Wirbelkissen trägt Moossporen

Torfmoose schießen ihre Sporen in die Luft, damit diese vom Wind verbreitet werden. Die nötige “Reiseflughöhe” erzielen die Pflanzen mit einem aerodynamischen Trick, hat ein amerikanisches Forscherduo entdeckt. Wenn das Sporenbehältnis schlagartig aufreißt, erzeugt es einen Ring aus Luftwirbeln, der die Sporen emporträgt.

Bild: Clara Hard, Joan Edwards and Dwight Whitaker

Ohne diese Wirbel würden die Sporen durch den Luftwiderstand rasch abgebremst und lediglich einige Millimeter hoch kommen, schätzen Dwight Whitaker vom kalifornischen Pomona College und Joan Edwards vom Williams College in Massachusetts. Das Wirbelkissen trägt sie jedoch leicht in Höhen von mehr als zehn Zentimetern und damit in den Bereich der für die Verbreitung notwendigen turbulenten Luftströmung, berichten der Physiker und die Biologin im Magazin “Science”.

Torfmoose (Gattung Sphagnum) bedecken schätzungsweise ein Prozent der Erdoberfläche. Ihre Ausbreitung stellen sie mit mikroskopisch kleinen Sporen sicher, aus denen je ein neues Moospflänzchen erwächst. Gebildet werden diese Sporen in einer rundlichen Kapsel, deren Wand allmählich austrocknet und sich zusammenzieht. Als Folge steigt der Druck in der Kapsel auf ein Mehrfaches des Atmosphärendrucks. Schließlich reißt die Kapsel an einer Sollbruchstelle auf und verschießt ihren Inhalt.

Whitaker und Edwards beobachteten diesen Vorgang mit Hochgeschwindigkeitskameras, die pro Sekunde bis zu 100.000 Aufnahmen machen. Sie fanden, dass das jäh ausgestoßene Paket aus Luft und Sporen schon bald einen großen Teil seines Impulses auf die umgebende Luft überträgt. Dadurch kommt es zur Bildung eines torusförmigen Wirbels, der die Sporen vor sich her durch die ruhende Luft schiebt. Als sichtbares Zeichen dieser Vorgänge verbreitert sich die anfangs kompakte Sporenmasse zu einer pilzförmigen Wolke – nicht unähnlich der Wolke einer Atombombenexplosion.

Forschung: Dwight L. Whitaker, Department of Physics and Astronomy, Pomona College, Claremont, Kalifornien, und Joan Edwards, Biology Department, Williams College, Williamstown, Massachusetts

Veröffentlichung Science, Vol. 329, 23. Juli 2010, p 406, DOI 10.1126/science.1190179

WWW:
Dwight Whitaker, Pomona College
Joan Edwards, Williams College
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