Lerntext Pflanzen

Roland Heynkes, 1.11.2018

Gliederung

zum Text Was sind Pflanzen?
zum Text Eine grobe Einteilung der Pflanzen
zum Text Der Aufbau einer Blütenpflanze
zum Text Aufgaben der Pflanzenorgane
zum Text Die Blätter einer Blüte
zum Text Bau und Funktion von Blüten
zum Text Bestäubung von Blüten
zum Text Befruchtung und Fruchtbildung
zum Text Keimung von Samen
zum Text ungeschlechtliche Vermehrung von Samenpflanzen
zum Text Frühblüher Hasenglöckchen
zum Text lernende Pflanzen?
zum Text TED-Pflanzen-Videos
zum Text

Was sind Pflanzen? nach oben

Erarbeite Dir diesen Lerntext mit einigen Aufgaben zur Natur der Pflanzen!

Der Körper eines Pilzes ist ein Fadengeflecht (Myzel) aus vielen Hyphen.
Pleurotus_ostreatus
Ausschnitt eines Photos von Tobi Kellner, das er unter der Lizenz CC BY-SA 3.0 zur Verfügung stellte

Genau wie Tiere, Pilze und Flechten sind Pflanzen vielzellige Eukaryoten, weil ihre Zellen Zellkerne besitzen. Aber anders als bei Pilzen und Flechten besteht der Körper einer Pflanze nicht aus locker oder dicht nebeneinander liegenden Fäden. Während nämlich die Zellen von Pilzen und Flechten nur mit den Nachbarzellen direkt vor und hinter sich verbunden sind, bilden die Zellen von Tieren und Pflanzen auch feste Verbindungen mit Nachbarzellen neben, über und unter sich. Deshalb bestehen Pflanzen ähnlich wie Tiere aus Geweben, die kompakt oder schwammförmig sind. Ähnlich wie Flechten beherrschen Pflanzen im Gegensatz zu Pilzen und Tieren die Fotosynthese. Sie können also die Strahlungsenergie des Lichts für sich nutzbar machen. Im Gegensatz zu Tieren und Pilzen müssen Pflanzen deshalb keine energiereiche Nahrung essen. Als Pflanzennährstoffe genügen ihnen Kohlenstoffdioxid aus der Luft (bei Wasserpflanzen aus dem Wasser) sowie Wasser und darin gelöste Mineralstoffe.

Zwar benötigen Pflanzen im Gegensatz zu Pilzen und Tieren keine energiereiche Nahrung. Aber wie alle lebenden Lebewesen müssen auch Pflanzen alle chemischen Elemente aufnehmen, aus denen sie ihre Körper aufbauen. Diese (essentiellen) chemischen Elemente heißen Wasserstoff (H), Kohlenstoff (C), Stickstoff (N), Sauerstoff (O), Phosphor (P) und Schwefel (S) für den Aufbau der Biomoleküle, Bor (B), Natrium (Na), Magnesium (Mg), Chlor (Cl), Kalium (K) und Calcium (Ca) für die Regulation des Pflanzen-Körpers sowie Bor (B) und die Metalle Magnesium (Mg), Mangan (Mn), Eisen (Fe), Kupfer (Cu), Zink (Zn) und Molybdän (Mo) für die (katalytische) Beschleunigung chemischer Reaktionen in Pflanzenzellen. Von diesen chemischen Elementen kommen in der Natur nur die Metalle in ungebundener Form als freie, positiv geladene Atome (Ionen genannt) vor. Die Nichtmetalle verbinden sich miteinander zu Molekülen wie Wasser (H2O), Kohlenstoffdioxid (CO2), Nitrat (NO3-) oder Phosphat (PO43-). Diese kleinen (anorganischen) Moleküle enthalten für Pflanzen lebenswichtige Atome und können von den Pflanzen aufgenommen werden. Das CO2 atmen die Pflanzen durch die Spaltöffnungen auf den Unterseiten ihrer Blätter ein. Die anderen kleinen Moleküle und die lebenswichtigen Metall-Ionen saugen Pflanzen mit den Wurzeln ein. Alle zusammen heißen Pflanzennährstoffe, weil sich die Pflanzen davon ernähren.

Der Körper einer Pflanze besteht aus kompakten und schwammförmigen Geweben.
Blattquerschnittschema aus Wikimedia Commons
Ein schematischer Schnitt quer durch ein Blatt einer Pflanze von H. McKenna, CC BY-SA 2.5
Vergleich vielzelliger Eukaryoten
Eigenschaften Tiere Pilze Flechten Pflanzen
Aufbau kompakte und schwammförmige Gewebe Fadenwesen Fadenwesen mit Algen-Symbionten kompakte und schwammförmige Gewebe
Energie-Versorgung energiereiche Nahrung energiereiche Nahrung Fotosynthese Fotosynthese
notwendige Nährstoffe Eiweiße, Fette (Lipide), Zucker (Kohlenhydrate), Vitamine, Mineralstoffe, Wasser Zucker (Kohlenhydrate), Mineralstoffe, Wasser Kohlenstoffdioxid, Mineralstoffe, Wasser Kohlenstoffdioxid, Mineralstoffe, Wasser

Eine grobe Einteilung der Pflanzen nach oben

Frauenhaarmoos links und Wurmfarn rechts
Frauenhaarmoos Wurmfarn
Roland Heynkes, CC BY-SA 3.0

Erhebliche Unterschiede gibt es aber nicht nur zwischen Tieren, Pilzen, Flechten und Pflanzen, sondern auch innerhalb des Pflanzenreiches gibt es sehr unterschiedliche Arten von Pflanzen. Als erste Pflanzen scheinen sich die Moose aus Algen entwickelt zu haben. Moose bilden weder Wurzeln noch Blüten. Die Laubmoose bestehen fast nur aus vielen Blättchen an einem Stängel und andere Moose sind sogar noch einfacher aufgebaut. In den Blättchen und Stängeln der Moose findet man keine Wasserleitungen und keine Leitungen für in den Blättchen produzierte Stoffe.

Bei YouTube kann man ein Stück Javamoos mit einem darin herumturnenden Rädertierchen, ein fressendes Rädertierchen mit zwei deutlich erkennbaren Wimpernkränzen, dem beweglichen Räderorgan bzw. zwei Wimpertierchen in kurzen Filmchen sehen, in denen auch die Zellen in den Blättchen gut erkennbar sind. Ein weiteres Filmchen zeigt, wie man mit dem Feintrieb zur Scharfeinstellung immer andere Ebenen scharfstellen muss, um eine ganze Zelle sehen und zeichnen zu können.

Auch die große Gruppe der Farne besitzt für ihre Fortpflanzung keine Blüten. Aber Farne besitzen schon Wurzeln und Gefäße (Leitungen), mit denen sie Wasser aus den Wurzeln in die Blätter transportieren. Und sie können umgekehrt die in den Blättern erzeugten Stoffe in die Wurzeln bringen. Moose und Farne gehören zu den Sporenpflanzen, weil sie sich nicht mit Hilfe von Samen in neue Gebiete ausbreiten, sondern nur mit Sporen. Sporen gibt es auch bei den moderneren Samenpflanzen, zu denen die Nadelbäume und die Blütenpflanzen gehören. Allerdings nennt man die Sporen der Samenpflanzen Pollenkörner und sie dienen nicht der Ausbreitung einer Pflanzenart, sondern der Befruchtung einer Eizelle, also der sexuellen Fortpflanzung. Die modernsten Pflanzen sind die Blütenpflanzen. Zu ihnen gehören die Laubbäume und Blumen. Und mit den Blütenpflanzen beschäftigen wir uns in den folgenden Abschnitten.

Buschwindröschen links und Sumpfdotterblume rechts
Buschwindröschen Sumpfdotterblume
Otto Wilhelm Thomé, Flora von Deutschland Österreich und der Schweiz (1885), GNU Free Documentation License Version 1.2

Zu den ersten beiden Kapiteln gibt es Arbeitsmaterial für Klassen zum Ausdrucken sowie ein normales Arbeitsblatt mit den üblichen Antworten.

Der Aufbau einer Blütenpflanze nach oben

Blütenpflanzen erkennt man daran, dass sie aufgrund verwandter Baupläne alle an einer Sprossachse (Stängel oder Stamm, Äste und Zweige) unten eine Wurzel und oben Blätter, Blüten und Samen bilden. Oft besteht die Sprossachse aus einer Hauptachse (Stamm oder Stängel) und vielen Seitenachsen (Äste und Zweige). Den Spross bilden alle oberirdischen Teile der Blütenpflanze, also Sprossachse, Blätter und Blüten.

Aufbau einer Blütenpflanze
Bluetenpflanzenaufbau
Roland Heynkes, CC BY-SA 3.0

Sie wachsen und blühen zu unterschiedlichen Zeiten in Frühjahr und Sommer. Es gibt Tiefwurzler mit einer pfahlartig in tiefere Bodenschichten vordringenden Hauptwurzel, von der zahlreiche dünnere Seitenwurzeln abzweigen. Und es gibt Flachwurzler, deren Wurzelbüschel sich flach unter der Erdoberfläche ausbreiten.

Tiefwurzler Löwenzahn links und Flachwurzler Rasengras rechts
Löwenzahn Flachwurzler Rasengras
Das Löwenzahnbild ist von
einem anonymen Franzosen

CC BY-SA 3.0
Tobias Geberth, CC BY-SA 2.5

Wurzeln verankern die Pflanzen im Boden und saugen Wasser mit darin gelösten Mineralstoffen aus dem Boden. An den Wurzelspitzen ist mit bloßem Auge ein zarter Haarflaum zu erkennen. Erst ein Lichtmikroskop zeigt, dass der Flaum aus unzähligen einzelnen Zellen der Wurzel-Epidermis gebildet wird.

Der Spross besteht aus Sprossachse, Blättern und Blüten bzw. Samen, also aus allen oberirdischen Pflanzenteilen. Bei Kräutern heißt die Sprossachse auch Stängel und ist nicht verholzt. Deshalb können sie auch nicht sehr groß werden. Der Stamm eines Baumes und die Stämmchen eines Strauches bestehen innen aus Holz und sind daher auch sehr sabil. Aber alle Stängel, Stämmchen und Stämme transportieren Wasser und Mineralstoffe von den Wurzeln zu den Blättern sowie Zucker von den Blättern nach unten.

Neben den Blattstielen, in den sogenannten Blattachseln, findet man Knospen, aus denen neue Zweige wachsen. Aus anderen Knospen, besonders an den Enden junger Zweige, wachsen Blätter.

Knospen in Blattachseln
Knospen in Blattachseln aus Wikimedia Commons
Pearson Scott Foresman, public domain

Aufgaben der Pflanzenorgane nach oben

Vor allem auf den Unterseiten der Blätter von Farnen und Samenpflanzen gibt es mikroskopisch kleine (gut 1 Hundertstel Millimeter lange), spaltförmige Öffnungen, die man Spaltöffnungen nennt. Durch sie verlassen Wasserdampf und Sauerstoff das Blatt, während vor allem Kohlenstoffdioxid aufgenommen wird. Die Abgabe von Wasserdampf nennt man bei Pflanzen genau wie bei Menschen Transpiration. Wenn die Wurzeln aus dem Boden genügend Wasser nachliefern können, dann transpirieren Pflanzen sehr viel Wasserdampf. Spaltöffnungen bestehen aus dem Spalt und den beiden angrenzenden, grünen Schließzellen. Sind die Schließzellen prall mit Wasser gefüllt, dann sind sie wie Bananen gekrümmt und öffnen die Spaltöffnung. Fehlt hingegen den Schließzellen Wasser, dann sind sie zumindest am Spalt schlaff, verlieren wenigstens dort ihre Krümmung und können die Spaltöffnung nicht mehr offen halten. Das ist aber gut so, denn eine durstige Pflanze sollte nicht noch mehr Wasser durch die Spaltöffnungen verlieren.

Epidermis heißt bei Pflanzen die äußerste lebende Zellschicht. Sie enthält bei Samenpflanzen keine Chloroplasten und bildet zur Verhinderung ungeregelter Transpiration auf ihrer Außenseite eine dünne Schicht aus Wachs.

Die Epidermis ist ein Gewebe, denn sie besteht aus vielen gleichartigen Zellen. In einem Blatt gibt es zwischen der Epidermis auf der Blattoberseite und der Epidermis auf der Blattunterseite noch weitere Gewebe. Im Gegensatz zur Epidermis enthalten diese Gewebe den grünen Blattfarbstoff Chlorophyll. Die Zeichnung hinter diesem Abschnitt zeigt direkt unter der oberen Epidermis ein Gewebe aus senkrecht und ganz dicht nebeneinander stehenden Zellen, die vor allem möglichst viel Licht einfangen und nutzen sollen. Es steht zwar nicht im Buch, aber dieses Gewebe heißt Palisadengewebe. Unter dem Palisadengewebe sieht man in der Zeichnung ein lockeres, schwammartiges Gewebe, das Schwammgewebe. Seine Zellen enthalten zwar auch Chloroplasten, aber vor allem dient dieses Gewebe der Transpiration und einer Art Atmung der Pflanze. Durch die vielen Lücken zwischen den Zellen dieses Gewebes bewegen sich Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid zwischen dem Palisadengewebe und den Spaltöffnungen. Gelegentlich werden die inneren Gewebe von Leitbündel genannten Blattadern unterbrochen, die nicht zu Palisaden- oder Schwammgewebe gehören, weil sie aus anderen Zellarten bestehen.

schematischer Schnitt quer durch ein Blatt
Blattquerschnittschema aus Wikimedia Commons
"Blattquerschnittschema von H. McKenna aus der Wikimedia Commons

Fotosynthese ist nicht einfach eine Ernährungsform, sondern ein sehr komplizierter und für das Leben auf unserem Planeten extrem wichtiger Prozess, der im Endeffekt mit Hilfe von Lichtenergie die energiearmen Stoffe H2O und CO2 zu dem ziemlich energiereichen Stoff Glucose zusammen setzt. Dies geschieht in den Chloroplasten und dabei wird quasi als Abfallstoff auch Sauerstoff (O2) erzeugt. Vereinfacht kann man sich merken: H2O + CO2 -> Glucose + O2 mit Hilfe von Licht in Chloroplasten.

Die aderförmigen Leitbündel reichen von den Wurzelspitzen durch die Sprossachse bis in die Blattspitzen. Sie enthalten Bündel kleiner Röhrchen, bei denen man zwei Arten unterscheidet. Sogenannte Gefäße transportieren Wasser und darin gelöste Mineralstoffe von den Wurzeln zu den Blättern. In sogenannten Siebröhren fließt Zuckersaft aus den Blättern in alle anderen Teile der Pflanze.

Ein Leitbündel mit wenigen großen Gefäßen und vielen engen Siebröhren
Leitbündel aus Wikimedia Commons
Dr. phil.nat Thomas Geier, CC BY-SA 3.0

Die Blätter einer Blüte nach oben

Erarbeite Dir den zweiten Teil dieses Lerntextes mit weiteren Aufgaben zur sexuellen Fortpflanzung der Pflanzen! (pdf)

zwittrige Blüten mit Fruchtblatt und Staubblättern
Krokosblüte
Man sieht oben in eine Krokus-Blüte und unten in eine Tulpenblüte. Klickt man auf ein Foto, wird eine größere Version gezeigt. Roland Heynkes, CC BY-SA 3.0
Tulpenblüte

Die Blüten der Samenpflanzen werden von Blättern gebildet, die teilweise gar nicht mehr als Blätter erkennbar sind, weil sie so sehr an besondere Aufgaben angepasst sind. Meistens große, auffällig geformte und gefärbte Kronblätter locken bei vielen Pflanzen Insekten oder Vögel als Bestäuber an und schützen teilweise auch die inneren Teile der Blüten. Wesentlich unauffälliger grün gefärbt und kleiner sind üblicherweise die Kelchblätter. Sie umgeben außen bei vielen Blüten die Kronblätter und haben eine hauptsächlich schützende Funktion. Innerhalb der Kronblätter stehen bei nicht nur weiblichen Blüten die Staubblätter, meistens mit einem dickeren Staubbeutel auf einem dünneren Staubfaden. Die Staubbeutel können in mehrere Kammern unterteilt sein. Diese heißen Pollensäcke und bilden eine sehr große Anzahl mikroskopisch kleiner Pollenkörner, die man alle zusammen Pollen oder Blütenstaub nennt. Die Staubblätter werden oft als männliche Blütenorgane bezeichnet, obwohl sie es genau betrachtet nicht sind, weil die Bildung von Pollen eigentlich eine ungeschlechtliche Vermehrung ist.

Schemata ober-, mittel- und unterständiger, zwittriger Blüten mit weiblichen Fruchtblättern und männlichen Staubblättern
Schema einer oberständigen Blüte Schema einer mittelständigen Blüte Schema einer unterständigen Blüte
Bb = Blütenboden, E = Eizelle (weibliche Geschlechtszelle), Fk = Fruchtknoten, Gr = Griffel, Ke = Kelchblatt, Kr = Kronblatt, m = männliche Geschlechtszelle, Na = Narbe, Ne = Nektarium oder Honigdrüse, Pk = Pollenkorn, Ps = Pollenschlauch, Sa = Sprossachse, Sb = Staubbeutel mit meistens 4 Pollensäcken, Sf = Staubfaden,
Narbe + Griffel + Fruchtknoten = Stempel (St) aus einem Fruchtblatt oder mehreren zusammengewachsenen Fruchtblättern,
Staubbeutel + Staubfaden = Staubblatt (S).
Roland Heynkes, CC BY-SA 3.0

Das es sich um speziell geformte Blätter handelt, dass erkennt man am wenigsten bei den Fruchtblättern. In der Mitte einer Blüte ist der Stempel erkennbar, der aus einem oder mehreren zusammengewachsene Fruchtblättern besteht. Dabei unterscheidet man unten einen oft (aber nicht bei allen Pflanzen-Arten) bauchigen Fruchtknoten mit den Samenanlagen, darüber den häufig schlankeren Griffel und ganz oben die klebrige, sogenannte Narbe als Landeplatz für die Pollenkörner. Die Samenanlagen enthalten die weiblichen Eizellen. Die Eizellen dienen genau wie bei den Tieren der sexuellen Fortpflanzung der Pflanze. Deshalb wird ebenfalls nicht ganz korrekt der ganze Griffel oft als weibliches Blütenorgan bezeichnet. So oberflächlich betrachtet, spricht man dann auch von Zwitterblüten, wenn Blüten Stempel und Staubblätter enthalten.

Bau und Funktion von Blüten nach oben

Bei manchen Pflanzen-Arten bilden viele kleine Blüten gemeinsam eine Dolde oder einen Blütenstand. Bei zweihäusigen Pflanzen-Arten hat jede Pflanze nur weibliche oder nur männliche Blüten. Bei einhäusigen Pflanzen-Arten hat jede Pflanze männliche und weibliche Blüten. Zwittrige Pflanzen haben in ihren Blüten Stempel und Staubblätter.

Dolde Korb
Blütendolde Blütenkorb
Beide Zeichnungen stammen aus der Wikimedia Commons von einem anonymen Zeichner.

Die Blüten vieler Pflanzen-Arten sind auf bestimmte Bestäuber spezialisiert. Wind oder tierische Bestäuber bringen Pollenkörner auf die Narben der Stempel in Blüten von Pflanzen der selben Art. Wenn sie auf einer Narbe liegen, wächst aus jedem Pollenkorn ein Pollenschlauch. Diese wachsen in einer Art Wettrennen durch die Narbe und den Griffel in den Fruchtknoten, um sich dort mit einer Eizelle zu einer neuen Pflanze zu verbinden. Zwittrige Blüten verhindern eine Selbstbestäubung, indem sie Staubblätter und Griffel nicht gleichzeitig heranreifen lassen.

Bestäubung von Blüten nach oben

Nektar ist ein zuckerhaltiger Saft, den die Nektardrüsen am Blütenboden produzieren. Bienen sammeln Nektar und Pollen, um daraus Honig zu machen. Wenn viele kleine Blüten direkt nebeneinander stehen, nennt man das Blütenstand. Männliche Blüten haben nur Staubblätter, weibliche Blüten haben nur Stempel. Zwittrige Blüten haben Staubblätter und Stempel. Eine zweihäusige Blütenpflanze hat nur männliche oder nur weibliche Blüten. Einhäusige Blütenpflanzen haben männliche und weibliche Blüten. Windblütler werden vom Wind bestäubt, Insektenblütler von Insekten.

Für Pflanzen ist es genauso wichtig wie für Tiere, dass ihre Nachkommen (Kinder) möglichst unterschiedlich sind. Nur so kann sich eine Spezies an eine sich ändernde Umwelt und neue Krankheitserreger anpassen. Die Stempel der Blütenpflanzen müssen deshalb möglichst durch Pollen anderer Pflanzen bestäubt werden. Das nennt man Fremdbestäubung.

Damit die Stempel der Kirsche nicht vom Pollen der selben Blüten bestäubt werden, reift in der Kirschblüte zuerst nur der Stempel und wird von Pollen anderer Blüten bestäubt. Erst danach reifen auch die Staubblätter heran, damit Insekten die Pollenkörner zu fremden Blüten bringen können. Damit beispielsweise Bienen das tun, bieten ihnen die Blüten zur Belohnung Nektar an. Um an diesen Nektar am Blütenboden zu gelangen, drücken die Bienen die Staubblätter zur Seite und werden dabei mit dem klebrigen Pollen eingepudert. Fliegen sie nun zu einer jungen Kirschblüte, dann bringen sie den Pollen auf deren Narbe. Dieser Trick der Kirschblüten stellt aber nicht sicher, dass Blüten nicht durch Pollen von anderen Blüten des selben Baumes bestäubt werden.

So sorgt die Salweide für eine Fremdbestäubung
Bild weiblicher und männlicher Blüten der Salweide Die Zeichnung aus dem Buch von Prof. Dr. Otto Wilhelm Thomé zeigt ein graugrünes weibliches und 4 gelbe, männliche Kätzchen eines kleinen Baumes oder großen Strauches namens Salweide. Kätzchen nennt man Blütenstände mit ganz vielen winzigen Blüten, die entweder alle weiblich oder alle männlich sind. Die nur weiblichen Blüten nennt man Stempelblüten. Die nur männlichen Blüten heißen Pollenblüten.
  1. Staubblatt
  2. Stempel mit der Narbe am oberen Ende
  3. Frucht
Die Salweide verhindert eine Selbstbestäubung, indem die Kätzchen eines Baumes entweder alle weiblich oder alle männlich sind. So können die weiblichen Blüten nur durch Pollenkörner anderer Bäume befruchtet werden. Man nennt solche Pflanzen-Arten mit entweder nur weiblichen oder nur männlichen Blüten getrenntgeschlechtig oder zweihäusig. Wenn die Blüten noch ganz klein sind, sind die Kätzchen ganz weich und pelzig. Später produzieren die Blüten Nektar, der bei Bienen sehr beliebt ist. Sie bringen den Pollen von den Bäumen mit den männlichen Blüten zu Bäumen mit weiblichen Blüten.
Prof. Dr. Otto Wilhelm Thomé, Flora von Deutschland, Österreich und der Schweiz, Gera 1885 - eingescannt von Dr. Kurt Stüber im Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung in Köln

Befruchtung und Fruchtbildung nach oben

Ist ein Pollenkorn auf der Narbe eines Stempels gelandet, dann keimt es, weil es tatsächlich eine kleine Pflanze ist. Aus mehreren Pollenkörnern wachsen Pollenschläuche durch den Griffel und liefern sich im Zeitlupentempo ein Wettrennen um Leben und Tod. Denn nur die Sieger können in Samenanlagen von Fruchtknoten die Eizellen befruchten. Während dieses Wettwachsens reift im Pollenschlauch eine männliche Geschlechtszelle heran, die von jedem Abschnitt des väterlichen Bauplans nur eine Kopie enthält. Normale Körperzellen enthalten von fast jedem Gen zwei Kopien - eine mütterliche und eine väterliche. Wenn eine männliche Geschlechtszelle den Pollenschlauch verlässt und in eine weibliche Eizelle eindringt, vereinigen sich ihre beiden Bauplankopien zum neuen Bauplan eines ganz neuen und einzigartigen Lebewesens. Diese Art der Fortpflanzung durch die Vereinigung zweier Baupläne nennt man sexuelle Fortpflanzung. Ihr Vorteil gegenüber einer nicht sexuellen Vermehrung besteht darin, dass die Nachkommen sehr viel unterschiedlicher sind. Dadurch können sich Samenpflanzen besser an Umweltveränderungen anpassen.

Bei einer Kirschblüte welken nach der Befruchtung die Kronblätter, Kelchblätter, Staubblätter und Griffel, aber der Fruchtknoten und in ihm die Samenanlage wachsen. Aus der befruchteten Eizelle entwickelt sich ein Same und aus dem Fruchtknoten kann sich das Fruchtfleisch einer Frucht bilden. Die wachsende Frucht sprengt den kelchförmigen Blütenboden, weil der Kelch zu klein ist und damit man die Kirsche besser sieht. Die Wand des Fruchtknotens entwickelt sich zu leckerem Fruchtfleisch und die rote Farbe der Frucht zeigt an, wenn der Same reif ist. Die Samenanlage bildet in den Früchten von Steinobst einen steinharten Kern um den Samen. Deshalb nennt man Früchte wie die Kirsche Steinfrüchte. Andere Pflanzen wie der Löwenzahn haben Flugfrüchte ohne Fruchtfleisch, die der Wind weit weg trägt. Aus einer Frucht oder aus dem Samen wächst zuerst eine Wurzel heraus.

Keimung von Samen nach oben

In einem Samen befindet sich in einer harten Samenschale ein Embryo. Er besteht aus Wurzel, Stängel und Keimblättern. Die Keimblätter enthalten große Mengen an Stärke als Vorrat. Deshalb kann er sich selbst ernähren, bis er an die Sonne gewachsen ist. Er kann Monate oder sogar Jahre warten, bis die Bedingungen günstig sind. Deshalb eignen sich Pflanzen-Samen gut als Nahrungsvorrat für Menschen. Als Menschen das erkannten und mit der Zucht von Kulturgräsern begannen, konnten zum ersten Mal in der Geschichte der Menschheit sehr viele Menschen in Städten zusammen leben. Erst dadurch konnten eine Vielzahl von Berufen und die ersten Hochkulturen entstehen. Seitdem leben Menschen und viele Nutzpflanzen in Symbiosen. Nutzpflanzen sind die Grundlage unserer Ernährung und Zivilisation. Dafür versorgen wir alle Kulturpflanzen mit freien Flächen und bekämpfen ihre Feinde und Konkurrenten.

Damit Samen keimen, legt man sie in feuchte Erde. Dort nehmen sie Wasser auf und quellen. Dadurch nehmen Größe und Gewicht des Samens zu, aber diese Vergrößerung durch Quellung ist noch kein Wachstum. Wirklich zu wachsen beginnt die junge Pflanze erst nach der Quellung. Das geschieht durch eine Vermehrung der Zellen, aus denen Lebewesen bestehen. Zellen vermehren sich durch Zellteilung. Dazu wird zunächst eine Kopie des Bauplans gemacht und danach die Zelle so in zwei Teile getrennt, dass jede der beiden neuen Zellen (Tochterzellen) eine Kopie des Bauplans hat. Einen Bauplan braucht eine Zelle, damit sie immer nachsehen kann, wie man die sehr komplizierten Bauteile herstellt, aus denen jede Zelle besteht. Durch eine Zellteilung entstehen aus einer großen (Mutterzelle) zwei kleine Zellen, die anschließend wachsen, bis sie ungefähr so groß sind wie ihre Mutterzelle. Durch dieses Wachstum winziger Zellen wachsen Pflanzen an Wurzelspitzen und Sprossspitzen.

schematische Darstellung von Zellteilung und Zellwachstum
Zellteilungschema selbst gezeichnet
"Dieses einfache Schema der Zellteilung habe ich selbst gezeichnet.

ungeschlechtliche Vermehrung von Samenpflanzen nach oben

Im Gegensatz zu uns Menschen können sich Pflanzen auch ungeschlechtliche vermehren. Viele Samenpflanzen nutzen für ihre Fortpflanzung die geschlechtliche und zusätzlich eine oder mehrere ungeschlechtliche Methoden. So wachsen beispielsweise zwischen Wurzel und Spross schnurartige Ausläufer aus der Vallisnerie genannten Wasserpflanze. In Abständen von einigen Zentimetern bilden diese Ausläufer Knospen, aus denen dann junge Pflanzen heranwachsen. Auch Erdbeeren vermehren sich so. Indem sie von der Mutterpflanze wegwachsen und erst in einiger Entfernung Knospen bilden, sorgen die Ausläufer für die Vermehrung und Ausbreitung in Form von wachsenden Flächen, die von einer Pflanzenart beherrscht werden. Dabei können sich die Jungpflänzchen durchsetzen, weil sie anfangs durch die Ausläufer noch von den ausgewachsenen Pflanzen mit Pflanzennährstoffen versorgt werden, bis diese sich mit Hilfe ihrer eigenen Wurzeln und Blätter selbst ernähren können. Nach einem ähnlichen Prinzip funktioniert die ungeschlechtliche Vermehrung der Brutblatt genannten Pflanze. Bei ihr wachsen Ableger genannte Jungpflänzchen an den Blatträndern. Wenn sie groß genug sind, fallen sie zu Boden und wachsen zu großen Brutblattpflanzen heran.

Das im zeitigen Frühjahr auf Waldböden gelb blühende Scharbockskraut kann sich geschlechtlich fortpflanzen, indem nach einer Insektenbefruchtung Samenanlagen mit befruchteten Eizellen winzige Samen produzieren, die vom Wind relativ weit transportiert werden. Scharbockskraut kann sich aber auch ungeschlechtlich fortpflanzen, indem in den Blattachseln Brutknollen wachsen, bis sie zu Boden fallen und dort neue Pflanzen bilden. In seinem Wurzelgeflecht wachsen knollenartig verdickte Wurzeln, sogenannte Wurzelknollen, die ebenfalls neue Pflanzen bilden.

Gärtner vermehren Pflanzen gerne unkompliziert, wenig aufwändig und auch außerhalb der Blühzeit, indem sie einfach Sprossstücke abschneiden und in feuchte Erde stecken. Daraus wachsen beispielsweise neue Geranien. Diese besondere Fähigkeit der Pflanzen geht sogar soweit, dass man heute nahezu identische Nachkommen besonders wertvoller Pflanzen gewinnt, indem man sie in einzelne Zellen zerlegt und aus diesen dann wieder vollständige Pflanzen heranwachsen lässt.

Bei der ungeschlechtlichen Vermehrung gibt die alte Pflanze nur ihren eigenen Bauplan an alle ihre Nachkommen weiter. Gibt es ein Problem mit diesem Bauplan, dann haben alle Nachkommen das gleiche Problem. Die geschlechtliche Fortpflanzung mischt deshalb die Baupläne zweier Elternpflanzen zu unzähligen Kombinationen. Das steigert enorm die Chance, dass wenigstens ein Nachkomme gut mit neuen Krankheitserregern oder Klimabedingungen zurecht kommt. Zusätzlich hat die geschlechtliche Fortpflanzung den Vorteil, dass eine Pflanze bei gleichem Aufwand an organischem Material und Energie viel mehr kleine Samen als Ausläufer, Ableger, Brutknollen oder Wurzelknollen produzieren kann. Im Gegensatz zu Ausläufern, Ablegern, Brutknollen und Wurzelknollen können Samen außerdem weit von der Mutterpflanze wegtransport werden. Dadurch können sich Pflanzenspezies schnell in neue Gebiete ausbreiten und sich innerhalb ihrer Verbreitungsgebiete besser genetisch mischen.

Frühblüher Hasenglöckchen nach oben

Der sogenannte Wald der Blauen Blumen (51.04, 6.263) liegt zwischen Doveren und Hückelhoven-Baal. Parken kann man auf der Bahnstraße 66-70, 41836 Hückelhoven (51.0376, 6.2652). Das soll aber nur Anwohnern erlaubt sein. Links neben diesen Häusern führt ein Weg in den Wald. Er liegt auf einem niedrigen Höhenrücken. In dem kleinen Wäldchen (400 × 200m) gibt es gibt es Wege und Bänke. Das Gebiet ist gut geeignet für einen eher kurzen Spaziergang. Im Wald kann man auf der linken Seite in einiger Entfernung bereits die ersten blauen Hasenglöckchen sehen. Man folgt dem Weg, bis in der Mitte des Waldes ein Weg nach links abzweigt. Er führt mitten in das Reich der blauen Blume! Man kann bis ans Ende des Wäldchens gehen, dann nach oben abzweigen und am Wandrand zurückgehen, bis zu einem weiß/orange gestreiften Pfahl und hier nach rechts abzweigen. Dann stößt man auf den Weg, den man bereits kennt. Man kann ihn nach links zurück oder weiter geradeaus gehen und dann unten am Waldrand nach links zum Ausgangspunkt zurückkehren. Parken darf man in Doveren (51.045, 6.253 Sandstraße oder Im Weidenfeld, 41836 Hückelhoven).

Wald der blauen Blumen
Roland Heynkes, CC BY-NC-SA 4.0

Ein weiteres, aber kleineres Vorkommen liegt in einem Wäldchen, das sich beiderseits der B 57 südlich von Baal befindet (B57, 41836 Hückelhoven (51.021920, 6.276075) zwischen Baal und Rurich.

Hasenglöckchen gibt es außerdem in Gillesbusch zwischen Glimbach und Kofferen auf der K17, 52441 Linnich (50.996631, 6.301516). Man kann den Wald umrunden, doch leider führt kein Pfad durch diesen Wald hindurch.

Hasengloeckchen zwischen Flossdorf und Barmen
Roland Heynkes, CC BY-NC-SA 4.0

Eine ausgedehnte Fläche (50.952, 6.297) mit Hasenglöckchen gibt es in den Rurauen im Naturschutzgebiet Kellenberger Kamp ungefähr in der Mitte zwischen dem Wasserschloss Kellenberg bei Barmen und der Mühlengracht (52441 Linnich) am Rande von Flossdorf, wo man in der Nähe der Pickartzmühle (50.955, 6.292) parken (50.9563, 6.2903) kann.

lernende Pflanzen? nach oben

Die Fernsehserie: "Alles Wissen" zeigte ein Interview, in dem PD. Dr. Serge Kernbach erzählt, dass Pflanzen die Stärke ihrer Beleuchtung selber einstellen können, wenn man an ihren Blättern mit Dimmern verbundene Sensoren anbringt. Anscheinend können Pflanzen feststellen und verstehen, wenn zunächst zufällige Änderungen bestimmter Eigenschaften ihrer Blätter zu Änderungen der Helligkeit führen. Und sobald sie den Zusammenhang erkannt haben, scheinen sie Änderungen in diesen Parametern zu nutzen, um die Beleuchtungsstärke an ihre Bedarfe anzupassen.

TED-Pflanzen-Videos nach oben

Die Internet-Seite TED -Ideas worth spreading (TED ist die Abkürzung für Technology, Entertainment, Design) stellte auch einige interessante Konferenz-Vorträge über die erstaunlichen Fähigkeiten von Pflanzen kostenlos und bei Bedarf mit deutschen Untertiteln ins World Wide Web.

buchunabhängige Lerntexte

meine Biologieseite

Kommentare und Kritik von Fachleuten, Lernenden und deren Eltern sind jederzeit willkommen.

Roland Heynkes, CC BY-NC-SA 4.0

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