Botanik - hep-verlag.ch fileBotanik Botanik – Eine Einführung Helene Gabriel Nutt Für die Neuauflage wurde dieses erprobte Fachbuch sorgfältig überarbeitet. Nach wie vor verschafft

Helene Gabriel Nutt

Eine Einführung

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Für die Neuauflage wurde dieses erprobte Fachbuch sorgfältig überarbeitet. Nach

wie vor verschafft es in einfacher Form einen breiten Einblick ins Pflanzenleben und

erläutert – unterstützt von mehr als 250 Illustrationen – zahlreiche Phänomene.

Die Gliederung erfolgt in die folgenden Kapitel: Morphologie, Fortpflanzung und

Vermehrung, Anatomie, Physiologie, Vererbung und Pflanzenzüchtung, Nomenklatur,

Systematik sowie Pflanze und Lebensraum. Obwohl Pilze ein eigenes Reich darstellen,

haben sie ihren Platz in diesem Buch beibehalten. Dies, weil sie mit Pflanzen auf viel-

fältige Weise in Verbindung stehen und in der Natur grundsätzlich eine wichtige Rolle

spielen. Der klare Aufbau und die in sich abgeschlossenen Themen lassen Freiraum für

verschiedene Zugänge und Arbeitsweisen. Dank dem umfangreichen Stichwortver-

zeichnis dient das Buch auch als Nachschlagewerk und bietet in der Gesamtheit eine

verlässliche Grundlage für botanisch Interessierte.

2. Auflage

UG_Botanik_2A_19.indd Alle Seiten 08.05.19 10:45

3Inhalt

Vorwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Bedeutung der Pflanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.1 Pflanzen sind Lebewesen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Morphologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 Bau der Samenpflanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3 Die Wurzel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3.1 Bau der Wurzel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

3.2 Umbildungen der Wurzel (Wurzelmetamorphosen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

4 Die Sprossachse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

4.1 Bau der Sprossachse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

4.2 Umbildungen der Sprossachse (Sprossmetamorphosen) . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

5 Das Blatt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

5.1 Verschiedene Blattarten und ihre Bedeutung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

5.2 Umbildungen des Blattes (Blattmetamorphosen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

5.3 Verschiedenblättrigkeit (Heterophyllie) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

5.4 Lebensdauer der Blätter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

6 Die Blüte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

6.1 Blütenteile und ihre Bedeutung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

6.2 Blütenstände . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

7 Wuchsformen und Lebensdauer von Pflanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

7.1 Krautige Gewächse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

7.2 Verholzende Gewächse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Fortpflanzung und Vermehrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458 Generative Fortpflanzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

8.1 Bestäubung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

8.2 Befruchtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

8.3 Bildung von Samen und Früchten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

8.4 Früchte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

8.5 Verbreitung von Samen und Früchten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

9 Vegetative Vermehrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

9.1 Natürliche vegetative Vermehrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

9.2 Künstliche vegetative Vermehrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

9.3 Vergleich zwischen vegetativer und generativer Vermehrung . . . . . . . . . . . 63

Inhalt_Botanik_2A_19.indd 3 09.05.19 10:19

4 InhaltInhalt

Anatomie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6510 Zellenlehre (Cytologie) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

10.1 Zelle als Grundbaustein des Lebens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

10.2 Bestandteile der Pflanzenzelle und ihre Bedeutung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

10.3 Zellteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

10.4 Zellentwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

11 Gewebelehre (Histologie) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

11.1 Bildungsgewebe (Meristeme) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

11.2 Dauergewebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

11.3 Die innere Organisation der Samenpflanze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

Physiologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8512 Stoffwechsel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

12.1 Photosynthese (Kohlenstoff-Assimilation) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

12.2 Atmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

12.3 Gärung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

12.4 Vergleich zwischen Photosynthese und Atmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

12.5 Wasserhaushalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

12.6 Mineralstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

12.7 Dünger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

12.8 Boden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

12.9 Besondere Ernährungsarten und Lebensweisen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

13 Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

13.1 Wachstum und Differenzierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

13.2 Wirkungsweisen äusserer Faktoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

13.3 Wirkungsweisen von Pflanzenhormonen und Herbiziden . . . . . . . . . . . . . . . . 113

13.4 Blühinduktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

13.5 Rhythmik bei Pflanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

14 Bewegung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

14.1 Freie Ortsbewegungen von Organismen oder einzelner Zellen . . . . . . . . . . . 120

14.2 Bewegungen von Pflanzenteilen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

Vererbung und Pflanzenzüchtung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12515 Vererbung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

15.1 Chromosomen als Träger der Erbanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

15.2 Die Mendelschen Vererbungsregeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

15.3 Mutation und Selektion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

16 Pflanzenzüchtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

16.1 Pflanzenzüchtung durch künstliche Selektion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

16.2 Pflanzenzüchtung durch Kreuzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

16.3 Neue Pflanzen durch Gentechnologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136


5InhaltInhalt

Nomenklatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13717 Volksnamen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

18 Wissenschaftliche Namen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

18.1 Bedeutung, Schreibweise und Aussprache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

18.2 Autornamen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

18.3 Synonyme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142

Systematik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14319 Evolution der Pflanzen – ein kurzer Überblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

20 Bedeutung der Systematik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

20.1 Zusammenhang zwischen Evolution und Systematik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

20.2 Systematische Rangstufen (Kategorien) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

21 Das Pflanzenreich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

21.1 Bakterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

21.2 Algen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

21.3 Pilze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

21.4 Flechten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

21.5 Moose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

21.6 Farnpflanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

21.7 Samenpflanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163

Pflanze und Lebensraum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17122 Herkunft der Pflanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

22.1 Klimazonen und Vegetationsgebiete der Erde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

23 Pflanzen als Anpassungskünstler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177

23.1 Modifikationen (Anpassungserscheinungen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177

23.2 Anpassung an das Wasserangebot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

23.3 Konvergenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

23.4 Tarnung und Täuschung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180

24 Ökologische Grundsätze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

24.1 Beziehung der Lebewesen untereinander . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

24.2 Einflüsse der modernen Lebensweise auf die Umwelt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182

24.3 Bedrohte Pflanzen – bedrohte Lebensräume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183

24.4 Vom Umgang mit Umweltproblemen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184

Literaturverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

Abbildungsnachweis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

Liste der Pflanzen und Pilze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

Stichwortverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194


6 Vorwort

Vorwort

Die Halbwertszeit von Wissen wird immer kürzer, gerade in unserem digitalen Zeitalter werden

wir von einer Informationsflut regelrecht überschwemmt. Stets sind neue Fakten und Informatio-

nen im Internet schnell zugänglich und genauso schnell beschäftigen sie uns nicht mehr, werden

von neuem Wissen verdrängt. So unverbindlich und austauschbar sollen die Fakten, die hier

zusammengetragen sind, nicht sein. Vielmehr gedenke ich, Ihnen mit zahlreichen Bausteinen

einen fundierten Zugang zu einem Wissen zu ermöglichen, das gleichsam wie eine Pflanze wächst

und gedeiht. Sie, liebe Leserinnen und Leser hauchen den Fachbegriffen Leben ein; erst indem Sie

sich selbst mit der Thematik auseinandersetzen, erarbeiten Sie sich ein nachhaltiges Verständnis,

das Sie bei Bedarf abrufen und mit neuen Fakten verknüpfen können. Unabhängig davon, ob Sie

von einem Blatt, einer Blüte, dem Bestäubungsvorgang, der Keimung eines Samens oder der

Bewegung eines Mimosenblattes ausgehen, Sie verschaffen sich einen ganz persönlichen Zugang

zur Botanik und lassen sich von ihr ergreifen. Und ausgehend von den erworbenen Kenntnissen

können Sie Zusammenhänge schaffen und weiterführende Fragen stellen.

Es freut mich daher sehr, dass der hep verlag den vergriffenen Titel neu auflegt. Ein grosser Dank

geht deshalb an den Verleger Peter Egger. Er hat mir ermöglicht, das Fachbuch zu überarbeiten

und neu herauszugeben. Danken möchte ich auch all jenen aus dem zuvorkommenden Verlags-

Team, die mich im Arbeitsverlauf tatkräftig und zuverlässig unterstützt und begleitet haben,

Eva Woodtli Wiggenhauser für die umsichtige Beratung in der Planung und Felix Wiggenhauser

(Wiggenhauser & Woodtli GmbH) für die verständnisvolle Umsetzung meiner Anliegen und seinen

engagierten Einsatz für den frischen Auftritt meines Buches. Ein ganz persönlicher Dank geht

schliesslich an meine Familie, die mir Raum und Zeit gewährte und meiner intensiven Arbeit mit

Überzeugung und Wohlwollen gegenüberstand.

Nun überlasse ich Ihnen, liebe Leserinnen und Leser die spannenden Fakten, in der Hoffnung, Sie

damit für die Botanik begeistern zu können. Ich wünsche Ihnen viel Freude beim Entdecken,

Staunen und Kultivieren Ihres eigenen Wissens und hoffe, das Buch wird Ihnen ein zuverlässiger

Begleiter sein.

Helene Gabriel Nutt

Zürich, im September 2016


Vorwort

Die Botanik ist ein Bereich der Bio-

logie. Sie beschäftigt sich mit dem

Leben der Pflanzen. Seit ihrer Begrün-

dung durch Aristoteles hat sich diese

Wissenschaft stark entwickelt und

präsentiert sich heute in Form zahl-

reicher Teilgebiete.

Kenntnisse über Pflanzen gehören

zum Allgemeinwissen. Für verschie-

dene Berufe stellt vertieftes bota-

nisches Wissen zudem eine wesent-

liche Grundlage dar. Wer sich in der

Welt der Botanik zurechtfinden will,

muss die dazugehörige Fachsprache

verstehen.

Einleitung


8 Einleitung 1 Bedeutung der Pflanzen

1 Bedeutung der Pflanzen

Die weitreichende Bedeutung der Pflanzen haben schon die Urvölker erkannt. Zwangsläufig pfleg-

ten diese Menschen einen sorgsamen und ehrfurchtsvollen Umgang mit den Gewächsen aller Art,

denn sie bangten um ihre Lebensgrundlage. Zwar hat sich am Umstand, dass Pflanzen in jeglicher

Hinsicht für uns lebenswichtig sind, bis heute nichts geändert, aber in der gesellschaftlichen und

technologischen Entwicklung lauert die Gefahr, den modernen Menschen nach und nach von der

Natur zu entfremden.

Und, obwohl eine unüberschaubare Fülle von Informationen zu Pflanzen sowohl in Büchern als

auch im Internet leicht zugänglich ist, fehlt es meist an grundlegendem Wissen und dem Verständ-

nis von Zusammenhängen in der Natur.

Das vorliegende Buch vermittelt einen Einstieg in die Botanik, zeigt Grundlagen in einfacher Form

auf und beschreibt und erläutert interessante botanische Phänomene.

1.1 Pflanzen sind LebewesenPflanzen sind in ihren Lebensäusserungen viel unauffälliger als Tiere oder Menschen. Sie bewegen

sich scheinbar nicht und auch akustisch ist kaum etwas von ihnen zu vernehmen. Möglicherweise

finden sie aus diesem Grund als Lebewesen weniger Beachtung. Es bedarf Zeit und Hingabe, um ihre

Lebenszeichen zu entdecken. Wer sich darauf einlässt, wird Erstaunliches erfahren und erkennen,

wie reich das Pflanzenleben und wie bedeutungsvoll es für alle anderen Lebewesen auf der Erde ist.

Pflanzliches Leben äussert sich durch verschiedene Zeichen; in ihrem Zusammenspiel machen sie

das Lebewesen aus.

Gestalt Pflanzen sind real, haben einen Bau, eine Form.

Wachstum Pflanzen nehmen an Grösse zu.

Entwicklung Pflanzen verändern sich im Laufe ihres Lebens und durchlaufen mehrere Phasen.

Fortpflanzung Pflanzen können die nächste Generation bilden.

Reizbarkeit Pflanzen reagieren auf innere und äussere Reize.

Bewegung Pflanzen können die Position ihrer Organe oder einzelner Zellen verändern.

Stoffwechsel Pflanzen nehmen bestimmte Stoffe aus ihrer Umgebung auf, können diese verarbeiten und

geben andere Stoffe ab.

Regeneration Pflanzen können verschiedene Teile erneuern.

Sterblichkeit Pflanzen sterben.

Morphologie

Anatomie

Physiologie

Genetik

Nomenklatur

Evolution

Systematik

Geobotanik

Pflanzensoziologie

Ökologie

Botanik

Abb. 1

Verschiedene Teilgebiete der Botanik


9Einleitung 1 Bedeutung der Pflanzen

Abb. 2

Zeichen des Lebens – auch bei Pflanzen

Stoffwechsel

Gestalt Fortpflanzung

EntwicklungRegeneration

Sterblichkeit

Bewegung Wachstum

Reizbarkeit

In den folgenden Kapiteln wird diesen Zeichen des Lebens nachgegangen.


Morphologie (gr. morphe = Gestalt,

gr. logos = Wort) ist die Lehre vom

äusseren Bau der Lebewesen.

Sie dient im Wesentlichen dazu, die

Pflanzen zu beschreiben und dadurch

auch wiederzuerkennen.

In diesem Kapitel spielen die Samen-

pflanzen, die höchstentwickelten und

bekanntesten Pflanzen, eine zentrale

Rolle. Mit über 360 000 Arten stellen

sie ausserdem die grösste Gruppe im

Pflanzenreich dar.

Morphologie


12 Morphologie 3 Die Wurzel

2 Bau der Samenpflanzen

Samenpflanzen sind in den meisten Fällen an den Standort gebunden und breiten sich sowohl

oberirdisch als auch im Erdreich aus. In der Erde entwickeln sie in erster Linie Wurzeln, oberirdisch

den Spross, der aus Sprossachse und Blättern zusammengesetzt ist.

Wurzel, Sprossachse und Blatt sind die Grundorgane der Samenpflanzen. Sie erfüllen gezielt be-

stimmte Aufgaben und zeigen deshalb typische äussere Merkmale, die das Erscheinungsbild von

Pflanzen massgeblich prägen.

Bei einigen Pflanzenteilen lassen sich die organtypischen Merkmale nicht mehr oder nur noch

schwer erkennen, denn sie sind das Resultat von ausgeprägten Gestaltumwandlungen (Metamor-

phosen). Diese haben sich im Laufe der stammesgeschichtlichen Entwicklung vollzogen und zu ei-

ner noch grösseren Vielfalt an Erscheinungs- und Lebensformen geführt. Hier kommt der Zusam-

menhang zwischen Gestalt und Aufgabe der Organe sehr gut zum Tragen und ist deshalb besonders

eindrücklich und interessant.

3 Die Wurzel

Dank unbegrenztem Längenwachstum kann sich die Wurzel zeitlebens im Erdreich ausbreiten. Ihre

Hauptachse wächst in der Regel Richtung Erdmittelpunkt; sie ist positiv geotrop. Die Wurzel über-

nimmt mehrere Aufgaben. Sie sorgt für die Wasseraufnahme, und mit dem Wasser gelangen auch

lebenswichtige Mineralstoffe in die Pflanze. Sie verankert die Pflanze dank intensiver Durchwurze-

lung im Boden. Zudem kann die Wurzel auch als Speicherorgan dienen.

Hauptwurzel

Seitenwurzeln

Spro

ss

Blatt

Sprossachse

Wurzel

Abb. 3

Schematischer Bau einer Samenpflanze


Morphologie 133 Die Wurzel

3.1 Bau der WurzelWurzeln sind unterirdische Organe, die gestreckt, mehr oder weniger verdickt und meist farblos

sind. Im Gegensatz zu anderen in der Erde wachsenden Pflanzenteilen haben sie weder Knospen

noch Blätter und sind auch nicht gegliedert. Die erste Wurzel einer Pflanze, die Keimwurzel ist sehr

einfach gebaut; an diesem zarten Gebilde lässt sich die Wurzelhaarzone als feiner Flaum deutlich

erkennen.

Wurzelverzweigungen ergeben sich durch die Bildung von Seiten- oder Nebenwurzeln. Die in die

Erde vordringenden Wurzelspitzen sind mit einer Wurzelhaube, der Kalyptra geschützt. Das ganze

Wurzelwerk einer Pflanze wird als Wurzelsystem bezeichnet.

Die Ausbildung des Wurzelsystems ist arttypisch, aber auch stark umweltbedingt. Während sich

die Keimwurzel bei Pflanzen mit zwei oder mehreren Keimblättern weiterentwickelt, stirbt sie bei

Einkeimblättrigen ab und muss sofort durch Neubildung ersetzt werden. Dadurch entwickeln sich

zwei völlig verschiedene Wurzelsysteme: Zweikeimblättrige Pflanzen sind meist durch eine Haupt-

wurzel mit reicher Verzweigung charakterisiert, Einkeimblättrige bilden laufend neue Wurzeln aus

Hauptwurzel

Seitenwurzeln

Abb. 5

Wurzelsystem einer

zweikeimblättrigen Pflanze

Abb. 6

Wurzelsystem einer

einkeimblättrigen Pflanze

Sprossbürtige Wurzeln

(nur wenig verzweigt)

Wurzelhaare

Abb. 4

Keimling mit deutlich sichtbaren Wurzelhaaren


14 Morphologie 3 Die Wurzel

der Sprossbasis. Diese gleichwertigen, sprossbürtigen Wurzeln werden auch als Adventivwurzeln

bezeichnet. Viele Pflanzen – nicht nur Einkeimblättrige – sind in der Lage, Wurzeln aus der Spross-

achse zu bilden. Diese Eigenschaft wird gerne bei der Vermehrung durch Stecklinge genutzt.

Wachstum und Verzweigungen der Wurzeln gehen mit zunehmender Ausbreitung der ober irdi-

schen Teile einher. Wurzeln können tief in den Boden vordringen. Selbst einjährige Pflanzen errei-

chen schnell eine Tiefe von 2 Metern. Der Platzbedarf von Wurzeln wird häufig unterschätzt. So

bilden Pflanzen in zu kleinen Töpfen meterlange, am Grunde kreisende Wurzeln und Wurzeln von

Bäumen bedrängen Mauern von Gebäuden massiv.

Doch der Umgang mit Wurzeln will geübt sein, denn verletzte Teile können ihre Aufgaben nicht

mehr optimal erfüllen, zudem besteht die Gefahr von Infektionen oder Fäulnis. Beim Umtopfen ist

deshalb Vorsicht und Sorgfalt angebracht.

Je nach Lebensraum haben Pflanzen unterschiedliche Wurzelsysteme entwickelt. Flachwurzler,

wie zum Beispiel Fichten, beziehen Wasser aus den oberen Bodenschichten. Im Gegensatz dazu

erreichen Tiefwurzler (z. B. Eichen) Wasservorräte der tiefer gelegenen Schichten.

Wüstenpflanzen dringen mit ihren Wurzeln bis zu 20 m in den Untergrund oder sie bilden unmittel-

bar unter der Erdoberfläche ein weitläufiges Wurzelnetz, das den nächtlich anfallenden Tau wie

ein Schwamm aufsaugen kann. Beeindruckend ist auch, wie stark Gräser den Boden durchwurzeln

und sich damit einen besonders guten Kontakt mit der Erde und eine optimale Wasserversorgung

sichern. Selbst Tiere können den Pflanzen nichts anhaben, denn wenn sie beim Grasen fest an ih-

nen rupfen, erweisen sich die Gräser als äusserst robust. Jeglicher intensive Bewuchs mit einge-

Steckholz

Adventivwurzeln

Abb. 7

Adventivwurzeln an einem Steckholz

Abb. 8

Flachwurzler (Fichte)

Abb. 9

Tiefwurzler (Eiche)


Morphologie 153 Die Wurzel

hender Durchwurzelung des Bodens ist gleichzeitig ein wirksamer Schutz vor Erosion. Wurzeln

wirken im Verborgenen und entwickeln ungeahnte Kräfte. Gesprengte Mauern oder aufgerissene

Strassenbeläge veranschaulichen dies auf eindrückliche Weise.

3.2 Umbildungen der Wurzel (Wurzelmetamorphosen)Um wechselnden und besonderen Anforderungen gewachsen zu sein, haben sich im Laufe der Ent-

wicklung der Samenpflanzen auch bei den Wurzeln verschiedene Gestaltumwandlungen ergeben.

Speicherwurzeln. Stark verdickte, fleischige Hauptwurzeln werden als Speicherwurzeln oder Wur-

zel rüben bezeichnet. Sie sind Reservoire für Wasser und energiehaltige Stoffe. Diese Wurzelmeta-

morphosen sind bei Karotten, Rettich und Zuckerrüben gut zu beobachten, aber auch die Schwarz-

wurzel mit ihrer etwas schlankeren Form gehört dazu. Die Pflanzen legen den Vorrat an, um für die

Bildung von Blüten und Früchten darauf zurückgreifen zu können.

Wurzelknollen. Wurzelknollen dienen ebenfalls der Speicherung. Im Gegensatz zu Speicherwur-

zeln sind sie durch Verdickung von Seiten- oder Adventivwurzeln entstanden. Wurzelknollen treten

bei Scharbockskraut, Dahlien, Zierspargeln und verschiedenen Orchideen auf. Neben der Speiche-

rung dienen Wurzelknollen auch der vegetativen Vermehrung.

Zugwurzeln. Manche Pflanzen mit unterirdischen Sprossen (Rhizome, Knollen oder gestauchte

Sprossachsen in Zwiebeln) bilden Zugwurzeln aus, durch die sie nach dem Wachstum der ober-

irdischen Sprosse wieder tiefer in den Boden gezogen werden. Bei Aronstab oder Frühlingskrokus

kommt diese Wurzelumbildung zum Einsatz.

Haftwurzeln. Kurze, feste, der Sprossachse entspringende Wurzeln, sogenannte Haftwurzeln, er-

möglichen es verschiedenen Pflanzen zu klettern. Efeu, eine einheimische Kletterpflanze, wächst

dank Haftwurzeln bis in die Baumkronen und kommt so zu mehr Licht. Durch Erdwurzeln bleibt die

Pflanze immer mit dem Boden verbunden. Auch die im Mittelmeergebiet verbreitete Kletterfeige

sowie die Kletterhortensie aus dem Fernen Osten bilden Haftwurzeln aus.

Wurzelranken. Vanille, eine Orchidee aus Mittelamerika, klettert für bessere Lichtverhältnisse mit-

hilfe von windenden Wurzelranken mehrere Meter an Urwaldriesen empor. Dank den kräftigen

Wurzeln kann die Pflanze von der stabilen Stütze profitieren.

Saugwurzeln. Stark verändert sind die speziellen Saugwurzeln der schmarotzenden Sommerwurz-

arten und die Saug- oder Senkerwurzeln der Mistel. Sie dienen dazu, eine andere Pflanze anzuzap-

fen, um ihr die benötigten Stoffe zu entziehen. In den Wintermonaten sind die Misteln als grüne

Büschel in den Baumkronen besonders gut zu sehen.

Abb. 10

Speicherwurzel

(Karotte)

Abb. 11

Wurzelknollen

(Dahlie)

Abb. 12

Zugwurzeln quer gerunzelt

(Frühlingskrokus)

Zugwurzel


16 Morphologie

Luftwurzeln

4 Die Sprossachse

Luftwurzeln. Im feuchtwarmen Klima des tropischen Regenwaldes gedeihen zahlreiche Pflanzen

mit Luftwurzeln, die dem Stängel oder dem verholzten Stamm entspringen. Viele von ihnen leben in

den Kronen von Urwaldriesen ohne Verbindung zum Boden. Diese Lebensweise wird als epiphytisch

bezeichnet. Dank Luftwurzeln können Epiphyten Wasser aus der Luft aufnehmen. Fensterblatt, Phi-

lodendron und verschiedene Orchideen zeigen diese Form der Wurzelumbildung sehr schön. Bei den

epiphytischen Aronstabgewächsen sind Luftwurzeln häufig mit flachen Haft wurzeln kombiniert,

die ihren Stützbaum umschlingen, womit sie der Pflanze guten Halt verleihen. Ferner können Luft-

wurzeln auch Photosynthese betreiben oder sie bilden zusätzlich schützende Dornen aus.

Atemwurzeln. Sumpfzypressen und Bäume der Mangroven stehen mit ihren Wurzeln im Wasser,

wo der Sauerstoffgehalt bedeutend geringer als in der lockeren Erde ist. Spezielle Atemwurzeln, die

wie knorrige Holzstöcke aus dem Wasser ragen, gewährleisten selbst bei hohem Wasserstand eine

ausreichende Sauerstoffversorgung.

Stelzwurzeln. Besonders eindrücklich sind die kräftigen Stelzwurzeln des Schraubenbaums. Dank

ihrer Hilfe erhält die Pflanze mit dem schlanken Stamm und dem imposanten Blattschopf bedeu-

tend grössere Stabilität. Die einzelnen, dicken Wurzelstränge entwickeln sich aus dem unteren

Sprossteil, weisen eine ausgeprägte Wurzelhaube auf und verzweigen sich in der Erde wie her-

kömmliche Wurzeln. Gebogene, weitausladende Stelzwurzeln unterstützen auch Mangrovenpflan-

zen unter den schwierigen Lebensbedingungen der Uferzonen standhaft zu sein.

Abb. 13

Haftwurzeln (Efeu)

Abb. 14

Wurzelranke (Vanille)

Abb. 15

Saugwurzeln (Mistel)

Saugwurzeln

Wurzelranke

Haftwurzeln

Atemwurzeln

Abb. 16

Atemwurzeln (Sumpfzypresse)

Abb. 17

Luftwurzeln (Fensterblatt)

Stelzwurzeln

Abb. 18

Stelzwurzeln (Schraubenbaum)


Morphologie 174 Die Sprossachse

4 Die Sprossachse

Wie die Wurzel wächst auch die Sprossachse während des ganzen Lebens einer Pflanze. Dieses

Grundorgan entwickelt sich hauptsächlich oberirdisch, reagiert positiv phototrop, wächst also in

Richtung Lichtquelle.

Die Sprossachse stützt die Pflanze und hält sie aufrecht. Sie trägt Blätter, Blüten sowie Früchte und

ermöglicht ihnen eine optimale Stellung zum Licht. Über die Sprossachse stehen Blätter und Wur-

zeln miteinander in Verbindung. In den Leitbahnen im Inneren wird von den Wurzeln auf-

genommenes Wasser zu den Blättern geleitet. Richtung Boden werden energiehaltige Stoffe trans-

portiert, die in den Blättern gebildet worden sind.

4.1 Bau der SprossachseDie Sprossachse ist das eigentliche Gerüst der Pflanze. Sie ist in Knoten (Nodien) und Zwischen-

knotenstücke (Internodien) gegliedert. Knoten sind die verdickten Stellen, dort können Blätter,

Blüten und Seitentriebe entstehen. Zwischenknotenstücke, die schlanken Sprossglieder sorgen für

das Längenwachstum.

Es ist möglich, dass die Länge der Internodien als Folge der Lebensumstände stark variiert. Bei den

meisten Pflanzen bewegt sie sich innerhalb einer arttypischen Grösse. Bleibt das Wachstum der

Internodien aus, bilden sich Rosetten. Viele Pflanzen zeigen diese kompakte Sprossform: Ananas-

gewächse, Schlüsselblumen, Agaven und Hauswurzarten. Sie hat immer etwas mit den spezifischen

Lebensumständen der Pflanze zu tun.

Sprossachsen unterscheiden sich in Bau und Beschaffenheit deutlich voneinander. Zu den krau-

tigen zählen Stängel, Schäfte und Halme. Stämme, Äste und Zweige sind verholzt.

Sprossachsen können aufrecht, dabei verzweigt oder unverzweigt, gestreckt oder dicht gedrungen

sein. Daneben gibt es verschiedene kletternde, kriechende oder hängende Formen.

Internodium

Nodium

Abb. 19

Gliederung der Sprossachse

Saugwurzeln


18 Morphologie 4 Die Sprossachse

Stängel Halm Schaft Stamm

– krautig – krautig – krautig – verholzt

– verzweigt – unverzweigt – unverzweigt – verzweigt in Äste und

Zweige, diese sind

beblättert und in Nodien

und Internodien

gegliedert

– beblättert – beblättert – blattlos

– gegliedert in Nodien

und Internodien

– gegliedert in Nodien

und Internodien

– ein gestrecktes

Internodium, das mit

einem Blütenstand

abschliesst – meist hohl

Bei Gehölzen werden die Sprossachsenteile aus langen Internodien als Langtriebe, solche aus ge-

stauchten Zwischengliedern als Kurztriebe bezeichnet.

Vielfältig sind die Sprossachsen auch im Querschnitt und in der Oberflächenbeschaffenheit. Sie

sind rund, halbkreisförmig, kantig, gerillt oder geflügelt. Ihre Oberfläche kann glatt, stachlig, ver-

schiedenartig behaart oder gar filzig wie etwa beim Edelweiss sein.

Stängel

Abb. 20

Stängel (Mohn)

Stamm

Abb. 23

Stamm (Buche)

Halm

Abb. 21

Halm (Gras)

Schaft

Abb. 22

Schaft (Löwenzahn)

Abb. 24

Rosette (Wegerich)

KurztriebeLangtrieb

Abb. 25

Zweig mit mehreren Kurztrieben und einem Langtrieb (Lärche)



Wie sich Sprossachsen im Laufe der Jahre verändern können, lässt sich gut bei verholzenden Pflan-

zen beobachten. Bäume machen eine besonders eindrückliche Gestaltentwicklung durch. So geht

mit zunehmender Höhe und Entwicklung der Krone auch ein Dickenwachstum des Stammes einher.

Knospen. Knospen treten an verschiedenen Stellen der Sprossachse auf: an den Sprossspitzen die

Endknospen (Terminal- oder Apikalknospen) und seitlich am Zweig die Seitenknospen. Selbst unter-

irdische Pflanzenteile wie Rhizome, Knollen und Zwiebeln weisen Knospen auf. Sie dienen häufig

auch der vegetativen Vermehrung (Brut- und Reserveknospen).

Knospen sind Ruhe- oder Überdauerungsstadien der nächsten Triebe. Sie enthalten zarte, empfind-

liche Gewebe, die in kalten oder trockenen Zeiten in der Regel durch Niederblätter, den sogenann-

ten Knospenschuppen, geschützt werden. Fehlen sie, wie etwa beim Schneeball, wird die Schutz-

funktion durch die äussersten, dicht behaarten Blättchen übernommen.

Die Ausgestaltung und Position der Knospen ist vielfältig. Dicke Blütenknospen können gut von

schlanken Blattknospen unterschieden werden. Rosskastanien, Ahorn und Pfaffenhütchen weisen

gegenständige, Buchen, Linden und Hasel wechselständige Knospen auf. Sommergrüne Bäume

oder Sträucher lassen sich im Winter auch anhand der Knospen bestimmen.

Es ist ein eindrucksvoller Moment, wenn im Frühjahr die Knospenschuppen abgestossen werden

und sich neue Triebe, Blätter, Blüten oder Blütenstände entfalten. Der Blick in eine Knospe zeigt,

dass alle Teile bereits in winziger Form vorhanden sind.

Abb. 26

Kantiger Stängel (Gefleckte Taubnessel)

Blütenknospen nackte KnospeBlattknospen

Abb. 27

Knospen

Abb. 28

Blick in eine Blütenknospe (Rosskastanie)


20 Morphologie 4 Die Sprossachse

4.2 Umbildungen der Sprossachse (Sprossmetamorphosen)Allein schon aufgrund der verschiedenen Verzweigungs- und Symmetrieverhältnisse existiert eine

Vielfalt von Sprossachsen. In Anpassung an bestimmte Lebensbedingungen haben sich durch Um-

bildung weitere Formen entwickelt. Dabei ist erstaunlich, wie stark die Entfremdung vom Grund-

organ sein kann, denn Sprossachsen entwickeln sich sogar unterirdisch.

Sprossknollen. An den Enden der unterirdischen Sprossabschnitte von Kartoffelpflanzen bilden

sich Sprossknollen. Sie werden im Laufe der Vegetationszeit immer grösser und bestehen aus stär-

kereichem Gewebe. Aus den Achselknospen oder «Augen» der frischen Knolle können sich ober-

irdische Sprosse entwickeln. Dabei werden die in der Knolle angelegten Reserven verwertet. Auch

Gladiolen, Knollenbegonien und Alpenveilchen bilden unterirdische Sprossknollen aus. Im Gegen-

satz dazu entwickeln sich die Knollen von Kohlrabi oder epiphytischen Orchideen oberirdisch.

Rhizome. Viele krautige Pflanzen haben unterirdische, mehr oder weniger verdickte Sprossachsen.

Sie werden als Erdsprosse oder Rhizome bezeichnet und dienen der Speicherung von Reserve-

stoffen sowie der Überdauerung ungünstiger Phasen. Da Rhizome Knospen und schützende Nie-

derblätter aufweisen, lassen sie sich gut von dicken Wurzeln unterscheiden. Den Rhizomen ent-

springen feine Wurzeln. In der Wachstumszeit bilden Rhizome Triebe aus. Diese durchbrechen die

Erdoberfläche und entwickeln sich zu gewöhnlichen Sprossen. Ihre Blätter können energiehaltige

Stoffe herstellen, die von der ganzen Pflanze für den Lebensunterhalt benötigt werden. Überschüs-

sige Stoffe werden dem Rhizom zugeführt und es kann auf diese Weise laufend wachsen. Während

die oberirdischen Teile am Ende der Vegetationsperiode absterben, lebt die Pflanze in Form des

fleischigen, Nährstoff speichernden Rhizoms unterirdisch weiter; sie ruht geschützt, bis die

Lebens bedingungen wieder günstiger sind. Die Rhizome von Maiglöckchen und Salomonssiegel

sind giftig, jene von Ingwer und Kurkuma zählen zu den essbaren.

Sprossranken. Einige Kletterpflanzen bilden an Stelle von Seitentrieben Sprossranken und können

damit an beliebigen Stützen emporklimmen. Viele rankende Pflanzen gehören zu den Weinreben-

gewächsen. Die Rebe selbst windet ihre schnurförmigen Sprossranken um eine Unterlage (z. B.

Draht, Holzgerüst) und klettert damit mehrere Meter weit. Eine ihrer nahen Verwandten, die oft an

Hausmauern gezogene Jungfernrebe, hat die Rankenenden zu Haftscheiben umgebildet. Mit un-

glaublicher Kraft hält sich die Pflanze erfolgreich an Mauern fest. Auch Passionsblumen klettern

mittels Sprossranken und können ein Gerüst in Kürze überwuchern.

Sprossknollen Rhizom

Abb. 29

Sprossknollen (Kartoffel)

Abb. 30

Rhizom (Buschwindröschen)



Windende Sprossachsen. Klettern ist auch durch windende Sprossachsen möglich. Die jungen

Sprossachsen suchen mit kreisenden Bewegungen nach einer Stütze. Dabei lässt sich beobachten,

dass sich nicht alle Sprosse in die gleiche Richtung drehen: Bohnen sind Linkswinder, Hopfen ist

Rechtswinder.

Phyllokladien. Phyllokladien oder Flachsprosse sind blattartig umgebildete Sprosse. Sie kommen

beim stechenden Mäusedorn und bei allen Spargelpflanzen vor. Das ungeübte Auge würde sie als

Blätter deuten; es handelt sich jedoch um abgeflachte und blattartig ausgebildete Seitentriebe.

Bei genauem Betrachten können auf den Phyllokladien reduzierte Blättchen und winzige Blüten

oder Früchte entdeckt werden. Phyllokladien sehen nicht nur wie Blätter aus, sie erfüllen auch die

gleiche Aufgabe, sind also für die Produktion der Nahrung verantwortlich. Im Gegenzug sind die

eigentlichen Blätter bei Spargelpflanzen zu Dornen umgebildet und ermöglichen neben der Abwehr

zudem effizientes Klettern. Die Flachsprosse des Feigenkaktus sind grösser und dicker als Phyllo-

kladien und werden als Platykladien bezeichnet. Sie speichern zudem Wasser und gehören damit

auch der folgenden Metamorphose an.

Phyllokladien Platykladium

Abb. 35

Phyllokladien (Mäusedorn)

Abb. 33

Linkswinder (Bohne)

Abb. 34

Rechtswinder (Hopfen)

Sprossranke

Abb. 31

Sprossranken (Weinrebe)

Haftscheiben

Abb. 32

Haftscheiben (Jungfernrebe)

Abb. 36

Platykladium (Feigenkaktus)


22 Morphologie 5 Das Blatt

Sukkulente Sprossachsen. Ideal für das Leben in Trockengebieten sind Wasser speichernde oder

sukkulente Sprossachsen. Kugel- oder säulenförmige Kakteen legen in der verdickten Sprossachse

einen riesigen Wasservorrat an. Sukkulenz in dieser Form tritt nicht nur bei Kakteen auf, sondern

bei vielen weiteren Pflanzenfamilien; gerade die sukkulenten Wolfsmilchgewächse sehen Kakteen

auf den ersten Blick verblüffend ähnlich. – Dies führt nicht selten zu Verwechslungen und oder gar

falschen Bezeichnungen. Da in Kombination mit diesen Wuchsformen kaum oder gar keine Blätter

mehr gebildet werden, muss die Sprossachse neben der Wasserspeicherung auch die Photosyn-

these übernehmen.

Sprossdornen. Sprossdornen sind kurze, feste Seitentriebe, die in einer scharfen Spitze enden. Oft

weisen sie kleine Höcker auf. Es sind reduzierte Blätter, also solche, die sich nicht vollständig ent-

wickelt haben. Durch dieses Merkmal lassen sich Sprossdornen gut von Blattdornen unterschei-

den. Beobachten kann man sie an den Zweigen des Schlehdorns, eines einheimischen Strauches,

der im Frühling weisse Blüten und im Herbst dunkelblaue Beeren trägt. Sprossdornen schützen

Pflanzen vor Tierfrass. Diese Abwehrmöglichkeit nutzen übrigens viele Pflanzen darunter auch

Weissdorn und Sanddorn.

Gestauchte und gestreckte Sprossachsen. Sprossachsen werden durch extreme Stauchung oder

Streckung stark verändert. Die Sprossachse von Zwiebelpflanzen ist so stark gestaucht, dass sie

kaum noch zu erkennen ist. Auch innerhalb der Blüten sind die Sprossachsen gestaucht. Unter den

Blütenständen gibt sowohl gestauchte (z. B. Körbchen) als auch gestreckte (z. B. Traube) Formen.

Schäfte und Ausläufer oder Stolonen sind durch auffällige Streckung der Internodien zustande

gekommen. Erdbeerstolonen können im Laufe eines Jahres eine Länge von eineinhalb Metern errei-

chen; optimal, um sich an einem passenden Standort schnell auszubreiten. Stolonen können sich

sowohl ober- als auch unterirdisch (z. B. Taubnessel, Abb. 26) entwickeln.

sukkulente Sprossachse

Sprossdorn

Abb. 37

Sukkulente Sprossachse (Säulenkaktus)

Abb. 38

Sprossdorn (Schlehdorn)

Abb. 39

Gestauchte Sprossachse (Küchenzwiebel)

Abb. 40

Ausläufer (Erdbeere)

gestauchte

Sprossachse


Morphologie 235 Das Blatt

5 Das Blatt

Ein weiteres oberirdisches Grundorgan ist das Blatt. Blätter entspringen der Sprossachse. Sie sind

in der Regel flach und grün. Ihre Ober- und Unterseiten unterscheiden sich meist deutlich. Die ver-

schiedenen Blattarten übernehmen spezifische Aufgaben: Schutz, Produktion von Nahrung, Gas-

austausch, Transpiration, Anlockung von Bestäubern, Fortpflanzung. Anders als bei der Wurzel und

der Sprossachse ist das Blattwachstum nach einer gewissen Zeit abgeschlossen und auch die

Lebensdauer von Blättern ist begrenzt. Blätter von sommergrünen Pflanzen beispielsweise werden

nur ein paar Monate alt.

Eine interessante Ausnahme bildet die in Namibia lebende Welwitschie, sie kann durch Bildungs-

gewebe an der Basis der beiden Laubblätter das Blattwachstum ihr ganzes Leben über erhalten.

Obwohl die Blattspitzen laufend verwittern, erreichen die Blätter trotzdem eine beachtliche Ge-

samt länge von bis zu 10 Metern.

5.1 Verschiedene Blattarten und ihre BedeutungIm Schema sind die Blattarten dargestellt, die Samenpflanzen im Laufe ihrer Entwicklung ausbil-

den. Die Namen der Blätter – von Keimblatt bis Fruchtblatt – sind ein Spiegel der gesamten Entwick-

lung einer Samenpflanze.

Keimblätter

Die ersten Blätter, die eine Pflanze entfaltet, sind die Keimblätter oder Kotyledonen. Sie sind in

winziger Ausführung bereits im Samen vorhanden. Keimblätter sind einfach geformt. Grundsätz-

lich gibt es zwei Typen: Dick und fleischig wie bei Bohnen dienen sie als Reservestoffspeicher.

Ergrünt und flach ausgebildet (z. B. Buchenkeimling) sind sie für die Produktion der Nahrung eines

jungen Pflänzchens zuständig. Keimblätter leben meist nur so lange, bis sich die ersten Laubblätter

entwickelt und ihre Aufgabe übernommen haben. Die Anzahl Keimblätter ist für bestimmte Pflan-

zengruppen charakteristisch. Das Keimblatt vieler Einkeimblättriger ist übrigens nicht zu sehen,

weil es bei der Keimung in der Samenschale verbleibt. Seine Aufgabe ist es, die Reservestoffe aus

dem Nährgewebe dem jungen Pflänzchen zuzuführen.

Blütenblätter

Hochblatt

Laubblatt

Niederblatt

Keimblatt

Abb. 41

Blattarten der Samenpflanze



Niederblätter

Niederblätter können zu verschiedenen Zeiten und an verschiedenen Orten der Pflanzen auftreten.

Entsprechend vielfältig sind ihre Aufgaben. Als farblose oder grüne, schuppenartige Gebilde wer-

den sie bei einigen Pflanzen nach den Keimblättern gebildet. Andere kommen als kurzlebige Schup-

pen an Rhizomen und Sprossknollen oder als Knospenschuppen bei vielen Holzgewächsen vor und

übernehmen eine Schutzfunktion. Eine spezielle Art von Niederblättern bilden Zwiebeln (z. B. Tulpe,

Fenchel). Diese sind wasser- und nährstoffhaltig und dienen der Speicherung.

Laubblätter

Die Laubblätter sind die wichtigste Blattart einer Pflanze. Bedingt durch die grosse Verbreitung der

Pflanzen in allen Vegetationsgebieten herrscht eine fast unermessliche Vielfalt in der Ausgestal-

tung von Laubblättern, ihrer Grösse, Form, Beschaffenheit, Farbe und Musterung. Die wesentlichen

Aufgaben der Laubblätter sind – unabhängig von den genannten Unterschieden – Photosynthese,

Gasaustausch und Transpiration (Verdunstung).

Um die Laubblätter der verschiedenen Pflanzen unterscheiden zu können, ist es ratsam, sich einige

gebräuchliche Begriffe zu merken. Kenntnisse über Blattmerkmale bilden nach wie vor eine wich-

tige Grundlage für die Pflanzenbestimmung. Die folgenden Ausführungen liefern das Vokabular für

einfache Blattbeschreibungen.

Abb. 42

Keimling (Waldkiefer)

Vielkeimblättrige Pflanzen

Abb. 43

Keimling (Buche)

Zweikeimblättrige Pflanzen

Abb. 44

Keimling (Roggen)

Einkeimblättrige Pflanzen

fleischige

Niederblätter

Abb. 45

Niederblätter (Küchenzwiebel)


Morphologie 255 Das Blatt

Blattformen. Der flächige Teil des Blattes, die Blattspreite, bestimmt die eigentliche Form des

Blattes. Die Blattspreiten können aus einem Stück oder aus mehreren Teilstücken (Fiederblätter)

gebaut sein. Daher wird zwischen einfachen und zusammengesetzten Blättern unterschieden. In

den Abbildungen 48 und 49 werden häufig vorkommende Blattformen gezeigt.

Blattspitze

Blattrand

Blattspreite

Blattnervatur

Blattspindel

Fiederblatt

Spreitengrund

Blattstiel

Nebenblatt

Blattgrund

Abb. 46

Einfaches Blatt

Abb. 47

Zusammengesetztes Blatt

pfriemförmig nadelförmig linealisch lanzettlich

eiförmig rundlich spatelig schildförmig

pfeilförmig nierenförmig herzförmig asymmetrisch

Abb. 48

Einfache Blätter



Übrigens werden mit den botanischen Pflanzennamen (Gattungs- und vor allem Artbezeichnungen)

manchmal auch Blattformen beschrieben.

Beispiele: Trifolium (G) = dreiblättrig

actinophylla = strahlenblättrig

sagittatus = pfeilförmig

ensiformis = schwertförmig

Blattmuster. Häufig weisen Laubblätter art- oder sortentypische Muster und Farben auf: bunte

Mus ter bei Begonien und Maranten, Panaschierung (grün-weisse Muster) bei Efeu und Klebsame

oder Streifen bei Ananas und Grünlilien.

Blattränder. Auch Blattränder können verschieden ausgebildet sein. Einige Formen, die besonders

häufig auftreten, werden in der Abbildung 50 gezeigt.

Blattnervatur. Leitbündel, die auch als Adern oder Nerven bezeichnet werden, durchziehen die

Blätter. Bei Einkeimblättrigen verlaufen die gut sichtbaren Blattnerven je nach Breite des Blattes

parallel oder gebogen. Einfache, längliche Blattformen sind daraus abgeleitet. Feinere Verzwei-

gungen sind erst bei genauerem Betrachten erkennbar.

unpaarig gefiedert paarig gefiedert unterbrochen

gefiedert

doppelt gefiedert

dreizählig fünfzählig siebenzählig unpaarig gefiedert

mit Ranken

Abb. 49

Zusammengesetzte Blätter

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Abb. 50

Blattränder


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