Reproduktion von Samenpflanzen: Blüten, Bestäubung, Befruchtung & Samenbildung

Reproduktion der Samenpflanzen (Spermatophytae)

Samen sind die charakteristische Reproduktionsstruktur von Samenpflanzen (Spermatophytae).

Die Blüte

Der Blütenstiel verbindet die Blüte mit der restlichen Pflanze. An ihm befinden sich die Nektarien, Drüsen, die eine zuckerhaltige Flüssigkeit namens Nektar produzieren. Die Blütenhülle, auch Perianth genannt, besteht aus sterilen Blättern, die die fruchtbaren Blätter schützen. Sie besteht aus zwei Wirteln:

• Kelch: Besteht aus grünen Blättern, den Kelchblättern, die die Blütenknospe schützen.
• Krone: Besteht aus farbigen Blättern, den Blütenblättern.

Die Geschlechtsorgane sind von der Blütenhülle (Perianth) umgeben und geschützt:

• Staubblätter (Androeceum): Bilden den männlichen Teil der Blüte. Sie bestehen aus Filamenten mit einer Kapsel an der Spitze, der Anthere. In den Antheren befinden sich die Pollensäcke, welche die Pollenkörner mit den männlichen Gameten enthalten.
• Stempel (Gynoeceum): Ist der weibliche Teil der Blüte. Er besteht aus Fruchtblättern, die bei Bedecktsamern zu einer geschlossenen Kammer verwachsen sind, in der sich die Samenanlagen befinden. Der Stempel ähnelt in seiner Form einer Flasche und besteht aus drei Teilen: dem Fruchtknoten (Ovar), in dem sich die Eizellen befinden, dem Griffel (Stylus) und der Narbe (Stigma).

Bestäubung

Die Bestäubung ist der Prozess, bei dem Pollenkörner, die die männlichen Keimzellen (Spermazellen) enthalten, von den Staubblättern auf die Narbe des Stempels übertragen werden.

Selbstbestäubung: Der Pollen stammt von derselben Blüte oder von verschiedenen Blüten derselben Pflanze.

Kreuzbestäubung: Der Pollen stammt von Blüten einer anderen Pflanze. Die Kreuzbestäubung ermöglicht eine größere genetische Vielfalt der Nachkommen.

Die Selbstbestäubung wird durch verschiedene Mechanismen verhindert, die den Kontakt zwischen Pollen und Narbe derselben Blüte verhindern oder die männlichen und weiblichen Organe zu unterschiedlichen Zeiten reifen lassen.

Windbestäubung (Anemophilie): Der Pollen wird durch den Wind transportiert. Die Blütenhülle ist reduziert, um den Zugang der Pollenkörner zur Narbe zu erleichtern. Die Narben sind oft federartig, um den Pollen einzufangen.

Insektenbestäubung (Entomophilie): Der Pollen wird durch Insekten, Vögel oder Fledermäuse transportiert. Diese Form der Bestäubung ist sicherer und effektiver. Die Pflanzen haben Anpassungen entwickelt, um Bestäuber anzulocken, wie z. B. Nektarproduktion, Farben und Düfte.

Befruchtung und Samenbildung

Der Samen entsteht aus der Entwicklung der Eizelle nach der Befruchtung.

Doppelte Befruchtung: Nachdem der Pollen die Narbe erreicht hat, entwickelt sich ein Pollenschlauch, der durch den Griffel zum Fruchtknoten wächst und die Eizelle erreicht. Im Inneren des Embryosacks befinden sich acht haploide Kerne (n), die sieben Zellen bilden. Eine dieser Zellen ist die Eizelle (Oosphäre). Durch den Pollenschlauch gelangen zwei Spermazellen in den Embryosack. Ein Spermakern verschmilzt mit dem Kern der Eizelle und bildet die Zygote, aus der der Embryo entsteht. Der zweite Spermakern verschmilzt mit zwei Kernen des Embryosacks und bildet das triploide (3n) Endosperm, das Nährgewebe des Samens.

Struktur des Samens:

Der Embryo wird von Membranen umgeben, die aus dem Embryosack stammen und ihn bis zur Keimung schützen. Der Embryo besteht aus einer Wurzelanlage (Radicula), einem Sprossanlage (Plumula) und Keimblättern (Kotyledonen).

• Monokotyledonen: Der Embryo hat ein Keimblatt.
• Dikotyledonen: Der Embryo hat zwei Keimblätter. Das Endosperm kann in die Keimblätter aufgenommen werden oder als separate Schicht um den Embryo herum erhalten bleiben.