Konvergenz

@shamrock

der Milchsaft bezieht sich nicht aufs optische, war ein Beispiel von Konvergenz zwischen Arten welche sich keineswegs ähnlich sehen und Milchsaft haben.

Zwischen Pachycereus weberi und Euphorbia trigona finde ich die ähnlichkeit erstaunlich, zum größten Teil wegen der Entscheidung einen Stamm zu bilden.

Ja und dann erst die Eiche und der Echinokaktus grusonii haben beide eine Wurzel. So bitte eigentlich geht es darum optische Ähnlichkeiten zu finden und fotografisch zu dokumentieren. Es geht nicht um Philosophie, Kreationismus oder so. Lutek hat das begriffen. Danke.

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Eine Senecio? Eine Opuntia? Eine Euphorbia?

Cristatahunter schrieb:Eine Senecio? Eine Opuntia? Eine Euphorbia?

Ein Echinofossulocactus, eine Mammillaria, ein Echinocereus...   
Sorry, das konnte ich mir jetzt nicht verkneifen.

Cristatahunter schrieb:Eine Senecio? Eine Opuntia? Eine Euphorbia?

Ein Pterocactus?   

Eine Cylindropuntia ramosissima ssp. inermis

Guten Tag, werte Interessenten,

leider hat sich ja über den Sommer in Sachen Konvergenzbeispielen hier nicht wirklich was getan. Schade! Eigentlich hegte ich die Hoffnung, dass man dann in der Sammlung weitere Beispiele entdeckt, aber wahrscheinlich hat man da den Kopf doch eher woanders.

Egal, heute mal Konvergenzbeispiele der etwas anderen Art – ganz kaktusfrei sogar. Wagen wir uns mal in südliche Afrika zu den Zwergsukkulenten, welche ausschließlich auf Quarzkieselflächen wachsen.
Die Quarzkieselflächen der Knersvlakte rund 350 km. nördlich von Kapstadt liegen wie Inseln in der Landschaft. Rundherum scheint es eine nahezu vegetationslose Landschaft zu sein, aber auch der pflanzliche Reichtum einer äußerst vielfältigen Zwergsukkulentenwelt dieser Quarzfelder, erschließt sich erst bei einer näheren Betrachtung. Auf der gesamten Welt gibt es zumindest nichts Vergleichbares.

Interessant, dass in all den über 1.000 km verstreuten Quarzflächen ähnliche Vergesellschaftungen an zwergigen Sukkulenten wachsen, aber diese jedesmal aus anderen Arten zusammengesetzt sind. Rund 140 dieser spezialisierten Sukkulenten sind bekannt und keine wächst außerhalb der Quarzflächen, während sich aber auch keine der außerhalb wachsenden Pflanzen in diese Quarzfelder hinein wagen.

Was hat das mit Konvergenz zu tun? Alle besagten Sukkulenten neigen zum besagten Zwergenwuchs. Ganz egal welche Art, Gattung oder Familie. Was ist so besonders an diesen Quarzkieseln? Der lockere bis dichte Belag auf einem sonst lehmigen Boden? Der Salzgehalt des Bodens? Die Reflexion des Sonnenlichtes an den Kieseln samt einhergehender Strahlenbelastung?
Das Klima ist es nicht, denn dies ist identisch mit der Umgebung (mild mit einem Jahresmittel von etwa 20°C und nur gelegentlichen Frösten. Regelmäßiger Regen im Winter mit einer jährlichen Menge von 50 bis 125 mm. plus die Nebeltage mit zusätzlicher Feuchtigkeit).

Vier Komponenten dürften vermutlich für die Einmaligkeit verantwortlich sein:
- Die Stabilisierung der Bodenoberfläche durch die Quarzkiesel und dadurch deutlich weniger Bodenerosion, wodurch sich die langsam wachsenden Zwergsukkulenten viel besser halten können
- Die Verringerung der Verdunstung der Bodenfeuchtigkeit durch den Kieselbelag und dadurch längere Verfügbarkeit von Wasser
- Mikroklima zwischen den Quarzkieseln: Verlangsamter Wind in Bodennähe und dadurch höhere Luftfeuchtigkeit
- Niedrigere Temperaturen zwischen den Kieseln durch die höhere Reflexion der Sonneneinstrahlung (bis zu 8°C kühler als die Umgebung).

Konvergenz als Anpassung. Ganz unterschiedliche Verwandtschaften reagieren auf die speziellen Bedingungen mit derselben Anpassung – dem Zwergwuchs. Ein Großteilttung Tylecodon wächst ausschließlich auf solchen Quarzflächen, viele endemische Crassula-Arten, die Korbblütler Senecio und Othonna, Affodilgewächse (Bulbine) oder Eriospermum. Wieder einmal benötigt es keiner Verwandtschaft um ähnlich auszusehen. Konvergenz ist die Antwort auf die gegebenen Umstände.

Der Vorteil des gemeinschaftlichen „Kleinbleibens“ ist der viel kleinere Wasserspeicher, welcher viel schneller gefüllt ist, um das Überleben bis zur nächsten Regenzeit zu sichern. Da man ja auch langsam wächst, ist auch ein geringerer Wasserbedarf ausreichend. Im Vergleich zu großwüchsigen Sukkulenten gilt hier eindeutig die Strategie „mit wenig viel erreichen“.
Ein weiterer Vorteil des Zwergwuchs ist die geringere Angriffsfläche für „Sandstrahlung“ durch die starken Winde inklusive zusätzlichem Schutz zwischen den Kieseln.

Soviel also, wie es zu einem konvergenten Gesamtbild bei komplett verschiedenen Gattungen kommen kann.


Ein weiteres, konkretes Konvergenzbeispiel in diesen Quarzfeldern sind Fenster diverser Blattsukkulenten, bei welchen sich praktisch nahezu das gesamte Pflanzenvolumen unter der Bodenoberfläche befindet. Da die Endflächen dieser Pflanzen transparent sind, kann das Sonnenlicht in das unterirdische Blattinnere eindringen ohne, dass dieses der Sonneneinstrahlung und der damit verbundenen Verdunstung ausgesetzt ist. Fensterpflanzen eben.

Fensterpflanzen haben sich im Laufe der Evolution unabhängig bei verschiedenen Pflanzengruppen entwickelt und sind auch nicht auf die Quarzkieselflächen beschränkt – kommen aber dort geballt vor. Wieder ein gelungenes Konvergenzbeispiel. Neben den Mittagsblumengattungen Lithops, einige Conophytum-Arten, Frithia und nicht zuletzt Fenestraria (woher wohl dieser Name kommen mag...?) zeigen auch einige Haworthia-Arten eingesenkt wachsende Fensterblätter. Zusätzlich gibt es noch Fenster bei oberirdischen Blättern von Senecio und Bulbine.

Neben dem bereits genannten Verdunstungsschutz sind weitere Vorteile die Tarnung (nicht umsonst verfügen Lithops und Co. über den Trivialnamen „Lebende Steine“) und dadurch der Schutz vor zumindest größeren Fressfeinden.
Durch das in den Boden eingesenkte Wachstum können Fensterpflanzen zudem einer übermäßigen Temperaturbelastung ausweichen: Mit zunehmender Bodentiefe nimmt die Temperatur relativ rasch ab – bei einer Lufttemperatur von 32°C über Mittag erreicht die Bodenoberfläche locker 50°C., während es in 10 cm. Tiefe „nur“ noch maximal 38°C. sind. Zudem lassen sich da unten die Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht deutlich besser ertragen. Gleichzeitig entfällt die Verdunstungskühlung weitgehend, was die Gratwanderung zwischen Verdursten und tödlicher Überhitzung auch etwas vereinfacht.

Schließlich – und dieser Punkt wurde bisher soweit bekannt noch nicht untersucht – erlaubt das Fenster eine Verteilung der auftretenden Lichtenergie: Im Vergleich zur grünen „inneren Oberfläche“ ist das Fenster klein, sodass die Licht- sowie die damit verbundene Wärmeenergie auf eine verhältnismäßig viel größere Fläche verteilt wird. Dadurch können insbesondere während der heißen Mittagsstunden Belastungsspitzen und Schäden durch zuviel Licht vermieden werden. Die Länge der Fensterblätter von maximal etwa 2 cm. steht dabei in Relation zur Streuung des Lichtes im Blattinneren: An der Basis eines Fensterblattes kommt gerade noch ausreichend Licht an, um die Fotosynthese in Gang zu halten.

Konvergenz ist doch was Spannendes, oder? Zur optischen Auflockerung noch die Fenster von Lithops und Haworthia als Anschauungsmaterial – wobei es aber sehr schwierig ist, dieses Phänomen auf einem Foto zu dokumentieren. Ist jemand hier zufällig motiviert ein Lithopsblättchen auszuschnippeln und dann von unten zu beleuchten? Dann könnte man die filigranen Fensterstrukturen wahrscheinlich deutlich besser erkennen...
Lithops-Fenster (besten Dank an Sabine für die Fotospende!):
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Haworthia-Fenster:
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Haworthia truncata

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Haworthia mirabilis ssp. mundula

Richtig toll kann man die Fenster bei dieser Haworthia sehen. Hätte dieser graue Winter mal ein paar Sonnenstrahlen mehr übrig, dann hätte sich sicher auch noch ein besseres Foto im Gegenlicht machen lassen können:
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Nun hoffe ich mal, dass bei meinen Ausführungen niemand eingeschlafen ist sowie auf weitere Konvergenz-Beispiele.

Viele Grüße - Shamrock (aka Matthias)

...und ich war schon erschrocken warum unser Matze hier Lithopsfotos zeigt und dachte kurzzeitig er wäre unter die Lithopssammler gegangen!

Herzlichen Dank lieber Matthias dass Du diesen sehr interessanten Thread aus dem Winterschlaf geholt hast!
Mit Deiner Antwort hast Du Dir ja wirklich viel Mühe gegeben, klasse.

Und um Deine Frage zu beantworten: Ja, Konvergenz ist durchaus spannend und ein absolut diskussionswürdiges Thema! Ich bin gespannt was hier nicht so zusammenkommt an Ideen und Beispielen!

Nö, Lithopse wirst du bei mir wirklich nicht finden. Da musste ich mir ja sogar die Fotos liefern lassen. Lithopse integrieren sich nicht und akzeptieren die mitteleuropäischen Jahreszeiten nicht - sowas kommt mir nicht ins Haus! PEGLDA - Patriotische Europäer gegen die Lithopsierung des Abendlandes! Oder waren´s doch idiotische Europäer? Ich befürchte da verwischen die Übergänge... Jedenfalls komme ich mit Haworthia beispielsweise deutlich besser zurecht und umgekehrt. Die haben sich ja auch brav integriert.

Bitte, gern geschehn. Jetzt schauen wir mal, ob da noch ein paar kreative Beispiele zum Thema kommen. Bin schon gespannt.

Hey Matthias,
vielen Dank für den informativen und sehr unterhaltsamen Beitrag zum Thema Konvergenz! Ohnehin ist dieser Thread ganz interessant, ohne dein Zutun wäre mir das gar nicht aufgefallen.........
Haworthien fand ich bisher kaum einen zweiten Blick wert - aber du und Lothar, ihr seid Schuld daran, dass ich die plötzlich mit ganz anderen Augen sehe !
Jetzt muß ich wohl ab und zu mal "fensterln" gehen - ein tolles Bild!

Grüße, Sabine

Tante Edit sagt: Gern geschehen. Allerdings sind die Lithops im Sommer irgendwie schicker................