Fortpflanzung und Entwicklung von Bluetenpflanzen

 

Inhalt

 

Einfuehrung (0:00—1:26)

Unbefestigte Straßenraender, industrielles Brachland oder nicht bewirtschaftete Flaechen bleiben niemals lange ohne Bewuchs. Innerhalb weniger Monate werden sie von unter­schiedlichen Pflanzen ueberwuchert. Vor allem Bluetenpflanzen wie Kamille, Distel, Loewenzahn, Klatschmohn und verschie­dene Graeser siedeln sich gerne auf dem nackten Boden an. Doch niemand hat sie dort angepflanzt.

Aber wie konnten sich Pflanzen so schnell auf den brach lie­genden Flaechen ansiedeln? Das wollen wir jetzt herausfinden

 

Die Entwicklung einer Bluetenpflanze (1:32—5:19)

Der Ursprung der meisten Pflanzen ist ein Samenkorn, das als Ergebnis der geschlechtlichen Fortpflanzung von Bluetenpflanzen entsteht. Samen enthalten sehr wenig Wasser. Sie sind geschuetzt durch eine widerstandsfaehige und feste Huelle:  die Samenschale.

In der Regel enthaelt ein Samenkorn ein winziges Pflaenzchen mit ein oder zwei großen Keimblaettern, die dicht mit Naehr­stoffen angefuellt sind. Aus dem Pflaenzchen, auch Keimling oder Embryo genannt, entwickelt sich spaeter die endgueltige Pflanze.

Der Embryo besteht neben den Keimblaettern und den Laubblaettern, aus einer winzigen Knospe, dann einem Keimspross und einer kleinen Wurzel, der Keimwurzel.

Wenn der Samen genuegend Feuchtigkeit und eine guensti­ge Temperatur vorfindet, wird die Keimesentwicklung ausge­loest.

Zuerst nimmt das Samenkorn Wasser aus dem Boden auf und quillt: Innerhalb von 24 Stunden kann es seine Groeße verdoppeln oder sogar vervierfachen. Gleichzeitig beginnt der Abbau von Naehrstoffreserven aus den Keimblaettern, um dem Keimling das Wachstum zu ermoeglichen.

Nach 2—3 Tagen stoeßt eine kleine Spitze durch die Samenschale, die zukuenftige Wurzel. Sie wird laenger und laen­ger und sucht sich einen Weg senkrecht in den Boden. Ihre Hauptaufgaben bestehen darin, die zukuenftige Pflanze fest im Boden zu verankern und sie mit Wasser und lebensnotwendi­gen Mineralstoffen zu versorgen.

Einige Zeit spaeter erscheinen die ersten Blaettchen. Sie wachsen und fuellen sich mit Blattgruen oder Chlorophyll. Gleichzeitig verwelken die Keimblaetter, deren Nahrungs­reserven fuer die Entwicklung der ersten Organe der jungen Pflanze aufgebraucht sind.

Jetzt ist die Aufgabe des Samenkorns erfuellt, dem Keimling genuegend Naehrstoffe zu liefern, damit er seine ersten gruenen Blaetter ausbilden kann. Denn mit Hilfe dieser kann er jetzt weiter wachsen.

 

Fortpflanzung (5:25—17:16)

Zu einem bestimmten Zeitpunkt im Jahr, in der Regel im Fruehjahr oder im Sommer, bluehen die meisten Pflanzen. Nachdem sie ihre Grundorgane, naemlich die Wurzel, die Sprossachse und die Blaetter ausgebildet haben, erscheinen ihre Fortpflanzungsorgane, die Blueten.

Eine typische Bluetenpflanze erkennt man schon von weitem an ihren farbigen Blueten- oder Kronblaettern.

Als Beispiel haben wir die Kirsche ausgewaehlt. Unter ihren fuenf Kronblaettern kann man fuenf schmale gruene Blaettchen erkennen, die Kelchblaetter. In der Mitte der Bluete befindet sich der Stempel, der von zahlreichen Staubblaettern umgeben ist. Der Stempel bildet den weiblichen Teil der Bluete: Er besitzt an seinem unteren Ende einen fleischigen Fruchtknoten, der die Samenanlage enthaelt. In der Mitte befindet sich der Griff eI und an seiner Spitze sitzt eine Art Plattform: die klebrige Narbe. Die Staubblaetter bestehen jeweils aus dem Staubfaden und einem Staubbeutel. Sie bilden die maennlichen Teile der Bluete und produzieren einen feinen gelblichen Bluetenstaub: den Pollen, der fuer Insekten und Raupen oft ein Leckerbissen ist.

Aber nicht alle Blueten haben das gleiche Grundschema. Bei einigen, wie zum Beispiel der Tulpe, sind die Kelch- und Bluetenblaetter identisch.

Bei anderen Arten, wie der Pappel und der Salweide, tragen einige Staengel nur maennliche Blueten und andere Staengel nur weibliche Blueten. Noch andere Arten bluehen so unschein­bar, dass man oft gar keine Bluete sehen kann. Das ist der Fall bei großen Baeumen, wie den Eichen, Birken oder den Buchen. Auch Graeser bilden nur sehr unscheinbare Blueten aus.

In der Natur gibt es eine große Vielfalt an verschiedenen Bluetenformen.

Blueten sind vergaenglich und verwelken schnell. An ihrer Stelle erscheint etwas Neues: die Frucht, ein Organ, das den Samen enthaelt.

Aber lange bevor sich eine Frucht ausbilden kann, mues­sen erst mehrere wichtige Etappen durchlaufen werden.

Zuerst muss die Bluete bestaeubt werden, das heißt: Pollen aus den Staubbeuteln der Bluete muss auf die Narbe einer Bluete der selben Art gelangen. Nur, wie kommt der Pollen dorthin? Außerdem muss die Narbe empfaengnisbereit sein, d. h. nicht zu jung und nicht zu alt und zur selben Pflanzenart gehoeren wie der eintreffende Pollen. So kann zum Beispiel der Pollen von einer Kirsche nicht die Narbe einer Tulpe bestaeuben. Das heißt, der Pollen muss also zur richtigen Zeit am richtigen Ort ankommen.

 

Aber wie gelangen die Pollen zum richtigen Stempel?

Die Pollen koennen entweder einfach durch die Schwerkraft auf den Stempel fallen oder sie werden durch den Wind oder mit Hilfe von Insekten zu den Blueten getragen. Dort bleiben sie an der klebrigen Narbe des Stempels haengen — die Bluete ist bestaeubt.

Je nach Art der Verbreitung sind die Pollen recht unter­schiedlich gestaltet. Pollen, die durch den Wind verbreitet werden, sind winzig klein, sehr leicht und werden in großen Mengen gebildet. Mitunter sind sie wie bei den Kiefern mit kleinen Luftsaecken versehen, die die Windverbreitung ueber große Strecken erleichtern.

Auch Blueten, die diese Art von Pollen bilden, haben sich in ihrer Gestalt angepasst. Ihre unscheinbaren Blueten sind in kaetzchenartigen Bluetenstaenden vereinigt, die leicht vom Wind erfasst werden koennen.

Pollen, die durch Insekten verbreitet werden, sind in der Regel groeßer und relativ klebrig. Sie sind so gestaltet, dass sie gut an dem Haarpelz der Insekten, die die Bluete besu­chen, haften bleiben.

Auch die Blueten, die solche Pollen produzieren, haben sich in ihrer Gestalt der Art der Bestaeubung angepasst: Ihre Blueten sind eher groß und von leuchtender Farbe. Die Insekten wer­den von der Farbe und dem Duft der Bluetenblaetter angelockt. Besuchen sie die Bluete, werden sie mit einer sueßen Fluessigkeit, dem Nektar, den die Pflanze produziert, belohnt.

Manchmal sind die Blueten sogar so gebaut, dass beim Insektenbesuch der Pollen an den Tieren haengen bleibt. Das ist beim Salbei der Fall, dessen Bluete ueber einen genialen Mechanismus verfuegt: Die Staubbeutel senken sich auf den behaarten Ruecken des Besuchers, wenn dieser in die Bluete eindringt. Der Pollen bleibt an dem Insekt haften und wird spaeter auf der Narbe einer Nachbarbluete abgestreift. Auf einer passenden Narbe angekommen‘ geht die Entwicklung zur Frucht erst richtig los. Schauen wir, wie es bei der Kirsche ablaeuft Der Pollen keimt auf der Narbe und bildet einen Schlauch aus. Der sogenannte Pollenschlauch dringt in der Griffel der Bluete ein und waechst in Richtung Fruchtknoten. Waehrend dieser Zeit werden zwei Spermazellen im Inneren des Pollenschlauchs gebildet. Sobald der Schlauch in die Naehe der Eizelle gewachsen ist, werden diese Zellen frei. Eine Spermazelle verschmilzt mit dem Kern einer Eizelle. Aus ihrer Vereinigung entsteht der Embryo, den wir im Samenkorn beobachten konnten. Die zweite Spermazelle vereinigt sich mit zwei weiteren Zellkernen aus der Samenanlage und bildet die Naehrstoffreserven des Samens, das so genannte Naehrgewebe, aus. Aus dem ges­amten Fruchtknoten entwickelt sich die Frucht und aus den Huellen der Samenanlage entsteht die Samenschale. Die Umwandlung von einem Fruchtknoten in eine Frucht beginnt.

Wenn die Innenseite des Fruchtknotens fleischig wird, ist die Frucht eine Beere. Wenn die Außenwand des Frucht­knotens fleischig bleibt, die lnnenwand jedoch austrocknet, um einen Kern zu bilden, der den Samen enthaelt — dann wird die Frucht eine Steinfrucht.

Wenn die Wand austrocknet, kann die Frucht eine Huelse werden, oder auch eine Kapsel, oder auch eine kleine Nuss.

Hier zeigt uns die Natur eine reiche Vielfalt von Fruechten, ob sie essbar sind oder nicht, sie sind alle entstanden durch eine Befruchtung und der damit einhergehenden Um­wandlung eines Fruchtknotens. Die Samen, die im Frucht­knoten enthalten sind, sind also die wesentlichen Teile einer Frucht.

 

 

Samenverbreitung (17:22—20:22)

Aber kommen wir zu unserer Fragestellung vom Anfang des Films zurueck: Die Samen befinden sich in der Frucht, die die Pflanze traegt.

Wie kommen nun diese Samen auf die freien Flaechen?

Die Samen oder die Fruechte, in denen sie enthalten sind, werden aehnlich verbreitet wie die Pollen.

Viele werden durch den Wind fortgetragen und sind fuer diese Verbreitungsart besonders gut angepasst: entweder sind sie winzig klein und sehr leicht oder sie sind mit Flug­einrichtungen ausgestattet, so dass sie gut vom Wind erfasst werden koennen.