Pflanzen und Tiere: Biologie der Lebewesen

Die Pflanzen

Vor etwa 500 Millionen Jahren erschienen die ersten Pflanzen. Nach einer verbreiteten Hypothese entwickelten sich die Pflanzen aus Grünalgen, die sich an das Leben auf dem Land anpassten. Dies wird durch mehrere Gemeinsamkeiten zwischen Pflanzen und Algen unterstützt, darunter dieselben photosynthetischen Pigmente, die Speicherung von Stärke als Reservestoff sowie Zellwände aus Cellulose. Bei der Zellteilung nach der Mitose wird die Zelle durch ein aus Cellulose bestehendes Phragmoplast geteilt.

Allgemeine Merkmale

Pflanzen sind eukaryotische, vielzellige, photoautotrophe Lebewesen mit einem haplodiplonten Lebenszyklus, die an die terrestrische Umwelt angepasst sind. Mit Ausnahme der primitiven Moose besitzen sie echte, differenzierte Gewebe, d. h. ihre Organisation ist ein Kormus (Sprossachse mit Wurzeln und Blättern). Im Allgemeinen sind sie fest im Boden, im Wasser oder im Salz verankert, um Mineralstoffe aufzunehmen, und gewinnen aus der Luft Kohlendioxid und Sauerstoff.

Bei ihrer Anpassung an das Landleben wurden verschiedene Lösungen entwickelt:

• A) Vermeidung von Wasserverlust: Die Gewebe werden von undurchlässigen Schichten bedeckt, wie der Epidermis und dem Kork. Die Abgabe von Wasser wird über die Spaltöffnungen gesteuert.
• B) Stützfunktion: Im Wasser benötigen Lebewesen keine starke Stütze, an Land dagegen schon. Daher entwickelten sich Festigungsgewebe, die Stämme, Wurzeln und Äste aufrecht halten und die Blätter dem Sonnenlicht aussetzen.
• C) Transportsysteme: Algen im Wasser benötigen kein Transportsystem, da das Wasser Nährstoffe zu den Zellen trägt. Landpflanzen dagegen brauchen Leitgewebe, die Nährstoffe transportieren und Mineralsalze über die Wurzeln aufnehmen.

Klassifikation

Pflanzen werden in zwei Gruppen eingeteilt:

A) Pflanzen ohne Leitgewebe (Nicht-Gefäßpflanzen)

Sie besitzen keine Leitgewebe, und ihr Körper hat die Struktur eines Thallus. Zu dieser Gruppe gehören die Bryophyten, sehr primitive Pflanzen, die an Land nur unvollständig angepasst sind, da sie zur Fortpflanzung noch Wasser benötigen. Sie wachsen an feuchten Standorten, beispielsweise die Moose.

B) Gefäßpflanzen

Sie besitzen eine Organisation vom Typ Kormus mit echten Leitgewebezellen. Sie werden in zwei Gruppen unterteilt:

Pteridophyten (Farnpflanzen)

Gefäßpflanzen, deren Embryo nicht durch einen Samen geschützt ist. Sie besitzen keine Blüten und bestehen aus drei Grundorganen (Wurzel, Spross und Blatt). Repräsentative Vertreter sind die Farne.

Samenpflanzen (Spermatophyten)

Dies sind höher entwickelte Pflanzen mit einem sehr spezialisierten Gewebe. Ihr Embryo ist im Samen geschützt, der sich wiederum in der Frucht oder im Zapfen befindet. Es gibt zwei Arten:

• Gymnospermen (Nacktsamer): Sie besitzen eingeschlechtige Blüten, die in Zapfen gruppiert sind, und ihre Samen liegen frei. Zu ihnen gehören die Nadelbäume, Palmfarne und der Ginkgo.
• Angiospermen (Bedecktsamer): Sie besitzen auffällige Blüten, die zwittrig oder spezialisiert sein können, und ihre Samen sind von einer Frucht umschlossen. Man unterscheidet Dikotyledonen (Samen mit 2 Keimblättern) und Monokotyledonen (Samen mit 1 Keimblatt).

Die Tiere

Die Tiere entstanden vor etwa 750 Millionen Jahren aus einzelligen Protozoen, die sich zu vielzelligen Organismen entwickelten.

Allgemeine Merkmale

Die Tiere, auch Metazoen genannt, sind eukaryotische, heterotrophe, vielzellige Lebewesen, deren Zellen keine Zellwand besitzen. Es gibt zwei große Gruppen:

• A) Parazoen: Sie besitzen primitive Strukturen, keine differenzierten Gewebe und keine Symmetrie. Beispiel: Schwämme (Stamm Porifera).
• B) Metazoen: Dies sind die echten Vielzeller. Sie besitzen differenzierte Gewebe und Symmetrie.

Die Metazoen

Die Klassifikation erfolgt bevorzugt nach der Art der Symmetrie, der Anzahl der embryonalen Keimblätter, die sich aus der Zygote während der Entwicklung bilden, und danach, ob ein innerer Hohlraum, das Coelom, vorhanden ist.

A) Embryonale Keimblätter

Der Embryo entsteht aus der Teilung der Zygote zu Millionen von Zellen. Diese Zellen sind zu Schichten oder Keimblättern organisiert:

• Ektoderm: äußere Zellschicht, die den Embryo umgibt.
• Endoderm: innere Zellschicht des Embryos.
• Mesoderm: Zellschicht, die sich zwischen Ektoderm und Endoderm befindet.

Tiere, deren Embryo nur Ektoderm und Endoderm besitzt, werden Diploblastisch genannt. Tiere, die alle drei Keimblätter besitzen, heißen Triploblastisch.

B) Vorhandensein eines Coeloms

Das Coelom ist ein Hohlraum, der von Mesoderm umgeben und mit Flüssigkeit gefüllt ist und in dem die Organe liegen. Je nach Vorhandensein dieses Hohlraums lassen sich Tiere einteilen in:

• Acoelomaten: besitzen kein Coelom; das Mesoderm ist massiv.
• Pseudocoelomaten: besitzen einen Hohlraum, der nicht vollständig vom Mesoderm ausgekleidet ist, sondern zwischen Mesoderm und Ektoderm entsteht.
• Coelomaten: besitzen ein echtes Coelom, das vollständig vom Mesoderm ausgekleidet ist.

Die wichtigsten Metazoen-Stämme