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P2 - Pflanzen im Gasteinertal: Blütenpflanzen - Spermatophyta
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Spermatophyta

Blütenpflanzen

Die ältesten höheren Landpflanzen sind vor etwa 450 Mio. Jahren aus Grünalgen entstanden. Fotosynthesepigmente, Reservestoffe und Zellwandsubstanzen zeigen Übereinstimmung mit derartigen Algen. Die ersten Landpflanzen waren allerdings nicht Blütenpflanzen, wie wir sie heute kennen, sondern Farne (=Pteridophyta). Möglicherweise hat es zu dieser Zeit bereits Luftalgen, Pilze und Flechten gegeben. Die entscheidenden Schritte der Pflanzen, das Land zu erobern waren die Bildung von Leitungsgewebe (Siebröhren, Tracheen), Festigungsgewebe (Lignin) und Schutzeinrichtungen gegen zu viel Wasserverlust.

Die Spermatophyta werden heute in 3 U-Abteilungen gegliedert und zwar die Coniferophytina (=Nadelbäume), welche die Samenanlagen offen auf Samenschuppen oder am Ende von Kurzsprossen tragen und die Angiospermata (=Bedecktsamer), wo die Samenanlagen in Fruchtblätter eingeschlossen sind.

Gymnospermae, Coniferophytina

Nadelblättrige Nacktsamer

Gymnospermae, Fichtenzapfen Nacktsamer sind Holzpflanzen mit monopodialen Sprossaufbau. Das Sekundärholz beinhaltet Tracheiden mit Hoftüpfel (keine Tracheen wie bei den Bedecktsamern). Es kommen dichotom-gabelige, handförmige oder nadel- bis schuppenförmige Blätter vor. Diese stehen schraubig, wirtelig oder gegenständig. Sie sind meist derb und immergrün. Es gibt weltweit etwa 600 Arten - Lärche, Fichte, Tanne und Kiefer siehe - Pinaceae - u.a.

Skizze, Gymnospermae Die nadelblättrigen Nacktsamer sind von Anfang an stark verzweigt. Nur die Endverzweigungen haben sich zu gabeligen oder nadelförmigen Laubblättern umgebildet. Charakteristisch sind hier eingeschlechtliche Blüten, die ein- oder zweihäusig verteilt sind. Windbestäubung ist die Regel.

Die weiblichen Blüten sind stark reduziert (aus Kurzsprossen wurden häufig Samenschuppen mit auf der Oberseite zwei Samenanlagen; deshalb ist der Koniferenzapfen ein Blütenstand). Die Samenanlage liegt offen auf einer blattartigen Samenschuppe (=Fruchtblatt).
Die männlichen Blüten bestehen aus Staubblätter, die nur eine einzige Pollensackgruppe umfassen, die auf der Unterseite der Staubblätter sitzen.

Angiospermata

Bedecktsamer

Bedecktsamer Bei den Bedecktsamern liegt wie der Name sagt die Samenanlage nicht frei, sondern ist immer in einem Gehäuse (=Fruchtknoten) eingeschlossen, wodurch die Samen vor Austrocknung und vor Insektenfraß geschützt sind (=Frucht). Die Ausbildung einer Blütenhülle (=Perianth) und die Zwittrigkeit der Blüten ermöglichen die Pollenverbreitung durch Tiere. Dabei werden die Pollen nicht mehr von der Samenanlage selbst, sondern von einer Narbe aufgefangen (Empfängnisorgan aus Fruchtblättern). Von hier dringt ein Pollenschlauch mit der Samenzelle vor zur Eizelle.

Skizze, Angiospermae Nach der Befruchtung entsteht aus der Samenanlage der Samen und aus dem Fruchtknoten die Frucht. Die Karpelle (=Fruchtblätter) bilden zusammen mit der Samenanlage den Fruchtknoten (=Gynoeceum).

Das Laubblatt zeigt eine deutliche Differenzierung in Unterblatt (Scheide, Nebenblatt) und Oberblatt (Stiel und Spreite). Der Sprossaufbau hat sich teilweise oder ganz zu sympodial gewandelt. Tracheen und Siebröhren mit Geleitzellen sind die Regel. Die Siebröhren sind kernlos. Die Hauptwurzel kann sich zurückbilden.
Evolution der Angiospermae: Der Fruchtknoten schützt die Samenanlage. Die Zwittrigkeit der Blüten ermöglicht die doppelte Befruchtung durch Insekten.
Die Keimlinge der Dicotyledonae haben ursprünglich zwei Keimblätter, die Monocotyledonae nur mehr eines. Daraus ergibt sich die systematische Untergliederung in Zweikeimblättrige (=Dicotyledonae) und Einkeimblättrige (=Monocotyledonae).

Dicotyledonae

Bei den Zweikeimblättrigen - Dicotyledonae - werden am Embryo seitenständig 2 Keimblätter angelegt. Die Hauptwurzel ist langlebig (und stirbt nicht ab wie bei den Monocotyledonae), die Leitbündel sind in einem Kreis angeordnet (Eustele) und offen. Dadurch kann der Stamm auch in die Dicke wachsen (= sekundäres Dickenwachstum).
Bei krautigen Formen ist eine Rückbildung oder gar Verschwinden der Kambiumtätigkeit festzustellen, wodurch das Dickenwachstum praktisch eingestellt wird. Die Blätter sind meist deutlich gestielt und netzadrig, das Blatt oft geteilt oder zusammengesetzt. Blattscheiden sind selten, Nebenblätter häufig. Die Pollenkörner haben meist 3 Keimfalten (=tricolpat).

Entwicklung der Dicotyledonae
Zweikeimblättrige, Dicotyledonae Zweikeimblättrige, Dicotyledonae Zweikeimblättrige, Dicotyledonae Zweikeimblättrige, Dicotyledonae
2 Keimblätter -
gefolgt von völlig anders aussehenden Laubblättern . . .

Monocotyledonae

Namengebend ist hier bei den Einkeimblättrigen (=Liliatae) die Ausbildung nur eines Keimblattes, welches den Vegetationspunkt ganz umschließt. Nicht selten ist das Keimblatt zu einem Saugorgan (Haustorium) umgebildet und dient der Nahrungsaufnahme des Embryos aus dem Endosperm (Scutellum der Gräser).

Bei den Einkeimblättrigen (=Liliatae) sind die Blüten vorwiegend aus 3-zähligen Wirteln aufgebaut. Eine Differenzierung in Kelch und Krone ist selten. Bei abgeleiteten Formen kommt es zum Verlust des Perianth und zur Reduktion auf 1 Staubblattkreis (A2-3, Poales). Es kann aber auch bei einigen Verwandtschaftsgruppen zur Vermehrung der Blütenblätter, insbesondere der Staub- und Fruchtblätter kommen. Typisch sind Septalnektarien. Die Pollenkörner sind meist anatrem bzw. monocolpat und entwickeln sich nicht gleichzeitig.

Es sind meist krautige Sumpf- und Wasserpflanzen mit im Erdboden überdauernden Rhizom-, Knollen- und Zwiebelgeophyten. Einjährige sind ebenso selten wie Phanerophyten. Die Hauptwurzel ist hinfällig und wird rasch durch Seitensprossen ersetzt (sekundäre Homorrhizie). Den Sprossachsen und Wurzeln fehlt ein normales sekundäres Dickenwachstum.
Damit zusammen hängt, dass die Blätter breitbasig am Stängel angewachsen sind und eine stängelumfassende Blattscheide ausbilden. Die Leitbündel enthalten kein Kambium (daher kein sekundäres Dickenwachstum), sondern sind über den ganzen Stängel- bzw. Wurzelquerschnitt verteilt (Atactostele). Die oberirdische Sprosse ist meist wenig verzweigt. Die Blätter sind in der Regel wechselständig und häufig ungestielt. Nebenblätter finden sich keine.

Chemie:
Charakteristisch sind Siebröhrenplastiden vom P-Typ, die nicht Stärke, sondern Proteine speichern, sowie RAPHIDENBÜNDEL aus Calciumoxalat und Steroidsaponine. Keine Ellagsäure, keine Tannine. Alkaloide insgesamt selten, Steroidsaponine hingegen häufig. Gerbstoffe, ätherische Öle, Polyterpene kommen vor.

Evolution und Systematik:
Die Einkeimblättrigen haben sich schon sehr früh von den Zweikeimblättrigen abgespalten und unabhängig entwickelt. Als allgemeine Merkmale gelten die Dreizähligkeit der Blüte und die Streifennervigkeit der Blätter, sekundäre Homorhizie des Wurzelsystems, die zerstreute Anordnung der Leitbündel im Spross und Fehlen des sekundären Dickenwachstums.

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Pflanzen im Gasteinertal: Spermatophyta - Blütenpflanzen
© 29.9.2002 by Anton Ernst Lafenthaler
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