Warum erfriert das Efeu im Winter nicht?

Das Foto des Monats

Auch wenn die Laubbäume schon längst Ihre Blätter verloren haben, taucht das Efeu (Hedera helix) den Wald wie hier an der Amper in Fürstenfeldbruck in ein saftiges dunkelgrün.

Lange ist es her. In meinem Studium habe ich nach einem Thema für die Diplomarbeit gesucht, dass auch mich tatsächlich interessiert. Unser damaliger Botanik-Professor Walter Eschrich brachte mich auf die Idee, doch mal zu erforschen, warum Laubgehölze, die ihre Blätter auch im Winter nicht abwerfen, eigentlich nicht erfrieren. Gesagt, getan: Ich habe mir einiges ausgedacht, um der Lösung näher zu kommen.
https://books.google.de/books?id=UrWoBgAAQBAJ&pg=PA377&lpg=PA377&dq=frostresistenz+efeu+soppa&source=bl&ots=k6rBXK9iz5&sig=d07l8-gLo3WTTve-RlJtEacJcJw&hl=de&sa=X&ved=0ahUKEwjzs-Sz-OvQAhXCCBoKHT_VDLgQ6AEIKTAC#v=onepage&q=frostresistenz%20efeu%20soppa&f=false

Ich habe sogar eine Vorrichtung entwickelt, mit der man messen konnte, bis zu welcher Temperatur die Pflanze überhaupt noch Photosynthese betreiben kann. Aber soviel vorab: Ich habe es damals nicht herausgefunden, warum die Blätter nicht erfrieren; und ganz genau weiß man es immer noch nicht.
Was passiert da? Jeder, der schon mal Früchte oder sonstige Pflanzenteile eingefroren und aufgetaut hat, weiß, dass die danach matschig sind. Das Wasser in  den Pflanzenzellen gefriert, dehnt sich aus und bringt die Zellen zum Platzen. Eigentlich der sichere Tod für jede Pflanze. Wie funktioniert es nun, dass Efeu und andere wintergrüne Pflanzen die Fröste im Winter überleben?
Pflanzen können bei Kälte Stärke in Zucker umwandeln. Das passiert z.B. auch, wenn Kartoffeln bei Minustemperaturen gelagert werden - sie bekommen einen süßlichen Geschmack. Mit dem gelösten Zucker sinkt auch der Gefrierpunkt des Wassers. Das hilft aber nur bis - 3°. Danach müssen andere Mechanismen greifen, um den Tod der Pflanze zu verhindern.
Es wird vermutet, dass im Herbst in der Abhärtungsphase den Zellen viel Wasser entzogen wird. Der Stoffwechsel ist dann eh stark reduziert. Zudem sollen bestimmte Proteinverbindungen das Wachstum der Eiskristalle einschränken und so das Platzen der Zellen verhindern.
So oder so - faszinierend würde Spock sagen.

Auch sonst etwas anders
Das Efeu ist auch in anderer Beziehung anders als andere Laubgehölze. Es hat keinen tragenden Stamm. Wenn es nach oben will, muss es also irgendwoanders emporklettern - wie man am Foto des Monats eindrucksvoll sehen kann. Auffällig sind auch die extremen Unterschiede bei den Blättern.
Erst nach 20 Lebensjahren bildet sich beim Efeu die sog. Altersform der Blätter - hier im Bild die lanzettförmigen Blätter rechts unten. Und erst dann blüht er das erste Mal.

Auch der Blührhythmus unterscheidet sich stark von den meisten anderen Pflanzen. Viel später als üblich - von Ende August bis in den November hinein blüht der Efeu. Optisch ganz unscheinbar - aber wenn man aufmerksam vorbeigeht, kann man es riechen und hören. Es duftet sehr intensiv und die Bienen sowie andere Insekten freuen sich über die letzte Mahlzeit des Jahres. Es brummt nur so. Aber dann kehrt Ruhe ein - bis dass er im Frühjahr schon weit vor den meisten anderen Pflanzen mit den überwinterten Blättern schon wieder Photosynthese betreiben kann.

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