Faszinierende Blüten - Form und Vielfat / Wissen zum Thema
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Lernaktivität LA14 Faszinierende Blüten - Form und Vielfat Wissen zum Thema Stufe Zyklus 2b, Zyklus 3, Sek 2 Faszinierende Blüten - Form und Vielfat Das Wichtigste in Kürze Blüten gehören zu den schönsten Gestalten der Natur und erfreuen uns mit ihren Formen, Farben und Düften. Der grosse Aufwand, den die Pflanzen in die Bildung ihrer Blüten stecken, dient der Vermehrung. Bei den Blütenpflanzen muss der Pollen oder Blütenstaub auf die weiblichen Blütenteile übertragen werden. Diesen Vorgang nennt man die Bestäubung. Obwohl das Aussehen der Blütenpflanzen verwirrend gross sein mag, lassen sich bestimmte Ähnlichkeiten erkennen. Die Blüte besteht immer aus einer Hülle (Kelchblätter und Blütenblätter) und den Geschlechtsorganen. Die männlichen Geschlechtsorgane werden als Staubblätter, die weiblichen Geschlechtsorgane als Stempel bezeichnet. Zwischen verschiedenen Blüten gibt es allerdings Unterschiede in der Anzahl und Anordnung der Blütenstrukturen. Sie sind entscheidende Merkmale für die systematische Einteilung der Pflanze, z.B. in verschiedenen Pflanzenfamilien. Fakten Blütenaufbau Alle Blüten haben einen gleichen Grundaufbau. Die Blüten der echten Blütenpflanzen enthalten vier verschiedene Bestandteile, die aus umgewandelten Blättern entstanden sind: Zwei unfruchtbare, die Kelch- und die Blütenblätter (oder Kronblätter) und zwei fruchtbare, die männlichen Staubblätter und den weiblichen Stempel (bestehend aus Fruchtknoten, Griffel und Narbe). Die fruchtbaren Bestandteile produzieren die Keimzellen: in den Staubblättern werden Spermazellen, im Fruchtknoten Eizellen produziert (siehe Arbeitsanleitung LA14). Die Anzahl, Stellung und Form der verschiedenen Blütenteile sind charakteristisch für die verschiedenen Familien von Blütenpflanzen und werden in den klassischen Bestimmungsschlüsseln zur Identifikation der Pflanzen verwendet. Die Ausgestaltung der Kelch- und Blütenblätter ist sehr vielgestaltig, ebenso die Anzahl der männlichen und weiblichen Blütenteile. Die Symmetrie und Verwachsung der Krone (strahlig- oder zweiseitigsymmetrisch; getrennt- oder verwachsenkronig), sowie die Formen der Blüten (z.B. Röhrenblüten, Zungenblüten) sind dabei wichtige Kriterien. Die Blüten können einzeln oder in Blütenständen stehen, z.B. in Dolden, Trauben oder Köpfchen. Viele Blütenpflanzen sind Zwitter, das heisst sie enthalten sowohl männliche als auch weibliche Organe. Aber es gibt auch Pflanzenarten, bei denen die Geschlechter getrennt sind, d.h. es gibt männliche Blüten und weibliche Blüten. Sie können entweder auf der selben Pflanze vorkommen (z.B. Hasel) oder geschlechtergetrennt auf zwei verschiedenen Pflanzen (z.B. Kiwi). Bestäubungsmechanismen Die Bestäubung der Blütenpflanzen ist der Vorgang, bei dem Pollenkörner (männlich) auf die weiblichen Organe einer Pflanze transportiert werden, was die Zusammenführung der Spermazellen und Eizellen ermöglicht. Die Bestäubung ist Voraussetzung zur Befruchtung und zur Samenbildung. Man unterscheidet zwischen Wind-, Tier- und Wasserbestäubung. Die Windbestäubung ist die ursprüngliche Form und findet sich vor allem bei den nacktsamigen Pflanzen (z.B. Föhre, Tanne), aber auch bei vielen Laubbäumen. Die mengenmässig wichtigsten Nahrungspflanzen (z.B. Weizen, Reis, Mais) und alle Gräser werden durch den Wind bestäubt. Die Tierbestäubung wird je nach Art der bestäubenden Tiere weiter untergliedert. Bei uns erfolgt sie am häufigsten durch Insekten. Von grosser Bedeutung ist die Bestäubung durch Bienen (Honig- und Wildbienen), Fliegen (Schwebfliegen) und Tagfalter. In den Tropen spielt die Bestäubung durch Vögel und Fledermäuse eine Grosse Vielfalt an Blütenpflanzen und -formen in einem Halbtrockenrasen. (ETH-Bibliothek Zürich; E-pics Tiere, Pflanzen und Biotope; Albert Krebs) Merkmale für die Windbestäubung unscheinbare Blüten frei hängende Blütenstände viel Pollen Pollen oft glatt und mit Luftsäcken Narbenoberfläche vergrössert oft eingeschlechtliche Blüten Beispiele: Haselnuss, Gerste, Weizen, Birke, Buche, Brennnessel, Seggen. Merkmale für Tierbestäubung auffällige Blüten, Blütenstände oder Scheinblüten oft Pollen und Nektar vorhanden zwittrige Blüten, oft an die jeweilige Körperform der bestäubenden Tiere angepasst meist stark strukurierte Pollenkörner Pollenkörner meist in Pollenpaketen Beispiele: Erdbeere, Apfelbaum, Raps, Wiesensalbei, Löwenzahn, die Lippenblütler und Hülsenfrüchtler. wichtige Rolle. Die Wasserbestäubung ist eine seltene Form der Bestäubung und tritt nur bei einigen Wasserpflanzen auf. Selbstbestäubung oder Fremdbestäubung Bei der Fremdbestäubung wird das Erbgut der Mutterpflanze und der Vaterpflanze neu kombiniert, dabei wird Pollen von der Vaterpflanze auf den Stempel der Mutterpflanze übertragen. Die Fremdbestäubung kann durch Tiere, Wind oder Wasser erfolgen. Bei der Selbstbestäubung gelangt Pollen von den Staubblättern zum Stempel bei der gleichen Pflanze, was den Nachteil hat, die genetische Variabilität zu reduzieren. Selbstbestäubung wird oft durch unterschiedliche Längen von Staubgefässen und Stempel oder unterschiedliche Reifezeit von Pollen und Narbe verhindert. Blütenfarben Die Blütenblätter sind überwiegend bunt gefärbt. Durch fettlösliche Carotinoide in ihren Zellen erscheinen sie gelb bis rot gefärbt, durch wasserlösliche Anthocyane, rot über violett bis blau. Die Blüten besitzen manchmal Blütenmale, das sind andersfarbige, optisch auffallende Regionen einer Blüte, die als Punkt, Flächen- oder Strichmal auftreten. Sie sind für das menschliche Auge häufig sehr auffallend (kontrastierende Farben, Steigerung der Sättigung). Viele Blüten besitzen jedoch Male, die nur für das UV-empfindliche Auge der Insekten, besonders Bienen und Hummeln, sichtbar sind. Blütenmale dienen den Bestäubern als Nahorientierung, als "Wegweiser" zur Nahrung. Vielfalt der Blütenpflanzen Die Blütenpflanzen (Angiospermae), auch Bedecktsamer genannt, bilden die grösste und die am besten erforschte Abteilung der Samenpflanzen (Spermatophyta). Ihre Samenanlage ist von einem Fruchtknoten umhüllt. Sie werden ausserdem durch ihre Blüten unterschieden. Es gibt jedoch noch weitere Unterscheidungsmerkmale, welche die Blütenpflanzen als eine einheitliche Gruppe erscheinen lassen (z.B. Leitungsbahnen, chemische Bestandteile, Befruchtungsmechanismen und Stoffwechsel). In vielen Lebensräumen sind die Blütenpflanzen die dominante Pflanzengruppe. Sie sind weltweit auch die Pflanzengruppe mit den meisten Arten. In der Schweiz sind mehr als 3000 Arten von Blütenpflanzen bekannt. Fast alle für den Menschen essbaren Pflanzen gehören zu den Blütenpflanzen. Aktuelle Fragen aus der Forschung als Anregung zum Weiterdenken Alle traditionellen Versuche der systematischen Klassifizierung der Pflanzenwelt gingen von äusserlichen Merkmalen oder Ähnlichkeiten aus. Die heutige Klassifikation stützt sich zusätzlich auf molekulare Systematik, was für einige Pflanzen zu einer neuen Zuordnung der systematischen Einheiten (Taxa), wie z.B. Gattung oder Art, geführt hat. Glossar Blütenpflanzen Kontaktstellen Die Blütenpflanzen sind die Angiospermen. Sie besitzen eine geschlossene Samenanlage, die sich in einem spezialisierten Organ, dem so genannten Karpell (oder Fruchtblatt), befindet. Die Gesamtheit der Samenanlagen wird als Fruchtknoten (Ovar) bezeichnet. Nach der Befruchtung wandeln sich die Samenanlagen in Samen um und befinden sich in einer Frucht. Molekulare Systematik Die Molekulare Systematik beschäftigt sich damit, die Verwandtschaftsverhältnisse von Lebewesen aufgrund molekularer Merkmale (DNA, RNA, Proteine) zu rekonstruieren. Samenpflanzen Die Samenpflanzen oder Spermatophyten zeichnen sich durch die Bildung von Samen in der geschlechtlichen Fortpflanzung aus. Der Samen existiert in keiner anderen Pflanzengruppe und seine "Erfindung" stellte eine wichtige evolutionäre Innovation dar. Weiterführende Informationen Botanische Gärten: Die botanischen Gärten haben oft Angebote für Schulen. Bestimmungsschlüssel von Blütenpflanzen Biofotoquiz Infoflora, das nationale Daten- und Informationszentrum der Schweizer Flora. www.infoflora.ch Verein botanischer Gärten, Hortus Botanicus Helveticus. www.hortusbotanicus.info
