FWU – Schule und Unterricht VHS 42 02820 16 min, Farbe

Der Ginkgo – Ein Baum mit Geschichte FWU – das Medieninstitut der Länder

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Titelbild: Ginkgo biloba, Blätter und reifende Samen

seine Einordnung als „Lebendes Fossil“. Insbesondere die Fortpflanzung gibt wichtige Hinweise auf die systematische – und damit evolutionäre Stellung – dieser Pflanze. Dazu zählen Merkmale wie die Getrenntgeschlechtigkeit der Bäume, das Auftreten nacktsamiger Blüten, die zeitlich lange Trennung von Bestäubung und Befruchtung sowie die Existenz von Spermatozoiden. An die Fortpflanzungsvorgänge anschließend geht der Film auf die Verbreitung der Pflanze in Europa und deren Wiedereinbürgerung nach der Eiszeit ein. Während der Ginkgo früher hauptsächlich als Tempel- und Parkbaum kultiviert wurde, findet man ihn zunehmend auch als Alleebaum und Luftreiniger. Im Jugendstil spielte er eine wichtige Rolle als Kunstobjekt und Johann Wolfgang von Goethe verhalf der Pflanze mit seinem Gedicht „Ginkgo biloba“ zu nachhaltiger Berühmtheit. Heute finden die Samen und Blätter Anwendung in der Heilkunde, in der traditionellen chinesischen Medizin ebenso wie in der modernen westlichen. Ginkgo-Samen werden beispielsweise eingesetzt bei Husten und Asthma, aus den Blättern stellt man Medikamente her gegen Durchblutungsstörungen, Angina pectoris und sogar gegen die Alzheimer Krankheit.

Lernziele Den kulturgeschichtlichen Hintergrund des Ginkgo-Baumes kennen lernen; verstehen, weshalb der Ginkgo als nacktsamige Blütenpflanze eine Zwischenstellung zwischen Nadelbäumen und bedecktsamigen Blütenpflanzen einnimmt; verstehen, weshalb der Ginkgo heute als „Lebendes Fossil“ gilt; die Bedeutung des Ginkgo in Kunst und Medizin kennen lernen. Vorkenntnisse Vor dem Einsatz des Films sollten der Bau und die Fortpflanzungsvorgänge bedecktsamiger Blütenpflanzen bekannt sein. Kenntnisse über die Fortpflanzung nacktsamiger Pflanzen sind hilfreich, aber nicht unbedingt erforderlich.

, Zum Inhalt Der Film beginnt in Japan, wo traditionell Ginkgo-Bäume als Tempelbäume kultiviert und verehrt werden. Die Bäume werden aber nicht nur wegen ihrer Schönheit angepflanzt, sondern gelten als heilige Naturwesen, denen bestimmte jährliche Rituale geweiht sind. Am Beispiel des tausendjährigen Ginkgo von Tokio wird gezeigt, dass die erwachsenen Bäume dank ihrer außerordentlichen Widerstandskraft selbst extremen äußeren Bedingungen wie Feuerstürmen, Radioaktivität usw. widerstehen können. Die Stammesgeschichte des Ginkgo lässt sich bis in das Erdaltertum vor etwa 280 Millionen Jahren zurückverfolgen. Die Blütezeit der Ginkgoarten lag in der mittleren Kreidezeit vor etwa 150 Millionen Jahren, als an die 100 verschiedene Arten über den größten Teil der Erde verbreitet waren. Die Tatsache, dass der Ginkgo nur in wenigen Restbeständen überlebte und die Vielzahl sehr ursprünglicher Merkmale rechtfertigen

Ergänzende Informationen Botanik Ginkgo biloba ist ein reich verzweigter, zweihäusiger, sommergrüner Baum, der die ansehnliche Höhe von 30 bis 40 m und eine beachtliche Stammesdicke von 2,5 bis 3 m, seltener bis 9 m erreichen kann; vereinzelt wird auch von bis zu 20 m dicken Stämmen berichtet. Die Borke ist graubraun und bei älteren Bäumen tief längsrissig. Der GinkgoBaum kann viele Hunderte von Jahre alt werden und aus der Umgebung buddhisti2

scher Tempel kennt man sogar über tausendjährige Exemplare. Die Gestalt der reich belaubten Baumkrone ist vielfältig und reicht von schmal kegelförmig bis weit ausgebreitet. Eine oft diskutierte Unterscheidung von weiblichen und männlichen Bäumen auf Grund der Gestalt ist nicht möglich. Das Ginkgo-Blatt ist durch Form und Aderung unverwechselbar. Der obere Blattrand ist meist unregelmäßig gelappt und in der Mitte, je nach Stellung des Blattes am Baum, mehr oder minder tief eingeschnitten. Die gesamte keil- oder fächerförmige Blattfläche wird von zahlreichen, eng nebeneinander liegenden, über weite Strecken fast parallel verlaufenden gabeligen Nerven durchzogen. An betagten, mindestens hundertfünfzigjährigen Ginkgo-Bäumen kann man auf der Unterseite starker unterer Äste oft merkwürdige, zum Boden gerichtete Ausstülpungen beobachten, die im japanischen „chichi“ genannt werden. Wenn diese bis zu 30 Zentimeter dicken und bis zu fünf Meter langen Auswüchse den Boden erreichen, schlagen sie Wurzeln und bilden nach oben Zweige aus.

lenkörner werden im Vierzellstadium verfrachtet. Sie gelangen durch Windübertragung auf die Samenanlage, wo sie durch eine besondere Öffnung am oberen Ende mit Hilfe eines zähflüssigen Bestäubungstropfens eingefangen und in die flüssigkeitsgefüllte Pollenkammer gesogen werden. Dort keimen sie aus und verankern sich im Nucellus. In der Samenanlage bilden sich etwa zwei Monate nach der Bestäubung zwei Archegonien mit je einer großen Eizelle. Ende Juli entstehen aus den Pollen durch Zellteilungen Spermatozoide, begeißelte männliche Gameten, von 70 – 90 mm Durchmesser. Sie sind von eiförmiger, fast kugeliger Gestalt, tragen ein spiraliges Geißelband und ähneln – abgesehen von der Größe – denen der Palmfarne. Sie schwimmen zu der im Archegonium befindlichen Eizelle, mit der eines der Spermatozoide verschmilzt. Die Befruchtung findet vier bis sieben Monate nach der Bestäubung im August oder frühen September statt. Die Samenanlage, die im Spätsommer oder Herbst ihre volle Größe erreicht hat, wird oft schon abgeworfen, auch wenn die Befruchtung noch nicht stattgefunden hat. Nach der Befruchtung entwickelt sich die Eizelle direkt zum Embryo. Die Entwicklung von der Blüte zum reifen Samen dauert insgesamt fast 14 Monate. Bemerkenswert ist, dass Ginkgo biloba neben den Palmfarnen die einzige Samenpflanze ist, die zur Befruchtung noch begeißelte Gameten (Spermatozoiden) ausbildet. Diese Tatsache gilt als primitives Merkmal und als Hinweis auf eine weit zurückliegende stammesgeschichtliche Entwicklung. Die reifen Samen haben einen Durchmesser von etwa 3 cm und bestehen aus einem harten, holzigen Steinkern, der von einer harzigen, fleischigen Schicht umgeben ist. Der Steinkern enthält den Embryo mit seinen zwei Keimblättern sowie das Nährgewebe.

Fortpflanzung und Vermehrung Zur Blüte kommen die Ginkgo-Bäume erst ab einem Alter von 40 Jahren. In Europa und Nordamerika liegt sie in den Monaten April und Mai. Die wenig spektakulären, grünlichen, eingeschlechtigen Blüten entwickeln sich an den Kurztrieben in der Achsel von schuppigen Niederblättern oder Laubblättern. Die männlichen Blüten sind kätzchenförmig und bestehen aus einer langen, überhängenden Achse, an der locker zahlreiche Staubblätter mit je zwei, selten mit mehreren Pollensäcken sitzen. Die weiblichen Blüten bestehen aus zwei, selten drei kleinen beerenartigen, grünen Samenanlagen. Die im Frühjahr reichlich produzierten Pol3

Paläobotanik Die Spuren dieser Gattung lassen sich unglaublich weit in die Vergangenheit zurückverfolgen. Schon im unteren Perm, also vor mehr als 250 Millionen Jahren, kann anhand von Fossilienfunden die Klasse der Ginkgoopsida nachgewiesen werden. Auf Grund von auffälligen Ähnlichkeiten mit Fossilien aus dem Mitteldevon vermutet man jedoch einen, nochmals um etwa 100 Millionen Jahre früheren Ursprung. Die Hauptentfaltung und weiteste Verbreitung der ginkgoartigen Verwandtschaftsgruppe lag im Erdmittelalter von der Trias bis in die untere Kreide. Fossil kennt man neben Ginkgo etwa 20 Gattungen, von denen jedoch meist nur die Blätter erhalten sind. Dabei fällt die zunehmende Zerteilung der Blätter mit steigendem geologischen Alter auf. Direkte Vorfahren der Gattung Ginkgo sind aus dem unteren Jura, aus der Zeit von vor etwa 180 Millionen Jahren bekannt; sie ähneln Ginkgo biloba, der einzig rezenten Art, sehr. Bis in die Tertiärzeit kennt man Funde von fossilen Ginkgo-Blättern von allen Erdteilen. Noch im Pliozän, der letzten großen Epoche des Tertiär, vor etwa 1,8 Millionen Jahren lebten nachweislich eng verwandte Arten von Ginkgo in Europa, selbst in Deutschland (Frankfurt am Main). Die Eiszeit, so heißt es, verdrängte sie jedoch vollständig. Die meisten Ginkgo-Arten zogen sich jedoch schon vorher, im ausklingenden Erdmittelalter seit der Kreidezeit nach Ostasien zurück, wo schließlich auch unser heutiger Ginkgo-Baum eine weitere Million Jahre überlebte. Mit Recht wird Ginkgo biloba daher als „Lebendes Fossil“ bezeichnet, handelt es sich doch um eine Pflanzenart, die auf eine lückenlose, ganze Erdzeitalter überbrückende Ahnengalerie zurückblicken kann.

Heimat Die ursprüngliche Heimat aller heute lebenden, kultivierten Ginkgo-Bäume liegt zweifellos in China. Schon vor etwa 2000 Jahren gelangte er nach Japan und wurde dort ebenso wie in seiner Heimat als Tempel- und Palastbaum kultiviert. Über möglicherweise heute noch existierende Wildvorkommen besteht jedoch Unklarheit. Nach dem heutigen Stand des Wissens könnte im südöstlichen China im abgelegenen und wenig zugänglichen Grenzgebirge zwischen den Provinzen Anhui und Zhejiang noch ein letztes Rückzugsgebiet liegen. Dafür spricht insbesondere, dass diese Gegend – wie aus Literaturquellen der Sung-Dynastie hervorgeht – bereits im 11. Jahrhundert als Heimat des wilden Ginkgo-Baums erwähnt wird. Seine „Frucht“ galt damals als selten und kostbar und wurde als Tribut für den Kaiser jährlich einmal aus dem Heimatgebiet in die Hauptstadt Kaifeng gesendet. Erst später pflanzte man den Baum in der Hauptstadt an. Namensgebung Basierend auf der Namensgebung von KAEMPFER, der 1690 als erster Europäer in Japan einen Ginkgobaum sah und ihn 1712 übertitelt mit „Ginkgo oder Gin an (volkstümlich Itsjò) beschrieb, wählte LINNÉ 1771 als wissenschaftliche Bezeichnung Ginkgo biloba. Der lateinische Artbeiname „biloba“ zeigt durch seine Endung an, dass die Gattungsbezeichnung weiblich ist und es daher „die Ginkgo“ heißen müsste. Allerdings hat es sich eingebürgert, quasi als Abkürzung zu „Ginkgo-Baum“, fälschlicherweise „der Ginkgo“ zu sagen. Der Begriff „biloba“ bedeutet „zweilappig“ und bezieht sich auf die Form der Blätter. Ihretwegen trug der Ginkgobaum in China auch ursprünglich den anschaulichen Namen „Entenfußbaum“ (ya chio). Später, als seine fruchtartigen Samen in der kai4

serlichen Hauptstadt Kaifeng bekannt geworden waren, nannte man ihn auch SilberAprikose (yin hsing). Mit der Pflanze gelangten auch diese Bezeichnungen nach Japan und wurden leicht abgewandelt zu icho, Entenfußbaum und ginnán oder gin-kyo, Silberaprikose. Bei der Übertragung der japanischen Schriftzeichen in lateinische Buchstaben verwandelte KAEMPFER wohl aus Versehen das „y“ in ein „g“ und so entstand die heute noch übliche Bezeichnung gin-kgo. Weitere Namen sind Tempelbaum, Fächerblattbaum, Elefantenohrbaum oder Japanischer Nussbaum. Die englische Bezeichnung „Maidenhair Tree“ bezieht sich auf die Ähnlichkeit der Blätter mit denen des Frauenhaarfarns der Gattung Adiantum. „Arbre aux quarante écus“ – „Vierzigtalerbaum“ steht auf einem Schild an einem alten Gingkobaum im Jardin des plantes in Paris und zeigt, wie teuer und hochgeschätzt er vor 50 Jahren war.

Durch die Bildung von Flavonolen und die Verknüpfung mit verschiedenen Zuckerbausteinen zu Flavonolglykosiden ergibt sich eine fast unüberschaubare Vielfalt an Verbindungen. Therapeutisch wertvolle Flavonolglykoside, die man aus Ginkgo-Blättern gewinnen kann, sind Kämpferol, Quercetin und Isorhamnetin. Von den weiteren Inhaltsstoffen seien hier noch die Phenole Bilobol und Ginkgol sowie die Ginkgolsäure genant, die beim Menschen stark hautreizend wirken. Sie kommen in höherer Konzentration in der fleischigen Außenschicht des Samens vor. Da die beiden Substanzen auch in den Blättern zu finden sind, eignen sich diese nicht für die direkte Verwendung. Wahrscheinlich spielen diese und weitere Verbindungen auf Grund ihrer Toxizität jedoch eine wichtige Rolle für die Widerstandsfähigkeit von Ginkgo gegenüber Viren, Bakterien, Pilzen, aber auch Insekten. Die fleischige Samenhülle enthält im frischen Zustand außerdem flüchtige freie Fettsäuren, unter anderem Butter-, Valerian- und Capronsäure, die einen äußerst unangenehmen bis unerträglichen Geruch nach ranziger Butter verursachen.

Inhaltstoffe Die Untersuchungen der Inhaltsstoffe von Ginkgo begannen in den zwanziger Jahren dieses Jahrhunderts in Japan. Eine intensive chemische Bearbeitung erfolgte jedoch erst in den sechziger Jahren mit Hilfe moderner analytischer Methoden wie Chromatographie und Spektroskopie. Untersucht wurden in erster Linie die Blätter, die als Grundlage zur Herstellung von Phytopharmaka von großem Interesse sind. Man isolierte aus den Blättern eine Vielzahl von Inhaltsstoffen. Davon kommen für die pharmakologische Wirkung der Blattextrakte jedoch nur zwei Naturstoffgruppen hauptsächlich in Frage, nämlich die Flavonoide und die Terpenoide. Flavonoide gelten als gesundheitsfördernd, sind im Pflanzenreich weit verbreitet und kommen insbesondere in Gemüse- und Heilpflanzen in höherer Konzentration vor.

Pharmazeutische Verwendung Extrakte aus Ginkgo-Blättern werden als wirksames Mittel zur Behandlung und Vorbeugung arteriosklerotisch bedingter Durchblutungsstörungen des Gehirns und der Gliedmaßen eingenommen und spielen als pflanzliches Arzneimittel heute gerade in Europa eine große Rolle. Die Indikationen sind vorwiegend auf die Gebrechen älterer Menschen ausgerichtet. Hauptanwendungsgebiete sind Hirnleistungsstörungen, wie nachlassende intellektuelle Leistungsfähigkeit, Kopfschmerzen, Gedächtnisschwäche, Stimmungslabilität und Ängste. Ginkgo-Extrakte werden zudem eingesetzt zur Besse5

rung von Schwindel und Tinnitus (Ohrgeräusche). Die durchblutungssteigernde Wirkung beruht einerseits auf einer Erweiterung der Blutgefäße, andererseits auf einer positiven Einwirkung auf die Fließfähigkeit des Blutes. Der genaue Wirkungsmechanismus ist bislang nicht im Einzelnen geklärt. Ginkgoextrakt scheint jedoch die Fähigkeit zu besitzen, freie Radikale abzufangen, die bei Stoffwechselstörungen durch den Körper nicht mehr selbst deaktiviert werden können und dann toxisch wirken. Neben den Blättern, die in der chinesischen Medizin als Stärkungsmittel für Herz und Lunge gelten, wird auch die fleischige Samenschale in der Volksmedizin verwendet. Sie wirkt angeblich gegen übermäßige Schleimbildung, bei Asthma, Husten, gegen Reizblase, Würmer, verringerte Spermienproduktion und Alkoholmissbrauch. Die Samenkerne werden in China auch als Heilmittel gegen Tuberkulose eingesetzt, da die in den Samen befindliche Ginkgolsäure nachweislich auch noch in starker Verdünnung das Wachstum von Tuberkulosebakterien hemmen kann.

können die Kerne jedoch leicht toxisch wirken. Die gefärbten Kerne werden auch bei verschiedenen zeremoniellen Anlässen und Volksfesten verspeist. Vor allem spielen sie bei Hochzeitsfeierlichkeiten eine bedeutende rituelle Rolle. Sowohl die Embryonen als auch die Samenschale werden in der Kosmetik zu vielfältigen Präparaten, vor allem gegen Faltenbildung, verarbeitet. Chinesische Frauen schätzen die zerstoßenen Teile des fleischigen Samenmantels angeblich auch als Waschmittel. Ginkgobäume werden seit Jahrhunderten im Volksglauben verehrt. Die vorher erwähnten „chichi“, übersetzt Zitzen oder Brüste, gelten im Volksglauben als Hilfsmittel, um bei Müttern den stockenden Milchfluss zu fördern. Dazu wird der entsprechende Baum aufgesucht und angebetet und etwas von den „chichi“ abgeschabt, um daraus einen Sud zuzubereiten. Ginkgo wird in Asien auch als Nutzholzbaum geschätzt. Er liefert ein relativ hartes, sehr helles, gelbliches, fein gemasertes Holz, dessen Ligningehalt in den Tracheiden 35,8% beträgt und damit sehr hoch ist. Im Allgemeinen wird das in frischem Zustand harzige und leicht schleimige Holz nicht von Schädlingen befallen. Es eignet sich daher als Bauholz sowie zur Herstellung von Möbeln, Schnitzereien und anderen Kunstgegenständen wie Schreinen und Schachfiguren. Auch in buddhistischen Tempeln wird Ginkgoholz gern eingesetzt.

Weitere Verwendung Die Samen enthalten ein stärkehaltiges Nährgewebe und werden vielfach genutzt. Unter dem Handelsnamen „pa-kewo“ bzw. „bai-guo“ („weiße Frucht“) gelten die gerösteten Kerne in China und Japan als Delikatesse. Sie enthalten bis zu 67 % Stärke, etwa 15% Proteine, etwa 3% Fett, 1 bis 2 % Pentosane und 1% Faserstoffe. Sie sind nahrhaft und verdauungsfördernd. Der Geschmack wird als süßlich beschrieben. Sie werden aber auch ungeröstet gegessen. Man vergleicht den ungewohnten Geschmack mit harzig schmeckenden Kartoffeln oder Pistazien. In Dosen haltbar gemachte Kerne erinnern in Konsistenz und Geschmack an Schweizer Käse. In größerer Menge verzehrt

Zur Verwendung Der Film eignet sich in erster Linie für den Biologieunterricht. Mit seiner Hilfe können die Evolutionsgeschichte des Ginkgo und seine Biologie, insbesondere seine außergewöhnliche Fortpflanzung erarbeitet werden. Darüber hinaus gibt der Film auch tieferen 6

Bearbeitete Fassung und Herausgabe FWU Institut für Film und Bild, 2003

Einblick in die Kulturgeschichte dieses Baumes. Für die Zuschauer mag besonders interessant sein, dass in anderen Religionen Naturwesen – darunter eben auch Bäume – genauso verehrt werden wie bei uns eine Gottheit. So kann der Film, fächerübergreifend verstanden, dazu beitragen, Verständnis und Toleranz für andere Kulturen, Denkweisen und Glaubensinhalte zu wecken.

Produktion City Media TV, im Auftrag des Hessischen Rundfunk und ARTE 2001 Buch und Regie Ina Knobloch Kamera Manfred Praxl Fachberatung und Begleitkarte Dr. Ehrentraud Beyer Bildnachweis Dr. Ehrentraud Beyer Bearbeitung und Redaktion Sonja Riedel Pädagogische Referentin im FWU Karin Lohwasser Verleih durch Landes-, Kreis- und Stadtbildstellen, Medienzentren und konfessionelle Medienzentren Verkauf durch FWU Institut für Film und Bild, Grünwald

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© 2003 FWU Institut für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht gemeinnützige GmbH Geiselgasteig Bavariafilmplatz 3 D-82031 Grünwald Telefon (0 89) 64 97-1 Telefax (0 89) 64 97-240 E-Mail [email protected] Internet http://www.fwu.de

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Der Ginkgo – Ein Baum mit Geschichte Seit Darwins Zeiten gilt der Ginkgo-Baum als Paradebeispiel für ein „Lebendes Fossil“. Ginkgo-Gewächse sind bis in das ausgehende Erdaltertum vor rund 280 Millionen Jahren zurückzuverfolgen. Aber auch sonst ist der Ginkgo wirklich einzigartig: seine isolierte Stellung innerhalb der nacktsamigen Pflanzen, seine auffallende Blattform, seine Überlebensfähigkeit und seine seit Jahrtausenden bestehende Verknüpfung mit der menschlichen Kultur.

zentrale Sammelnummern für unseren Vertrieb: Telefon (0 89) 64 97-4 44 Telefax (0 89) 64 97-240 E-Mail [email protected]

Schlagwörter Ginkgo, Lebendes Fossil, Nacktsamer, Spermatozoid

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Biologie Allgemeine Biologie • Evolution Botanik • Blütenpflanzen • Bäume, Sträucher Geschichte Allgemeinbildende Schule (6-13) Kinder- und Jugendbildung (ab 9) Sonderschule Erwachsenenbildung Weitere Medien 42 02221 Lebende Fossilien. Arbeitsvideo / 4 Kurzfilme. VHS-Kassette, 22 min, f. 66 00140 Erlebnis Erde: Erdgeschichte. CD-ROM

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