

6.

Systematische Einordnung

Orchideen bilden die Familie Orchidaceae, die in drei Unterfamilien gegliedert wird: Apostasioideae, Cypripedioideae und Orchidoideae (die letztere umfasst etwa 99 Prozent aller Arten der Familie). Die Angraecum-Orchidee heißt mit botanischem Artnamen Angraecum sesquipedale, der diese Orchidee bestäubende Schwärmer heißt Xanthopan morgani. Die Nestwurz wird Neottia nidus-avis genannt, die Ragwurz bildet die Gattung Ophrys, die Vanille-Orchidee heißt Vanilla planifolia.