Diversität der Pflanzen

zwei generative Kerne des Pollenschlauchs

• Kern der Eizelle (n) --> Embryo (2n)
• diploider Polkern (2n) --> sekundäres Endosperm (3n)

Die doppelte Befruchtung der Angiospermen steht einzig im gesamten Organismenreich da. Ihr Sinn könnte darin liegen, dass sie den Anstoß zur Ausbildung von Nährgewebe erst dann gibt, wenn durch die gleichzeitige Befruchtung der Eizelle die Entwicklung eines Embryos beginnt, der auch das Nährgewebe ausnutzt. Es wird so eine unnötige Stoffproduktion durch die Pflanze vermieden.

Video

siehe Bild

Blütenhülle (=Perianth)

1) Einfach: alle Perianthblätter gleich (Perigon)

2) Doppelt

• Kelch (meist grün)
• Krone (bunt gefärbt) - choripetal (frei) oder sympetal (verwachsen)

Symmetrie:

• radiörsymmetrisch (=aktinomorph)
• monosymmetrisch (=zygomorph)

Stellung des Fruchtknotens:

• oberständig
• unterständig chorikarp (frei) / synkarp (verwachsen)

aktinomorph: mehrere Symmetrieebenen vorhanden (radiärsymmetrisch).

Androeceum: Gesamtheit aller Staubblätter.

Bütenhülle: Gesamtheit der Blütenblätter (Kelch - Kron - und Perigonblätter)

Blütenstand: Gesamtheit der Blüten eines Ste ngels.

Frucht: reife Fruchtblätter, enthält die Samen.

Fruchtblatt: weiblicher Teil der Blüte, der die Samenanlagen trägt.

Fruchtknoten: bauchig erweiterter Teil des Fruchtblattes (oder Fruchtblätter), enthält die Samenanlagen.

oberständig: Blütenhülle u nterhalb des Fruchtknotens angewachsen.

unterständig: Blütenhülle oberhalb des Fruchtknotens angewachsen.

chorikarp: Fruchtknoten aus freien Fruchtblättern bestehend.

synkarp: Fruchtknoten aus verwachsenen Fruchtblättern bestehend.

Griffel: Verbindungss tück zwischen Fruchtknoten und Narbe.

Gynoeceum: Gesamtheit aller Fruchtblätter. Honigblatt: Blütenblätter mit Nektardrüsen.

Hüllblatt: Blatt, das Blütenstände umgibt.

Kelch: äusserer Teil der Blütenhülle, meist grün.

Krone: innerer Teil der Blütenhülle, m eist auffällig gefärbt.

Narbe: Gewebe des Fruchtblattes, in das die Pollen eindringen.

Perigon: Blütenhülle aus gleichartigen Blättern (nicht Kelch und Krone).

Samenanlage: Eizelle mit Integumenten.

Staubbeutel: oberer Teil des Staubblattes, in dem der Pol len gebildet wird.

Staubblatt: männlicher Teil der Blüte, besteht aus Staubfaden und Staubbeutel.

Staubfaden: Träger der Staubbeutel.

Tragblatt: Blatt, in dessen Achsel eine Blüte vorhanden ist.

Vorblatt: am Blütenstiel stehendes Blatt.

zygomorph: nur eine Symmetrieebene vorhanden.

• umfassen ca. 55'000 Arten mit über 100 Familien
• monophyletisch, Abstammug aus ursprünglichen Dicotyledonen

Merkmale

• 1 Keimblatt, Pollen monosulcat
• Blütenhülle einfach (Perigon), meist 3-zählig
• Leitbündel zerstreut, ohne Kambium
• Blätter parallelnervig
• Hauptwurzel durch sprossbürtige ersetzt (homorrhiz)

Ordnung: Alismatales (ursprüngliche)

• Fam. Alsimataceae
• Fam. Araceae

Ordnung: Liliales (tierbestäubte)

• Fam. Liliaceae
• Fam. Colchiaceae
• Fam. Melanthiaceae

Ordnung Asparagales (tierbestäubte)

• Fam. Asparagaceae
• Fam. Amaryllidaceae
• Fam. Iridaceae
• Fam. Orchidaceae

Ordnung: Poales (windbestäubte)

• Fam. Poaceae
• Fam. Cyperaceae
• Fam. Junaceae
• Fam. Typhaceae

s. Bild

• meist ausdauernde Kräuter mit Zwiebeln, Knollen oder Rhizomen (Geophyten)
• Blätter oft lanzettlich und ganzrandig (ohne Stiel) mit parallelen Hauptnerven
• Blüten mit Grundformel: P 3+3 A 3+3 G(3)

Abwandlungen betreffen:

• Stellung des Fruchtknotens (ober-/ unterständig)
• Zahl der Staubblätter (1 oder 2 Kreise)
• Symmetrie der Blüte

Liliales:

• zwischen Hauptnerven feine netzförmige Nerven
• Perigon oft bunt gefärbt mit dunklen Flecken

Asparagales:

• zwischen Hauptnerven keine netzförmige Nerven
• Perigon ohne dunkle Flecken

Fam. Liliaceae

• Lilium (Lilie)
• Tulipa (Tulpe)

Fam. Colchicaceae

• Colchicum (Herbstzeitlose)

Fam. Melanthiaceae

• Veratrum (Germer)
• Paris (Einbeere)

Fam. Asparagaceae

• Ornithogalum (Milchstern)
• Convallaria (Maiglöckchen)
• Polygonatum (Salomonssiegel)

Fam. Amarylidaceae

• Allium (Lauch)
• Galanthus (Schneeglöckchen)
• Leucojum (Märzenbecher)
• Narcissus (Narzisse, Osterglocke)

Fam. Iridaceae 

• Iris (Schwertlilie)
• Crocus (Krokus)
• Safran (Crocus sativus)

• eine der artenreichsten Familien
• Hauptverbreitung tropische Regenwälder

• ausdauern, häufig mit Rhizomen oder Knollen
• Blätter breitoval bis grasartig
• Blüten zygomorph, meist auffalend gefärbt

• P 3+3; medianes Blatt lippenartig, oft mit Sporn
• A 1 (selten 2); mit Pollinien
• G (3); um 180° gedreht

• Samen extrem klein und zahlreich; ohne Endosperm; Kapselfrucht
• Symbiose mit Pilzen (Mykorrhiza)

1) Kesselfallenblumen

2) Nektarblumen

3) Nektartäuschblumen

4) Sexualtäuschblumen

Fam. Orchidaceae (Orchideen)

• Cypripedium (Frauenschuh)
• Ophrys (Ragwurz)
• Listera (Listere)
• Nigritella (Männertreu)
• Coeloglossum (Hohlzunge)
• Platanthera (Breitkölbchen)
• Gymnadenia (Nacktdrüse)
• Platanthera (Breitkölbchen)
• Gymnadenia (Nacktdrüse)
• Orchis/Dactylorrhiza (Knabenkraut)
• Neottia nidus.avis (Vogelnestwurz)
• Vanilleorchidee (Vanilla)

Bedeutung:

• Hauptbestandteil von Grünland (Wiesen, Savannen, Steppen); Futterpflanzen für Tiere
• Wichtigste Familie für Welternährung (Kohlenhydrate, Proteine): Getreide, Mais, Zuckerrohr

Merkmale:

• Stengel gegliedert (Knoten, Internodien)
• Blätter 2-zeilig angeordnet
• Blüten in Ährchen (=Teilblütenstand): pro Blüte: Hüllspelzen / Deckspelze / Vorspelze / Lodiculae
• Staubblätter 3
• Fruchtknoten oberständig, 2 Narben
• Frucht: Karyopse
• Windbestäubung

A) Ährchen 1-blütig

• Agrostis (Straussgras)
• Alopecurus (Fuchsschwanz)
• Anthoxanthum (Geruchgras)
• Phleum (Lieschgras)
• Nardus (Borstgras)

B) Ährchen mehrblütig

1) Hüllspelzen länger als die Deckspelzen (Haferartige)

• Arrhenatherum (Glatthafer)
• Helictotrichon (Wiesenhafer)
• Holcus (Honiggras)
• Trisetum (Goldhafer)

2) Hüllspelzen kürzer als die Deckspelzen

• Agropyron (Quecke)
• Lolium (Raygras)
• Bromus (Trespe)
• Dactylis (Knaulgras)
• Festuca (Schwingel)
• Poa (Rispengras)

Vorkommen:

• vorwiegend feuchte Standorte, alpine Stufe
• Hauptbestandteil von Streuwiesen und Moore

Merkmale:

• Stengel nicht gegliedert, oft 3-kantig
• Blätter meist 3-zeilig
• Blüten mit Tragblatt (in Ähren angeordnet)

Unterfamilie: Cyperoideae:

zwittrig / P6 --> unendlich (Borsten), A3, G(3)

Unterfamilie:: Cariciodeae:

1-geschlechtig / Perigon fehlend / A3 oder 2, G(3 oder 2); Fruchtschlauch (Carex)

• Frucht: 1-samige Nuss

A) Tragblätter 2-zeilig

Cyperus (Cyperbinse)

B) Tragblätter schraubig

Eriophorum (Wollgras)

Carex (Segge, franz. laiche)

• wichtigste Gattung, ca. 100 Arten einheimisch
• Gruppeneinteilung nach: - Verteilung der Geschlechter / - Anzahl Narben / - Behaarung des Fruchtschlauches

• Stengel rund, Blätter 3-zeilig od. ohne Blätter, keine Knoten
• Blüten unscheinbar, windbestäubt
• Blütenformel: P6 A6 G(3) (wie Liliaceae)
• Blütenstand oft eine Spirre

Einheimische Gattungen:

Juncus (Binse):

Blätter binsenartig, kahl / nasse Standorte

Luzula (Hainsimse):

Blätter flach, behaart / nie nasse Standorte

• Sumpf- und Wasserpflanzen
• Blüten 1-geschlechtig, in kugeligen oder kolbenförmigen Teilblütenständen

Beispiele:
Typha (Rohrkolben)

Sparganium (Igelkolben)

siehe Bild

Monophyletisch:

ein einziger Vorfahre hat alle Arten des Taxons hervorgebracht (--> Landpflanzen sind monophyletisch)

Polyphyletisch:

Mitglieder eines Taxons stammen von zwei oder mehr Ahnenformen ab

Homologie:

Ähnlichkeit aufgrund gemeinsamer Abstammung

Analogie:

Ähnlichkeit aufgrund von Konvergenz (=analoge Anpassung)

Charophyceen (Armleuchteralgen)

• Homologe Chloroplasten
• Rosettenförmige Proteinkomplexe
• Gleiche Enzyme in den Peroxisomen
• Struktur der Spermatozoiden
• Bildung eines Phragmoplasten bei der Zellteilung

• Apikalmeristeme in Spross und Wurzel
• Vielzellige Gametangien
• Ausbildung von Embryonen (Embryophyten)
• Sporen mit Sporopollenin
• Generationswechsel

Gametophyt (n) - Gameten (n) - Karyogamie (n -> 2n) - Sporophyt (2n) - Meiose (2n -> n) - Sporen (n)

Vorteile:

• Maximierung der sexuellen Reproduktion (eine Befruchtung erlaubt beliebig viele Meiosen)
• Durchlaufen einer haploiden Phase eliminiert Individuen mit letalen Mutationen

Allg. Merkmale:

• Älteste Landpflanzen
• Verbreitung durch Sporen (Kryptogamen)
• GW mit domiantem Gametophyt
• Vielzellige Gametangien, Embryobildung
• Organisationsstufe: keine Leitgefässe (Wasser wird über Oberfläche aufgenommen) / Stämmchen, Blättchen / Rhizoiden (nur für Verankerung)

Vorkommen:

• an Orten mit hoher Luftfeuchtigkeit
• benötigen wenig Licht (0.1%) --> Pionierpflanze
• Trockenheitstoleranz
• Temperatur: sehr kalt - sehr heiss

Ökol. Bed.:

• Wasserhaushalt (können grosse Mengen Wasser aufnehmen)
• Torfmoose (nach anaerobem Abbau werden sie zum Torfmoor)
• Bioindikatoren

1. Klasse: Marchantiopsida (Lebermoose)

a) Beblätterte Lebermoose

b) Thallose Lebermoose

2. Klasse: Anthoceropsida (Hornmoose)

3. Klasse: Bryopsida (Laubmoose)

1. Sphagnidae (Torfmoose) > Deckel ohne Peristom

2. Andreaeidae (Klaffmoose) > Spalten + Kolumella

3. Bryidae (Echte Laubmoose) > Deckel mit Peristom

...Wuchsform!

a) Akrokarpe Moose (Gipfelmoose)

Geschlechtsorgane sitzen an der Spitze

b) Plerokarpe Moose (Astmoose)

GO an den Verzweigungen

• Gliederung in Wurzel, Spross und Blätter
• Echte Leitgefässe (Tracheiden)
• Stützgewebe (Einlagerung von Lignin)
• Transpirationsschutz (Cuticula aus Cutin/Suberin)
• Generationswechsel mit selbständigem Sporophyt
• Ausbreitung durch Sporen (Gefässkryptogamen)
• Pteridophyta sind nicht monophyletisch!

siehe Bild

1. Urfarne (Psilophyten)

2. Klasse: Lycopodiopsida (Bärlappgewächse)

  Familie: Lycopodiaceae (Bärlappe)

  Familie: Selaginellaceae (Moosfarne)

3. Klasse: Filicopsida (Eigentliche Farne)

  1. Unterklasse: Ophioglossidae (Eusporangiate Farne)

    Familie: Ophioglossaceae (Natternzungengewächse)

2. Unterklasse: Equisetidae (Schachtelhalmgewächse)

  Familie Equisetaceae (Schachtelhalme)

3. Unterklasse: Polypodidae (Leptosporangiate Farne)

  Ordnung: Polypodiales (Tüpfelfarne)

  Ordnung: Salviniales (Wasserfarne)

siehe Bild

Grünalgen

Moose

Farne

Gymnospermae

Angiospermae

- Samen ersetzen Sporen als Verbreitungseinheit

- monophyletisch

- heut erfolgreichste Pflanzengruppe

Allg. Merkmale:

1. Reduktion des Gametophyten, eingeschlossen in Sporophyt
2. Entwicklung von Pollen
3. Samen: Embryo + Nährgewebe
4. Blüten: Sprossabschnitte mit beschränktem Längenwachstum, welche Fortpflanzungsorgane ausbilden

• Fruchtblätter = Megasporophylle (weibl. Teil)
• Staubblätter = Mikrosporophylle (männl. Teil)
• Blütenhülle

Veg. Merkmale:

• Holzpflanzen, Tracheiden für Leitung und Festigung
• Sekundäres Dickenwachstum (--> Bäume bis 100m)
• Meist immergrün mit Nadeln oder Schuppen

Blüten: eingeschlechtig, ohne Blütenhülle

• Samenanlage (weibl.)

- offen (nackt), am Rande von Fruchtblättern oder auf Trägern in Samenschuppen der Zapfen

- keine Früchte

• Staubblätter (männl.)

- schuppenförmig, oft in Gruppen

- keine Früchte

Windbestäubung

1. Unterklasse: Ginkgoidae (Ginkogogewächse)

  Fam. Ginkgoacae (lebendes Fossil)

2. Unterklasse: Cycadidae (Palmfarne)

  Fam. Cycadaceae

3. Unterklasse: Pinidae (Nadelhölzer)

  Fam. Pinaceae (bilden Zapfen)

  Fam. Cupressaceae (bilden Zapfen)

  Fam. Taxaceae

  Fam. Taxodiaceae

Ordnung: Gnetales

  Fam. Ephedraceae

* die 1. und 2. Unterklasse haben Spermatozoiden / die 3. hat einen Pollenschlauch

siehe Bild

siehe Bild

grösste & vielfältigste Pflanzengruppe (Hauptgrund: Übergang von Windbestäubung zur Insektenbestäubung --> fliegen gezielt zu Blüten)

1) Insektenbestäubung

• Bedecktsamigkeit --> Frucht
• Blütenhülle (Schutz und gezieltes Anziehen von Insekten)
• Zwittrigkeit

2) Veg. Merkmale

• Nicht verholzte Pflanzen vorherrschend (--> Kräuter)
• Ausbildung von Tracheen (plus Holzfasern)
• Unterirdische Dauerorgane)
• Veg. Fortpflanzung verbreitet
• Vielfalt von Spross und Blättern

3) Fortpflanzungsorgane

• Gynozeum (weibl.): Fruchtblätter (Karpelle) / Samenanlagen
• Androzeum (männl.) Staubblätter (Stamina)