Systematik der Pflanzen

 

 

Einfuehrung (0:00—3:24)

Ein Waldspaziergang ist eine gute Gelegenheit Pflanzen zu beobachten. Es gibt riesig große und winzig kleine Pflan­zen; Arten, die Blaetter tragen, aber auch einige ohne Blaetter viele Pflanzen sind gruen, wieder andere sind es nicht.

Um zu erkennen, in welche Gruppe eine Pflanze einzuord­nen ist, muss man ihre wichtigsten Merkmale erkennen koennen. Diese Bestimmungsmerkmale bilden die Kriterien fuer die Klassifizierung: so prueft man z. B., ob die Pflanze in Wurzel, Spross und Blaetter gegliedert ist oder nicht.

Diejenigen Pflanzen, die in den wesentlichen Merkmalen uebereinstimmen, werden einer gemeinsamen Gruppe zuge­ordnet, die anderen, die diese Eigenschaften nicht besitzen, gehoeren einer anderen Gruppe von Pflanzen an.

Bei dem Versuch eine grundlegende Ordnung in die Pflanzenvielfalt zu bringen, haben sich die Wissenschaftler an einem der auffaelligsten Merkmale orientiert, naemlich den Blueten und Samen. Alle bluehenden Pflanzen wurden unter der Gruppe der Blueten- bzw. Samenpflanzen zusammengefasst.

Diejenigen Pflanzen, die keine Blueten tragen, bilden die Gruppe der bluetenlosen Pflanzen.

Aber auch innerhalb dieser beiden Großgruppen gibt es noch viele Unterteilungen, in denen wiederum Pflanzen mit aehnlichen gemeinsamen Merkmalen zusammengefasst sind.

Nach Charles Darwins Theorie haben Lebewesen mit aehnlichen Merkmalen gemeinsame Vorfahren, also eine stam­mesgeschichtliche Verwandtschaft. Fasst man also Lebewesen nach ihren charakteristischen Eigenschaften zu Familien, Klassen oder noch groeßeren Gruppen zusammen, erhaelt man eine Systematik der Pflanzen.

 

Blueten- oder Samenpflanzen (3:30—6:18)

Die Blueten- oder Samenpflanzen bilden die artenreichste und hoechstentwickelte Pflanzengruppe: Man hat bereits mehr als 236.000 unterschiedliche Arten bestimmt. Alle Bluetenpflanzen sind in Wurzel, Spross und Blaetter gegliedert und bil­den Blueten, aus denen Samen und Fruechte hervorgehen.

Blueten sind die Fortpflanzungsorgane der Pflanzen. Jede Bluete hat mindestens eine Samenanlage, die befruchtet wer­den muss, um Samen auszubilden. Der sichtbare Teil der Blue­te besteht aus den aeußeren Bluetenblaettern, und zwar den grue­nen Kelchblaettern und den groeßeren und oftmals farbigen Kronblaettern.

Die inneren Organe der Bluete sind im Allgemeinen viel unscheinbarer, dabei sind sie fuer die Fortpflanzung der Arten von Bedeutung.

Der Stempel liegt in der Mitte der Bluete und umschließt an seinem unteren Ende eine oder mehrere Samenanlagen. Er bildet den weiblichen Teil der Bluete.

Die Staubgefaeße produzieren den Pollen und bilden den maennlichen Teil der Bluete.

Eine typische Bluete traegt also gleichzeitig weibliche und maennliche Fortpflanzungsorgane, sie ist zweigeschlechtlich.

Aber nicht immer sind die Blueten in dieser Form aufgebaut und leicht erkennbar. Die Form, die Groeße und die Farbe der Kronblaetter koennen sehr unterschiedlich gestaltet sein. Manchmal sind die Blueten selbst kaum zu entdecken, wie z. B. die winzigen und unscheinbaren Blueten der Graeser aber auch die Blueten vieler Baeume wie die Blueten der Buche, die keine Kelch- und Kronblaetter besitzen. Einige Blueten sind maennlich, andere weiblich.

Eine weitere Schwierigkeit eine Pflanze zu erkennen beruht auf der kurzen Bluetezeit: Haeufig traegt eine Pflanze ihre Blueten nur waehrend einiger Tage oder Wochen im Jahr. Ein weiteres sicheres Erkennungszeichen ist das Vorhandensein von Fruechten. Fruechte enthalten den Samen und sind aus der befruchteten Samenanlage einer Bluete hervorgegangen.

 

Bedecktsamer oder Angiospermen (6:24—7:24)

Die Bedecktsamer sind die typischen Bluetenpflanzen. Mit ihrem Artenreichtum sind sie die umfangreichste Gruppe im Pflanzenreich und besiedeln mit Ausnahme des Meeres alle Lebensraeume der Erde. Ihre Blueten sind meistens gut sichtbar und leuchtend gefaerbt. Angiospermen produzieren Samen, die von einer Frucht umschlossen sind. Wenn die Frucht trocken ist, gibt sie nach der Reifung durch oeffnen den Samen frei, hier z. 8. eine Schalenfrucht, eine Schote, oder eine Kapsel. Wenn sie fleischig ist, bleibt der Samen bei der Verbreitung von der Fruchtwand eingeschlossen, hier zum Beispiel eine Beere oder eine Steinfrucht. Und manchmal sind die Fruechte aus mehreren Bluetenteilen entstanden, so z. B. beim Apfel oder Erdbeere

 

Die Angiospermen sind meist krautige Pflanzen mit bieg­samen Zweigen und ausgebreiteten Blaettern. Zweige und Spross koennen aber auch verholzen.

Bei groeßeren Pflanzen spricht man von Straeuchern oder Baeumen

 

 

 

Nacktsamer oder Gymnospermen (7:30—9:56)

Die Nacktsamer oder Gymnospermen gehoeren ebenfalls zu den Bluetenpflanzen, auch wenn ihre Fortpflanzungsorgane nicht unbedingt als Bluete erkennbar sind. Bei den Nacktsa­mern sind die Blueten immer getrenntgeschlechtlich. Sie bil­den einen Kegel aus uebereinander liegenden Schuppen.

Die weiblichen Zapfenschuppen besitzen an ihrem unte­ren Ende ein oder zwei Samenanlagen, die sich in Samen umwandeln, nachdem sie durch den Pollen aus den maenn­lichen Zapfen befruchtet wurden. Diese Samenanlagen lie­gen offen auf den Fruchtblaettern und sind nicht wie bei den Angiospermen im Fruchtknoten eingeschlossen. Wenn der weibliche Zapfen reif wird, verholzen seine Schuppen, troc­knen ein und spreizen sich von der Achse ab. Dann fallen die Samen heraus und werden vom Wind davongetragen.

Die bekannteste Klasse der Nacktsamer sind die Nadel­hoelzer. Ihre Blaetter sind nadelfoermig, haben eine verhaeltnis­maeßig kleine Oberflaeche und eine verdickte aeußere Schicht. Dadurch verdunsten sie weniger Wasser als Laubbaeume. Sie werfen ihre Blaetter, mit Ausnahme der Laerche, im Winter nicht ab. Einige Nadelbaeume, wie z. B. Zypressen oder Thuja-­Arten, tragen anstelle von Nadeln schuppenfoermige Blaetter.

 

Bluetenlose Pflanzen (10:02—10:36)

Viele Pflanzen gehoeren allerdings weder zu den Nacktsa­mern noch zu den Bedecktsamern. Ihr gemeinsames Merk­mal ist, dass sie keine Blueten und Samen bilden. Um sie in Gruppen einzuordnen, muss man daher andere gemeinsame Bestimmungsmerkmale finden als bei den Bluetenpflanzen.

 

Algen (10:42—12:36)

Algen sind vielgestaltige Wasserpflanzen. Sie leben im Meer- oder im Sueßwasser und tragen weder echte Staengel noch Blaetter. Sie koennen frei im Wasser schweben, oder mit­hilfe von Haftscheiben an Felsen befestigt sein. Diese Haftscheiben sind aber keine Wurzeln!

Alle Pflanzenteile besitzen Blattgruen oder Chlorophyll. Unter dem Mikroskop erkennt man, dass es in besonderen Strukturen angereichert ist. Diese ermoeglichen der Pflanze die Fotosynthese mithilfe des Sonnenlichtes.

Bei einigen Algen wird das Gruen des Chlorophylls von anderen Farbstoffen ueberlagert, so dass die Algen braun oder rot erscheinen. Nach ihren Farbstoffen werden sie in verschiedene Gruppen eingeteilt, wie zum Beispiel Gruen-, Braun- oder Rotalgen.

Zahlreiche Algen in unterschiedlichen Formen sind mit dem bloßen Auge nicht sichtbar. Bestehend aus nur einer oder mehreren Zellen, erreichen sie lediglich eine mikrosko­pische Groeße. Neben einzelligen Arten kann man im Sueßwas­ser Verbaende von 4—32 gleichwertigen Zellen beobachten, die sich zu Zellkolonien zusammengeschlossen haben. Sie bilden als so genanntes Phytoplankton das Anfangsglied zahlreicher Nahrungsketten der Wasserwelt.

 

Pilze (12:42—15:16)

Pilze enthalten im Gegensatz zu allen anderen Pflanzen kein Chlorophyll. Sie besitzen tierische und pflanzliche Merk­male und werden in ein separates Reich eingeordnet.

Viele Pilze erkennt man leicht an ihrer typischen Gestalt, die aus einem Stiel und einem Hut besteht. Auf der Untersei­te des Hutes befinden sich zahlreiche Lamellen, an denen sich Millionen von Sporen bilden.

Dieses charakteristische Gebilde auf den Waldboeden stellt tatsaechlich aber nur einen Teil des eigentlichen Pilzes dar, naemlich den so genannten Fruchtkoerper. Der weit aus groeßte Teil des Pilzes besteht aus einem umfangreichen Geflecht von weißen Faeden oder Hyphen, die sich ueberall im Waldboden verborgen ausbreiten und als Myzel bezeichnet werden.

Zahlreiche Pilze, wie z. B. die Schimmel- und Hefepilze, sind winzig und bilden keinen auffaelligen Fruchtkoerper aus.

  Schimmelpilze entwickeln sich schnell auf den Lebensmit­teln, von denen sie sich ernaehren, wie z. B. Brot, Obst. Bestimmte Schimmelpilze werden zur Herstellung von Kaesesorten, wie z. B. dem Camembert, gezuechtet.

  Hefepilze sind ebenfalls mikroskopisch klein. Man verwen­det sie zur Herstellung von Lebens- oder Genussmitteln, wie z. B. Brot, Wein und Bier.

 

Flechten (15:22—16:57)

Flechten sind ganz spezielle Organismen. Ohne Zweige, Blaetter und Wurzeln ausgestattet, sind sie doch in der Lage selbst einen Stein, Ziegel oder einen Baumstumpf „wegzu­druecken“. Obwohl sie niemals gruen erscheinen, gehoeren sie doch zu den chlorophyllhaltigen Pflanzen.

Flechten sind das Ergebnis einer dauerhaften Lebensge­meinschaft zwischen einem fadenfoermigen Pilz und einer klei­nen gruenen Alge, von der beide Partner profitieren. Eine der­artige Verbindung bezeichnet man als Symbiose. Die gruene Alge lebt im Inneren der Flechte zwischen den Fasern des Pil­zes. Sie produziert mithilfe ihres Chlorophylls Zucker, der auch dem Pilz als Nahrung dient.

Flechten koennen sehr widerstandsfaehig sein und Trocken­heit, Hitze und starke Sonneneinstrahlung gut ertragen. Sie sind oft die ersten, die sich an Extremstandorten ansiedeln. Zur Fortpflanzung entstehen Fruchtkoerper (Apothezien) an der Oberflaeche der Pflanze, deren Sporen sich wieder mit einer Alge zusammenfinden muessen. Manchmal wird aber auch die Alge direkt gemeinsam mit dem Pilz verbreitet.

 

Moose (17:03—18:31)

Man unterscheidet zwei Gruppen von Moosen: die Leber- und die Laubmoose. Moose sind kleine Pflanzen, die relativ feuchte Standorte, wie z. B. Boeden von Nadelwaeldern bevor­zugen. Doch einige Arten sind auch waermeliebend und auf Dachziegeln oder Mauern anzutreffen.

Alle Moose besitzen Chlorophyll. Sie bestehen aus maenn­lichen und weiblichen Einzelpflaenzchen, die jeweils aus einem Staemmchen und Blaettchen bestehen.

An der Spitze der Pflaenzchen bilden sich im Fruehjahr Fort­pflanzungsorgane. Nach der Befruchtung entstehen auf den weiblichen Pflaenzchen Sporenkapseln. Waehrend der Reife loest sich der Deckel der Kapsel, die Sporen fallen heraus und werden vom Wind davongetragen. An geeigneten Standorten entwickeln sich neue Moospflaenzchen.

 

Farne (18:37—20:08)

Farne sind wesentlich groeßer als Moose und sind bereits in Sprossachse, Blatt und Wurzel gegliedert. Aus dem meist unterirdisch liegenden Stamm, dem Wurzelstock, entspringen faserfoermige Wurzeln. Die Blaetter oder Wedel stehen aufrecht und sind oft tief eingeschnitten.

Im Sommer entwickeln sich an der Blattunterseite zahlrei­che Sporenkapselhaeufchen, die in Form und Anordnung je nach Art unterschiedlich sind. An jedem Sporenkapselhaeuf­chen sitzen Dutzende Sporenkapseln. Nach ihrer Reife sprin­gen die Kapseln bei warmem Wetter auf und schleudern ihre Sporen heraus, die vom Wind fort getragen werden.

 

Schachtelhalme (2Q: 14—21:29)

Schachtelhalme sind krautige Pflanzen, die zu den Farnpflanzen gehoeren. Genau wie die Farne bilden sie einen Wur­zelstock, aus dem die Sprossachsen entspringen. Sie bestehen aus ineinander verschachtelten Gliedern, an denen quirlig verzweigte aestchen sitzen. Im Fruehjahr werden von der Pflanze vor Austreiben des eigentlichen Sprosses besondere Fruehjahrestriebe“ gebildet, die kein Chlorophyll enthalten und die der Fortpflanzung dienen. An ihrer Spitze befindet sich eine Sporenaehre aus verwachsenen Blattschuppen. Sie traegt an ihrer Unterseite sackartige Sporenbehaelter, aus denen die Sporen nach dem Reifen herausfallen.

Erst danach entwickeln sich neue, oberirdische Sprosse, so genannte Sommersprosse, die chlorophyllhaltig sind und im Gegensatz zum Fruehjahrestrieb nicht der Fortpflanzung dienen. Die von einem Sommerspross erzeugten Naehrstoffe werden unterirdisch fuer die Ausbildung des naechsten Frueh­jahrstriebes in der ueberwinterungsknolle gespeichert.

 

 

Zwei Ubungen zur Systematik der Pflanzen

Am Ende dieser Reise durch die Welt der Pflanzen befin­det sich eine Bestimmungsuebung, bei der jeder die gezeigten Pflanzen in die entsprechende Gruppe einordnen kann.

 

Systematik der Pflanzen: Loesungen

uebung 1 (21:35 22:55):

1 Wandflechte (Xanthoria)

2 Porling (Polyporus)

3 Tanne (Abies)

4 Rotbuche (Fagus)

5 Meersalat (Ulva)

6 Weiße Lichtnelke (Silene)

7 Laubmoos (Musci)

8 Bierhefe (Saccharomyces)

9 Schachtelhalm (Equisetum)

10 Kastanie (Aesculus)

 

Flechten (Lichenes)

Pilze (Mycophyta)

Nacktsamer (Gymnospermae)

Bedecktsamer (Angiospermae)

Algen (Phycophyta)

Bedecktsamer (Angiospermae)

Moose (Bryophyta)

Pilze (Mycophyta)

Farne (Pteridophyta)

Bedecktsamer (Angiospermae)

 

 

uebung 2(22:59 24:19):

1 Knaeuelgras (Dactylis)

2 Staenderpilz (Basidiomycetes)

3 Tanne (Abies)

4 Haarmoos (Polytrichum)

5 mikroskopisch kleine Alge

6 Wandflechte (Xanthoria)

7 Klee (Trifolium)

8 Tuepfelfarn (Polypodium)

9 Schachtelhalm (Equisetum)

10 Schleimpilz (Myxomycetes)

 

 

Bedecktsamer (Angiospermae)

Pilze (Mycophyta)

Nacktsamer (Gynmospermae)

Moose (Bryophyta)

Algen (Phycophyta)

Flechten (Lichenes)

Bedecktsamer (Mgiospermae)

Farne (Pteridophyta)

Farne (Pteridophyta)

Pilze (Mycophyta)