Biologie der Pilze und Pflanzen: Merkmale und Klassen

Das Königreich der Pilze (Fungi)

• Vielfältige Lebensräume: Pilze bewohnen diverse Umgebungen.
• Pilze bilden eine große Gruppe von Organismen. In einigen Klassifikationen werden sie als Protisten eingestuft, in anderen als den Pflanzen ähnliche Thallophyten.
• Sie existieren als Einzeller und Mehrzeller.
• Bei Fadenpilzen bilden die Fäden ein Geflecht, das Myzel genannt wird. Jeder der Stränge, aus denen das Myzel besteht, erhält den Namen Hyphe. Diese können aus einem oder mehreren Zellkernen bestehen und coenocytisch sein.
• Die Mehrheit der Pilze enthält Chitin und Zellulose in der Zellwand.
• Pilze sind Organismen ohne Chlorophyll und können daher keine Photosynthese durchführen.
• Die Reservestoffe des Zytoplasmas sind keine Stärkekörner, sondern Öltropfen oder Glykogen.
• Da sie nicht in der Lage sind, ihre Nährstoffe selbst zu synthetisieren, müssen sie diese von anderen lebenden Organismen beziehen (heterotroph).

Wie leben Pilze?

Eine große Anzahl von Arten lebt saprophytisch, das heißt, sie ernähren sich von pflanzlichen und tierischen Rückständen und tragen zu deren Zersetzung bei. Viele Pilze sind beispielsweise durch die Spaltung von Zellulose die wichtigsten Zersetzer von Holz. Viele Pilze sind Parasiten; ihre Wirte sind in der Regel höhere Pflanzen, aber es gibt auch Beispiele für parasitäre Pilze bei Tieren einschließlich des Menschen, bei denen sie Krankheiten wie Histoplasmose verursachen. Einige Pilze haben einen dritten Lebensweg angepasst: die Symbiose mit einem anderen Organismus.

Wie vermehren sie sich?

Die Vermehrung erfolgt mit Hilfe von Sporen.

Phycomyceten (Algenpilze)

Rhizopus nigricans

• Dies sind die einfachsten Pilze.
• Sie ernähren sich von faulenden Früchten oder feuchtem Brot.
• Sie besitzen Strukturen, die Hyphen genannt werden und das Myzel (eine Art Masse) bilden.
• Sie haben Ausläufer (Stolonen), die auf dem Medium wachsen, in dem sie leben (das Medium wird als Substrat bezeichnet).
• Sie besitzen sogenannte Rhizoide, die zur Verankerung im Medium und zur Absorption dienen.
• Sie bilden Sporangiophore, die an ihrem Ende Sporangien tragen.
• Innerhalb der Sporangien reifen die Sporen. Sobald die Sporangien aufbrechen, fallen die Sporen auf einen geeigneten Untergrund und lassen einen neuen Pilz entstehen.
• Die Fortpflanzung kann wie folgt erfolgen:
  • Asexuell: Erfolgt durch Sporen.
  • Sexuell: Wenn sich zwei Enden der Hyphen berühren.

Ascomyceten (Schlauchpilze)

• Dies sind Pilze, die auf organischen Stoffen wie Käse oder Obst als eine Art Schimmel wachsen.
• Es handelt sich um saprophytische Pilze.
• Die Vermehrung erfolgt in der Regel asexuell durch Sporen.
• Sexuelle Fortpflanzung kommt sehr selten vor.
• Hefen: Eine spezielle Gruppe, die meist aus kugelförmigen Zellen besteht.
  • Sie besitzen Zellwände.
  • Sie haben ein Zytoplasmas mit Vakuolen und Nukleoli.
  • Die Vermehrung erfolgt durch Sprossung in sogenannten Asci.
  • Innerhalb der Asci bilden sich Ascosporen.

Basidiomyceten (Ständerpilze)

• Dies sind hochentwickelte Pilze.
• Sie zeichnen sich durch eine Struktur aus, die aus einem Stiel (Stipe) und einem Hut (Pileus) besteht.
• Die Oberseite des Hutes ist meist glatt.
• Die Unterseite ist konkav und weist dunkle, radiale Lamellen auf, welche die Basidien tragen.
• In den Basidien werden Basidiosporen gebildet, die an der Fortpflanzung beteiligt sind.
• Diese Gruppe umfasst sowohl essbare Speisepilze als auch hochgiftige Arten.

Das Pflanzenreich (Plantae)

Moose (Lebermoose und Laubmoose)

• Sie sind evolutionäre Übergangsformen zwischen Algen und Landpflanzen.
• Sie waren die ersten, die sich an die terrestrische Umwelt anpassten.
• Sie leben in feuchten, schattigen Umgebungen oder Sümpfen.
• Sie besitzen kein echtes Xylem und Phloem (Leitgefäße).
• Da sie kein echtes Festigungsgewebe haben, können sie kaum aufrecht wachsen.
• Sie sind durch Rhizoide im Boden verankert.
• Die Fortpflanzung erfordert die Anwesenheit von Wasser oder Feuchtigkeit.
• Ihre Spermien sind begeißelt, weshalb sie Wasser zur Fortbewegung benötigen.
• Sie stammen von Grünalgen (Chlorophyceae) ab.

Lebermoose

• Sie leben in Regionen von der Küste bis zu den Anden.
• Sie besitzen einen Thallus mit Rhizoiden zur Verankerung.
• Der Thallus weist Poren auf, die am Gasaustausch für die Atmung beteiligt sind.
• Fortpflanzung:
  • Asexuell: Durch Brutkörper oder Knospen, die in speziellen Organen (Brutbechern) gebildet werden.

Tracheophyten (Gefäßpflanzen)

• Sie besitzen Xylem und Phloem.
• Das Xylem besteht aus Leitungen, die Wasser und Mineralien von der Wurzel zum Rest der Pflanze transportieren (Rohsaft).
• Das Phloem transportiert die Endprodukte der Photosynthese (Siebsaft).
• Diese Pflanzen besitzen Parenchym (Grundgewebe), das der Pflanze Stabilität verleiht.
• Sie haben echte Wurzeln zur Verankerung.
• Die Epidermis schützt vor Wasserverlust.
• Spaltöffnungen (Stomata) regulieren den Gasaustausch.
• Diese Pflanzen sind wichtig als Rohstofflieferanten (Holz) und Nahrungsmittel.

Farne (Pteridophyta)

• Sie bevorzugen dunkle, feuchte Umgebungen.
• Sie besitzen Xylem, Phloem und Spaltöffnungen.
• Der Stamm der Farne ist oft als kriechendes Rhizom ausgebildet.
• Das Rhizom besitzt eine schützende Epidermis.
• Die Blätter werden Fronde (Wedel) genannt.
• Farne haben große Wedel mit kleinen Blattabschnitten, den Fiedern (Pinilla).
• An der Unterseite der Fiedern befinden sich braune Strukturen, die Sori (Soros) genannt werden.
• Die Sori sind an der Fortpflanzung beteiligt.
• Die Vermehrung erfolgt durch einen Generationswechsel:
  • Asexuell: In den Sori befinden sich Sporangien, in denen Sporen reifen. Diese bilden nach dem Abfallen das Prothallium (Vorkeim) mit Rhizoiden.
  • Sexuell: In den Antheridien bilden sich bewegliche Spermatozoiden, die mit Hilfe von Wasser die Archegonien befruchten, woraus der Embryo (Sporophyt) entsteht.

Laubmoose (Beispiel Politrichum)

• Es sind autotrophe, makroskopische Pflanzen.
• Sie sind durch Rhizoide im Boden verankert.
• Sie besitzen keine echten Blumen oder Früchte.
• Sie leben in feuchten und tropischen Wäldern.
• Polytrichum:
  • Besitzt Rhizoide.
  • Der Lebenszyklus beginnt mit Sporen. Wenn diese auf Wasser treffen, quellen sie auf und bilden einen verzweigten Faden, das Protonema.
  • Am Protonema erscheinen Knospen, aus denen sich die Gametangien (Fortpflanzungsorgane) entwickeln: Archegonien (weiblich) und Antheridien (männlich).
  • Durch die Vereinigung entsteht eine Zygote.
  • Aus der Zygote entwickelt sich der Sporophyt, bestehend aus einem Stiel und einer Kapsel.
  • In der Kapsel befinden sich die Sporen. Die Kapsel ist anfangs von einer Haube (Calyptra) bedeckt.
  • Am Ende öffnet sich die Kapsel über eine Struktur namens Operculum (Deckel), um die Sporen freizusetzen.