Botanik: Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana) „Verkünderin des Lebens“ *

[Hans-Jürgen Koch]

Natürliches Verbreitungsgebiet: in den Gebirgen des nördlichen Japan, im mittleren und nördlichen Honshu, Hokkaido und auf den südlichen Kurilen die zu Russland ,,gehören".
Seit Ende des Zweiten Weltkriegs 1945 stehen die Inseln unter sowjetischer bzw. russischer Verwaltung.

Betula maximowicziana wächst in Höhenlagen bis 1500 Meter ü. NN mit gemäßigtem bis kühlem Klima und einer Jahresmitteltemperatur von 6° bis 13° Celsius.

Erstmals 1888 in Europa eingeführt, inzwischen in vielen botanischen Gärten und Parks. Forstlich ist sie außerhalb ihres natürlichen Verbreitungsgebietes eine wenig bekannte Baumart. Einzelne kleinere Anbauversuche in den 1950er- und 1960er-Jahren in Hessen, Schleswig-Holstein, bei uns in Niedersachsen (Arboretum Syke) und NRW.

Bild 01 Habitus, Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)

Quelle: Daderot - Own work, CC0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=22215727

Die Gattung kommt nur auf der Nordhalbkugel vor.
Es gibt ca. 35 bis 60 Arten, die Angaben schwanken beachtlich. Es gibt viele Hybriden (Kreuzung zwischen Eltern verschiedener Arten oder Unterarten).
Das dichte und mittelharte Holz gilt in Japan als besonders wertvoll.
In Japan werden aus dem Holz von Betula max. Möbel, Parkett, Weberschiffchen, Spindeln, Streichholzschachteln und Kisten sowie Papier hergestellt.
Auch beim Richtfest eines Neubaus wird der Giebel oft mit einer Birke geschmückt.
In den letzten Jahren wird die Lindenblättrige Birke auch in der mitteleuropäischen Forstwirtschaft als sehr interessante Alternative im Klimawandel geachtet.

Die Lindenblättrige Birke ist  zweikeimblättrig (dikotyl):

Dazu gehören Birken, Eichen, Buchen und die meisten Gartenblumen. Sie bilden zwei Keimblätter und entwickeln echtes Holz mit Jahresringen, was bei einkeimblättrigen Pflanzen (außer in sehr abgewandelter Form bei Palmen) nicht vorkommt.
Die Leitbündel sind ringförmig angeordnet, was bei vielen Arten ein sekundäres Dickenwachstum (Holzbildung) ermöglicht.

Die Erstbeschreibung erfolgte 1868 durch Eduard August von Regel in:  Prodromus Systematis Naturalis Regni Vegetabilis.

Eduard August Regel (1815–1892) war ein deutscher Gärtner und Botaniker.

Bild 02 Stamm, Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)

Quelle: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=358219

Die Birke ist ein wasserdurchspülter Baum – im Frühjahr pumpt  sie täglich bi zu 70 Liter Wasser von der Wurzel bis in die Blattspitzen.
Die Maximowiczs Birke hat eine dünn abrollende, graue bis weißlich, rosa schimmernde Rinde.
Anfangs ist sie braun, später wird sie heller. Bleibt aber glatt, früh abrollend.

Bild 03 Blätter, Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana),

Quelle: Autorstwa James St. John - Betula maximowicziana (monarch birch) 4, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=83884331

Die Blätter sind wechselständig. Der Stiel ist 2 – 4 cm lang; die Spreite herz- bis eiförmig (lindenartig), spitz, sehr groß (8 – 15 cm) lang und (5 – 10 cm) breit, ungleich gesägt bis gezähnt.
Die LindenblättrigeBirke hat die größten Blatter aller Birken, durch die herzförmige Spreitenbasis an ein Lindenblatt erinnernd.
Charakteristisch sind auch die aus dem Blattrand austretenden 7 – 11 Blattnerven.

In der Heilkunde werden die Blätter der Birke vor allem im Nieren-Blasen-Bereich und für Haut und Haare eingesetzt.

Welche Wirkstoffe sind in der Gewöhnlichen Birke enthalten?

Die Birke beinhaltet diese Drogen: 4  -15% Gerbstoffe (Proanthocyanidine, Leucoanthocyanidine) und bis zu 8% Triterpene (Betulin, Betulinsäure, Lupeol, Betulinaldehyd, β-Sitosterin). Betulin bildet mit bis zu 22% den Hauptanteil. Weiterhin finden sich Phenolcarbonsäuren (Benzoe, Salicyl- und Vanillinsäure), langkettige Fettsäuren, sehr wenig ätherisches Öl (ca. 0,05%) mit monozyklischen Sesquiterpenen sowie bis zu 0,3% Betulosid.

Birkenblätter weisen bis zu 3% Flavonoide (ca. 0,8% Hyperosid, 0,6% Avicularin), Glykoside von Quercetin, Myricetin und Kämpferol sowie Proanthocyanidine auf, außerdem Triterpensaponine wie Triterpenalkohole (u.a. Betulafolientriol) mit teilweise hämolytischer Aktivität. Zu den weiteren Inhaltsstoffen gehören sehr wenig ätherisches Öl (bis 0,1%), Phenolcarbonsäuren (Kaffeesäure, Chlorogensäure), bis zu 0,5% Ascorbinsäure und etwa 4% mineralische Bestandteile (Kaliumtartrat, Calciumoxalat).

Birkenblätter sind im Gegensatz zum Laub der meisten anderen Bäume essbar.

Dem Birkensaft werden entzündungshemmende, schmerzstillende und antimikrobielle Wirkungen zugeschrieben. Er enthält u.a. Invertzucker, sodass er auch vergoren werden kann.

Quelle: Paracelsus Magazin; Ausgabe 3/2022
https://www.paracelsus.de/magazin/ausgabe/202203/unsere-heilpflanze-gewoehnliche-birke

Bild 04 Kätzchen, Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)

Kätzchen, oben ein weibliches, unten die männlichen.

Quelle:Lucyin - Eigenes Werk, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=131287555

Die Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana), wie alle Birkenarten, ist einhäusig getrenntgeschlechtig (monözisch).

Das bedeutet im Detail:
Zwittrig im weiteren Sinne: Ein einzelner Baum trägt sowohl männliche als auch weibliche Blütenstände (Kätzchen).

Getrenntgeschlechtig: Die Blüten selbst sind nicht zwittrig. Es gibt männliche Kätzchen (die Pollen produzieren) und weibliche Kätzchen (die Samen entwickeln) auf demselben Baum.
Die männlichen Blütenkätzchen erscheinen (ca. ab dem 20. Jahr).

Die sanft erscheinende Birke hat eine starke männliche Seite, denn die hängenden , männlichen Kätzchen werden  schon im Vorjahr angelegt, schwellen im Frühjahr an und übergeben ihre immense Pollenfracht dem Wind, der sie hunderte Kilometer weitertragen kann. Bis zu 5  Millionen Pollen pro Kätzchen begeben sich auf die ungewisse, abenteuerliche Wanderung hinaus in die Welt – und in so manche Allergikernase, die ihren Unmut niesend kundtut.

Ein Geheimnis ihrer Stärke liegt in ihren Wurzeln und den Symbiosen, die sie tief in der Erde mit den Mykorrhiza – Pilzen eingeht (Tausch gegen Zucker und Energie).

Bild 05 Illustration, Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)

Quelle: Autorstwa M.S. del., J.N.Fitch lith. - Curtis's Botanical Magazine, London., vol. 136 [= ser. 4, vol. 6]: Tab. 8337 - [1], Domena publiczna, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=12210345

Systematik:
Ordnung: Buchenartige (Fagales)
Familie:    Birkengewächse (Betulaceae)
Gattung:    Birken (Betula)
Art:    Lindenblättrige Birke
Wissenschaftlicher Name: Betula maximowicziana
Trivialnamen: Lindenblättrige Birke, Japanbirke, Kaiser-Birke, Bronze-Birke, Großblättrige Birke, Japanbirke, Maximowicz-Birke
Syn.: Betula maximowiczii
Englische Bezeichnung:  "Cherry Tree", Monarch birch

,,Betula" = lat. Ist der Name für Birke; der germanische Name Birke; bedeutet hell, wegen der weißen Rinde.
Der alte Name Mai(e) für die Birke (Maibaum, Maiengron) steht  mit Maibräuchen im Zusammenhang und versinnlicht beginnendes Grünen, Wachsen und Lebenskraft (von ,,Maia), lat. (altitalische Göttin des Wachstums).

Wegen  ihres großen Lichtbedürfnisses bevorzugen die Birken Waldränder und Lichtungen.

Woher kommt bei der Birkenrinde die weiße Farbe?

Das Periderm gibt es zweimal, nach außen folgt noch einmal das gleiche mit nur einer Zelllage Phelloderm. Die mehreren dünnen Phellem – Schichten sind mit Luft gefüllt und brechen und reflektieren daher das Licht wie z.B. Schnee, daher das Weiß der Birkenrinde.
Birken sind bekannt für ihre leuchtend weiße Rinde, die auf das Betulin zurückzuführen ist, einen Inhaltsstoff, der in der Rinde eingelagert ist. Betulin macht die Rinde widerstandsfähig gegen verschiedene Umwelteinflüsse. Es schützt die Birke vor übermäßiger Sonneneinstrahlung, da die weiße Farbe das Licht reflektiert und somit die Gefahr von Rindenschäden durch Überhitzung minimiert.

Die Lindenblättrige Birke ist ein bis 30 Meter hoher
Laubbaum mit einem Stammdurchmesser bis zu 1 Meter
Das Holz ist zerstreutporig. Splint und Kern unterscheiden sich farblich nur wenig. Das Splintholz ist gelblich-weiß, das Kernholz kann eine bräunliche Farbe annehmen.

Teil 1
Spross, Querschnitt
30 Mikrometer

Meine Pflanzenproben sind aus dem Arboretum Bad Grund (Harz).

Bild 06 Schnittstellen, Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)

Foto: H.-J_Koch

Das Schneiden eines Birkensprosses ist problematisch. Sehr häufig löst sich die Rinde ringförmig ab.

Bild 07 Übersicht, ungefärbter Schnitt, Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)


Bild 08 Detailaufnahme, ungefärbter Schnitt, Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)


Bild 09 Markparenchym, Xylem, ungefärbter Schnitt, Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)


Bild 10 Detailaufnahme, Xylem, ungefärbter Schnitt, Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)


Bild 11 Detailaufnahme, ungefärbter Schnitt, Autofluoreszenz, Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)

LED Modul 455 nm
Reflektormodul FL mit Filtersatz 67
Erregerfilter: BP 470 nm
Strahlenteiler: FT 477 nm
Emission (Sperrfilter): LP 485

Bild 12 Detailaufnahme, ungefärbter Schnitt,  Autofluoreszenz, Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)


W-3A-Färbung nach Wacker (Acridinrot-Acriflavin-Astrablau)

Arbeitsablauf:
1.Pflanzenprobe liegt in 30 % Ethanol.
2. Aqua dest. 3x wechseln je 1 Minute.
3. Vorfärbung Acridinrotlösung 7 Minuten
4. 1x auswaschen mit Aqua dest. .
5. Acriflavinlösung (differenzieren bis gerade keine Farbwolken mehr abgehen - Lupenkontrolle) ca.15 Sekunden !!
6. 2 x auswaschen mit Aqua dest..
7. Nachfärbung Astrablaulösung 1 Minuten
Bei der Nachfärbung mit Astrablau eine Mischung aus Astrablau und Acriflavin im Verhältnis 3 : 1 verwendet (blau + gelb = grün).

Tipp:
Eine schöne Variante erhält man, wenn man in der letzten Färbestufe eine Mischung aus Astrablau und Acriflavin im Verhältnis 3:1 verwendet. (3 Tropfen Astrablau und 1 Tropfen Acriflavin separat ansetzen und Gemisch mit der Pipette übertragen.
8. Auswaschen mit Aqua dest. bis keine Farbstoffreste verbleiben.
9. Entwässern mit 3x gewechseltem Isopropylalkohol (99,9 %)
10. Einschluss in Euparal.

Ergebnis:
Zellwände blaugrün bis grün, verholzte Zellwände leuchtend rot, Zellwände der äußeren Hypodermis orangerot, Cuticula gelb, Zellwände der innenliegenden Hypodermis tiefrot.
Bei der Betrachtung wird eine Kontrastverbesserung bei Verwendung eines BG 38 Filters (blaugrün, 3 mm dick) erreicht.

Fotos: Nikon D5000, Sony Alpha 6000

Bild 13 Übersicht, Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)


Bild 14 Detailaufnahme, Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)


Bild 15 Jahresringgrenze, Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)


Bild 16 Detailaufnahme , Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)


Bild 17 Übersicht, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)

Reflektormodul FL mit Filtersatz 67
Erregerfilter: BP 470 nm
Strahlenteiler: FT 477 nm
Emission (Sperrfilter): LP 485

Bild 18 Detailaufnahme, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Lindenblättrige Birke (Betlua maximowicziana)


Bild 19 Detailaufnahme mit Beschriftung, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)

PHD = Phelloderm, PHG = Phellogen, PH = Phellem, RP = Rindenparenchxm, Sk = Sklerenchym, P = Phloem, ST = Steinzellen, (Kreis), T = Tracheen, XY = Xylem

Das Periderm (dreischichtiges, sekundäres Abschlussgewebe) ist das tertiäre Abschlussgewebe.
Durch das sekundäre Dickenwachstum wird die Epidermis oft zerrissen. Daher muss ein zweites Schutzgewebe (sekundäres Abschlussgewebe) darunter gebildet werden. Diese Funktion übernimmt das Periderm.
Die nach außen abgeschobenen Korkzellen sterben ab, da sie kein Wasser mehr durch die Markstrahlen bekommen. Sie färben sich braun, da sie Rindenfarbstoffe ablagern, die als Fäulnisschutz dienen.

Das sogenannte ,,Birkenpech" ist der älteste Klebstoff  der Welt und wird durch Destillation der Rinde gewonnen.
Es wurde bereits vor über 50.000 Jahren zur Herstellung von Waffen und Werkzeug genutzt.

Ich hatte einmal Gelegenheit die Gewinnung von Birkenpech zu sehen.
Birkenteer ist ein Teufelszeug!
Das Ganze ist wegen der schwefligen Abgase nicht ungefährlich! Dioxin und Schwefel werden freigesetzt. Verwendet haben wir morschen Birken, von denen sich die Rinde leicht lösen lässt.

Bild 20 Detailaufnahme, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)

Teil 2
Spross, Längsschnitt
30 Mikrometer

W-3A-Färbung nach Wacker (Acridinrot-Acriflavin-Astrablau)

Bild 21 Übersicht, Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)


Bild 22 Holzstrahl, Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)


Bild 23 Leiterförmige Durchbrechung, Lindenblättrige Birke (Betlua maximowicziana)


Bild 24 Detailaufnahme, Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)


Bild 25 Detailaufnahme, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz,  Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)


Bild 26 Detailaufnahme, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)

Teil 3
Blattstiel, Querschnitt
20 Mikrometer

W-3A-Färbung nach Wacker (Acridinrot-Acriflavin-Astrablau)

Bild 27 Übersicht, Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)


Bild 28 Detailaufnahme Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)


Bild 29 Detailaufnahme, Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)


Bild 30 Übersicht, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)


Bild 31 Detailaufnahme, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz,
Lindenblättrige Birke (Betula maximowicziana)


Verzeichnis der benutzten Literatur:

Wikipedia; Freie Enzyklopädie

Georg Aas ,,bäume", ISBN: 9-7742-4058-2

Bachofer ,,Der Kosmos Baumführer", ISBN: 978-3-440-146660-6

Heinz Butin ,,Farbatlas Gehölzkrankheiten", ISBN: 3-8001-3874-3

Andreas Hase ,,Bäume", ISBN: 978-3-440-1589-2

Bernd Miggel ,,Holzbestimmung mit dem Mikroskop", ISBN: 978-930167-81-4

Spohn ,,Kosmos Baumführer Europa", ISBN: 978-3-4440-44741-5

Peter A. Schmidt ,,Taschenlexikon der Gehölze", ISBN: 978-3-494-01448-7

P. Schütt ,,Lexikon der Bäume und Straucharten", ISBN: 978-3-86820-123-9

P. Schmidt, U. Hecker ,,Die wildwachsenden und kultivierten Laub- und Nadelgehölze Mitteleuropas, ISBN: 978-3-494-01800-3

Schmeil ,,Leitfaden der Pflanzenkunde", 1952

Bernd Schulz ,,Gehölzbestimmung im Winter", ISBN:  578-3-8001-7986-2

,,Botanica" Das Abc der Pflanzen, ISBN: 3-8290-0868-6

,,Die große Enzyklopädie der Arzneipflanzen und Drogen", ISBN: 978-3-89996-508-7

,,Das Kosmos Wald &Forst – Lexikon". ISBN: 978-3-440-15219-

,,Das große illustrierte Pflanzenbuch", 1966

Meine Recherche gleicht einer Entdeckungsreise, bei der ein Fakt oft zu weiterführenden Zusammenhängen führt.
Ich folge dem Schneeballprinzip:
Beim Verknüpfen der Informationen stoße ich kontinuierlich auf neue, spannende Aspekte.
Ich exploriere das Thema intensiv und erschließe mir fortlaufend neue Informationsquellen.
Ich arrangiere Informationen aus Büchern und Internet, um sie zu einer in sich geschlossenen Darstellung zu fusionieren.
Ich freue mich über Rückmeldungen jeglicher Art, sei es Lob oder konstruktive Anregungen.

Hans-Jürgen

[Wutsdorff Peter]

Einen schönen Sonntag wünsche ich Dir Hans-Jürgen!
Wieder ein wunderbarer lehrreicher Beitrag!
Ich hoffe, daß Dich die umfangreiche Arbeit zu diesem Beitrag nicht zusätzlich von von Deinen häuslichen Pflichten abgehalten hat.
Im Odenwald steht am  Eingang zu dem Ort ,Schannenbach, an dem wir  Mittag essen, und von dem wir starten, eine einsame Birke am Straßenrand, die wir immer bewundern.

"" im Frühjahr pumpt  sie täglich bi zu 70 Liter Wasser von der Wurzel bis in die Blattspitzen.""

Als ich das meiner Frau vorlas, sagte sie: "Wasser?, so vorhanden!!"
Man sieht es jetzt, daß die Bäume Durst haben!
Gruß aus  dem Odenwald
Peter W

[Jürgen Boschert]

Lieber Hans-Jürgen,

einfach ...  DANKE !

[Peter T.]

Lieber Hans-Jürgen,

phantastischer Beitrag über diese mir völlig unbekannte Birkenart. Wie immer ein Genuss, sich die Bilder anzusehen, insbesondere die Fluoreszenzaufnahmen. Vielen Dank fürs Teilen.

Die Liste freut sich über eine neue Art!

Beste Grüße nach Weyhe

Peter