Botanik-Guide: Pflanzenstrukturen und Fortpflanzung

Einführung in die Botanik: Algen und Pflanzen

Chlorophyta (Grünalgen): Sie besitzen eine Thallus-Struktur und einen Kormus. Das epidermale Gewebe bedeckt den Boden und ist mit Poren ausgestattet, die als Spaltöffnungen (Stomata) bezeichnet werden.

Anpassung an das Landleben

Das Wachstum der Landpflanzen machte die Entwicklung eines widerstandsfähigen Stammes oder Stammskeletts notwendig, um dem eigenen Gewicht standzuhalten.

Blattmorphologie und Photosynthese

Die Teile des Blattes umfassen:

• Blattstiel (Petiolus): Er dient der Unterstützung und verbindet das Blatt mit dem Zweig.
• Blattspreite (Limbus): Die Oberseite des Blattes wird als Vorderseite und die Unterseite als Rückseite bezeichnet.
• Hauptnerv (Mittelrippe): Er verläuft durch die Mitte des Blattes.

Bei der Eroberung des Festlandes bildeten sich zwei Hauptgruppen heraus: die Moose und die Gefäßpflanzen (welche über Leitbündel verfügen). Das Pigment Chlorophyll kann Energie aus dem Sonnenlicht aufnehmen und in chemische Energie umwandeln.

Spezielle Lebensweisen von Pflanzen

Schmarotzerpflanzen (Parasiten): Diese beziehen ihre Nahrung von anderen Pflanzen. Es gibt zwei Gruppen:

• Halbschmarotzer (Hemiparasiten): Sie entziehen der Wirtspflanze Substanzen mithilfe von Haustorien (Saugorganen).
• Vollschmarotzer (Holoparasiten): Sie sind vollständig auf die Wirtspflanze angewiesen.

Fleischfressende Pflanzen (Karnivoren): Dies sind Pflanzen, die Tiere fangen und verdauen, wobei viele davon tropische Arten sind.

Moose und samenlose Gefäßpflanzen

Die Moose besitzen keinen voll entwickelten Kormus, sondern bestehen aus:

• Phylloiden (blattähnlichen Strukturen),
• Cauloiden (stängelähnlichen Strukturen) und
• Rhizoiden (wurzelähnlichen Strukturen).

Das Sporangium ist für die Produktion und Verbreitung von Sporen (asexuelle Fortpflanzung) verantwortlich.

Zu den samenlosen Gefäßpflanzen gehören die Pteridophyten (Farne). Die Fortpflanzung der Farne erfolgt über:

• Sori: Sporenhaufen an der Unterseite der Blätter.
• Antheridien: Männliche Fortpflanzungsorgane, die männliche Gameten bilden.
• Archegonien: Weibliche Fortpflanzungsorgane, die weibliche Gameten bilden.

Krautige Pflanzen besitzen grüne, zarte und kleine Stängel. Holzpflanzen (Gehölze) haben zähe und verholzte Stämme; sie werden in zwei Gruppen unterteilt: Sträucher und Bäume.

Samenpflanzen: Gymnospermen und Angiospermen

Die höheren Pflanzen werden in zwei Hauptgruppen unterteilt: Angiospermen (Bedecktsamer) und Gymnospermen (Nacktsamer).

Gymnospermen (Nacktsamer) sind Holzpflanzen und besitzen keine zwittrigen Blüten. Sie sind eingeschlechtlich (unisexuell) und in zapfenförmigen Blütenständen angeordnet. Koniferen gehören ebenfalls zu den Gymnospermen. Ihre Bestäubung (Anemophilie) erfolgt immer durch den Wind. Angiospermen können immergrün oder laubabwerfend sein.

Hinweis zur Wiederholung: Gymnospermen sind Holzpflanzen ohne zwittrige Blüten. Sie sind unisexuell und in zapfenförmigen Blütenständen gruppiert. Koniferen werden auch als Nacktsamer bezeichnet, deren Bestäubung immer durch Anemophilie (Windbestäubung) erfolgt. Angiospermen sind immergrün oder laubabwerfend.

Die Anatomie und Fortpflanzung der Blüte

Die Blüte besteht aus verschiedenen Teilen und Funktionen:

• Bestäubung: Der Transport des Pollens zur Eizelle der Blüte.
• Pistill (Stempel): Das weibliche Fortpflanzungsorgan.
• Androeceum: Die Gesamtheit der männlichen Fortpflanzungsorgane.
• Fruchtknoten (Ovar): Das Organ, das die weiblichen Fortpflanzungsorgane (Samenanlagen) enthält.
• Kelch (Kelchblätter) und Blütenkrone (Blütenblätter): Sie bilden die Blütenhülle.
• Nektarien (Honigdrüsen): Drüsen, in denen der Nektar produziert wird.

Eine Blüte ist zwittrig (hermaphroditisch), wenn sie beide Geschlechtsorgane besitzt. Eine eingeschlechtliche (unisexuelle) Blüte besitzt nur ein Geschlechtsorgan (entweder männlich oder weiblich). Hierbei unterscheidet man:

• Einhäusige Pflanzen (Monözisch): Männliche und weibliche Blüten befinden sich auf demselben Individuum.
• Zweihäusige Pflanzen (Diözisch): Männliche und weibliche Blüten befinden sich auf unterschiedlichen Individuen.

Fruchtbildung und Keimung

Die Frucht ist das Ergebnis der Befruchtung. Es gibt zwei Hauptarten:

• Fleischige Früchte: Zum Beispiel Äpfel.
• Trockene Früchte: Zum Beispiel Mandeln.

Die Fruchtwand (Perikarp) besteht aus:

• Epikarp: Die äußere Haut der Frucht.
• Mesokarp: Der am stärksten entwickelte, fleischige Teil der Frucht.
• Endokarp: Der innerste Teil der Frucht, der den Samen umschließt.

Die Keimblätter (Kotyledonen) sind die ersten Blätter der Pflanze. Wenn nur ein Keimblatt vorhanden ist, nennt man sie Monokotyledonen (einkeimblättrig), bei zwei Keimblättern spricht man von Dikotyledonen (zweikeimblättrig).

Der Prozess der doppelten Befruchtung

Sobald der Pollen die Narbe (Stigma) des Stempels erreicht, bleibt er dort haften. Anschließend beginnt die Entwicklung des Pollenschlauchs, der durch den Griffel (Stylus) wächst, um den Fruchtknoten (Ovar) zu erreichen. Durch diesen Schlauch wandern zwei männliche Keimzellen (Spermakerne), um die Befruchtung zu vollziehen. Es handelt sich um eine doppelte Befruchtung. Die Verschmelzung eines Spermakerns mit der Eizelle führt zur Zygote, aus der sich der zukünftige Embryo entwickelt.

Formen der vegetativen Vermehrung

Die vegetative Vermehrung umfasst 4 Typen:

1. Zwiebeln: Eine Ansammlung von Knospen oder unterirdischen Trieben, aus denen eine neue Pflanze entsteht.
2. Knollen: Verdickungen von unterirdischen Stängeln.
3. Rhizome (Wurzelstöcke): Unterirdische Stängel von unterschiedlicher Länge und Dicke, die sich horizontal entwickeln.
4. Ausläufer (Stolonen): Oberirdische Kriechsprosse (Luft-Stämme), die von der Mutterpflanze abzweigen.