Blüte, Frucht und Samen
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Blütenaufbau und Fortpflanzungsmechanismen der Angiospermen
Grundlegende Einführung
Blüten bei Angiospermen sind zentrale Organe für die sexuelle Reproduktion. Ihr grundlegender Aufbau und ihre Funktion sind darauf ausgelegt, die Fortpflanzung durch Samenbildung nach erfolgreichen Befruchtungsprozessen zu ermöglichen.
Struktur der Blüten
Überblick
Genereller Aufbau
Innerer Teil
Kelchblätter (Sepalen)
Kelchblätter sind die äußeren Schutzorgane der Blüte, oft grün und blattähnlich. Sie schützen die inneren Blütenteile während der Knospenphase vor Umwelteinflüssen und Schädlingen.
Kronblätter (Petalen)
Die Kronblätter folgen den Sepalen und sind meist auffallend gefärbt. Ihre Hauptfunktion besteht darin, Bestäuber wie Insekten oder Vögel durch ihre Farben und Muster anzulocken. Man spricht hierbei von einer visuellen Anlockung.
Staubblätter (Stamina)
Die Staubblätter sind die männlichen Fortpflanzungsorgane der Blüte. Sie bestehen aus einem Staubfaden und einer Staubbeutel, in welchem der Pollen produziert wird. Die Pollenkorner sind Träger der männlichen Erbanlagen.
Fruchtblätter (Karpelle)
Fruchtblätter bilden das weibliche Fortpflanzungsorgan der Blüte, auch Gynoeceum genannt. Sie umschliessen den oder die Fruchtknoten, in denen die Eizellen legen. Nach der Befruchtung entwickeln sie sich zu Früchten, die die Samen umhüllen.
Fortpflanzungsmechanismen
Bestäubung und Befruchtung
Die Bestäubung beschreibt den Transfer von Pollen auf eine Narbe, dem oberen Teil des Fruchtblattes. Dies kann durch Wind, Wasser oder tierische Bestäuber erfolgen. Die anschließende Befruchtung findet statt, wenn die Pollenkörner auskeimen und Pollenschläuche zur Eizelle wachsen, wo die Verschmelzung der Keimzellen erfolgt.
Bildung der Samen und Früchte
Nach der Befruchtung entwickeln sich die befruchteten Ovula zu Samen. Der umgebende Fruchtknoten wächst zu einer Frucht heran, welche die Samen bis zu ihrer Reife schützt und bei ihrer Verbreitung hilft.
Bedeutung der Blütenmorphologie und -struktur
Ein tiefes Verständnis der Blütenmorphologie und -strukturen ist entscheidend, um die biologischen und ökologischen Rollen der Blüte vollständig zu erfassen sowie deren Anpassungen an spezifische ökologische Nischen und Bestäubungsmechanismen zu verstehen.
Variation und Anpassung
Monözische Pflanzen tragen sowohl männliche als auch weibliche Blüten auf demselben Individuum, während diözische Pflanzen strikt männliche oder weibliche Individuen aufweisen. Zwittrige Blüten besitzen beides, männliche und weibliche Reproduktionsorgane, was die Selbstbestäubung ermöglichen kann.
Das IMPP fragt besonders gerne nach der Rolle des Endosperms und der Entwicklung der Fruchtblattanordnung in coenokarpen und apokarpen Fruchtknoten. Hier ist es besonders wichtig, dass ihr die biologische Bedeutung dieser Strukturen versteht und wie sie die Frucht- und Samenentwicklung beeinflussen.
Fruchttypen und Samenanpassungen der Angiospermen
Ein zentraler Bestandteil der Fortpflanzung von Blütenpflanzen sind deren Früchte und Samen. Diese Strukturen sind nicht nur für die Fortbestehung der Pflanzen entscheidend, sondern haben sich auch durch spezielle Anpassungen entwickelt, um auf unterschiedlichste Verbreitungsmechanismen zu reagieren.
Schließfrüchte und Öffnungsfrüchte: Grundlagen
Schließfrüchte behalten auch bei Reife ihre Samen innerhalb der Fruchtwand. Ihre Wand verhärtet oder bleibt fleischig und öffnet sich nicht spontan. Einige gängige Typen sind:
Beeren: Diese besitzen ein weiches Perikarp, auch bei Reife, und sind meist auffällig gefärbt. Typische Beispiele sind Tomaten, Trauben oder Paprika.
Nüsse: Bei diesen verholzt das gesamte Perikarp und umhüllt meistens nur einen einzigen Samen, wie bei Eicheln oder Haselnüssen.
Steinfrüchte: Bei diesem Typ ist das Endokarp verholzt, das Mesokarp fleischig und das Exokarp häutig. Ein gutes Beispiel hierfür ist die Kirsche oder die Avocado.
Öffnungsfrüchte hingegen öffnen sich bei Reife, um die Samen freizusetzen:
Schoten: Typisch für die Familie Brassicaceae, entwickeln aus zwei verwachsenen Fruchtblättern und öffnen sich zur Samenfreisetzung an den Nahtstellen.
Balgfrüchte: Sie bestehen meist aus einem Fruchtblatt und öffnen sich entlang einer Verwachsungslinie, um die Samen zu entlassen.
Das IMPP fragt besonders gerne nach den Unterscheidungsmerkmalen und Beispielen von Schließ- und Öffnungsfrüchten und deren spezifischer Typen.
Anpassung der Samen an Verbreitungsmechanismen
Die Samen von Pflanzen haben verschiedene morphologische Anpassungen entwickelt, die ihre Verbreitung durch Tiere, Wasser oder Wind fördern:
Samenhaare: Wie bei der Baumwolle helfen lange Fasern, die aus der Samenepidermis sprießen, den Samen, weite Distanzen durch die Luft zu reisen.
Samenmantel (Arillus): Diese fleischige Hülle um den Samen, oft farbig und schmackhaft für Tiere, unterstützt die Verbreitung durch Tiere. Ein Beispiel hierfür ist die Eibe, deren roter Arillus Vögel anlockt.
Samenwarzen (Caruncula): Diese sind besonders für Ameisen attraktiv, die den Samen als Nahrungsquelle nutzen und dabei helfen, ihn zu verbreiten.
Das IMPP interessiert sich oft für die Öko-Morphologie von Samen und deren Anpassungen an spezifische Verbreitungsmechanismen.
Bedeutung der Speicherstrukturen im Samen
Im Inneren der Samen finden sich essentielle Speicherstrukturen, die dem Keimling als Nahrung dienen:
Endosperm: Dies ist ein Nährgewebe, das den Embryo während der Keimung ernährt. Es ist bei vielen Pflanzen, z. B. Getreide, reich an Stärke und Ölen.
Kotyledonen: Diese ersten ‘Blätter’, die aus dem Embryo während der Keimung hervorgehen, sind oft ebenfalls stark mit Reservestoffen angereichert. In Dikotylen können diese als erste grüne Blätter der Keimlinge dienen.
Exemplarisch können hier die Fabaceae (Hülsenfrüchte) genannt werden, bei denen die Kotyledonen reich an Proteinen und Stärke sind und die frühe Entwicklung der Pflanze unterstützen.
Beispiele und Anwendung
In der Familie der Asteraceae finden wir zum Beispiel Achänen, eine spezialisierte Form der Schließfrucht. Hierbei ist die Fruchtwand mit dem Samen verwachsen, was typisch ist für viele Vertreter dieser Familie wie die Sonnenblume. Solche feine Unterscheidungen sind essenziell, da das IMPP gerne nach spezifischen Familien und deren typischen Frucht- und Samenstrukturen fragt.
Zusammenfassung
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Footnotes
Credits Schematische Darstellung der Teile einer Angiospermenblüte mit perigyner Blütenhülle (= „mittelständiger“ Fruchtknoten): 1. Blütenboden (Receptakulum) 2. Kelchblätter (Sepalen) 3. Kronblätter (Petalen) 4. Staubblätter (Stamina) 5. Fruchtblatt (hier: Stempel) Grafik: , Bluete-Schema, CC BY-SA 3.0↩︎
Credits Schematische Darstellung des inneren Baus der Blütenorgane einer Angiospermenblüte. Grafik: Mature_flower_diagram.svg: Mariana Ruiz LadyofHats derivative work: Matt (talk), Mature flower diagram-de, als gemeinfrei gekennzeichnet, Details auf Wikimedia Commons↩︎
Credits Fruchtaufbau bei der Gattung Prunus. Grafik: Drupe fruit diagram-en.svg: Bibi Saint-Pol / derivative work: Matt , Korrektur der Rechtschreibung Tlustulimu, Pfirsichfrucht, als gemeinfrei gekennzeichnet, Details auf Wikimedia Commons↩︎
