7 Frucht-Diaspore 2013 .............. PDF

Preview

Summary

............. ............... ................ ................ ............... . . . . . . . . ..................

Description

Evolution: Blüte – Samen –Frucht Entwicklung der Bedecktsamigkeit

Sporen

Gameten

Same/Frucht `im Dienst` der Verbreitung/Ausbreitung Moose/Farne 2 vermittelnde Glieder (Gameten, Sporen) zwischen den Generationen - ungerichtet - Vektor: Wind, Wasser

Generationswechsel der Moose (Bryophytina) - isospor

Evolution: Blüte – Samen –Frucht Entwicklung der Bedecktsamigkeit

Generationswechsel der Moose (Bryophytina) - isospor

UKl. Pyrenomycetidae O: Clavicipitales ¾ Scheinnektarien – Verbreitung von Sporen des Mutterkorn-Pilzes

http://www.jki.bund.de/...mutterkorn.jpg

das `Mutterkorn` Claviceps purpurea (re aus Strasburger)

Same/Frucht `im Dienst` der Verbreitung/Ausbreitung

Angiospermen ebenfalls mit 2 Ausbreitungseinheiten (Pollen: …gamie Same/Frucht: ….chorie) - ungerichtet (Wind, Wasser) - gerichtet: Tiere

Abt.: Pteridophyta (Farnpflanzen) 4. Kl. Lycopodiatae (Bärlappgewächse) `Lepidospermae` Bärlappbäume (Lepidocarpon; Miadesmia, Selaginellales) mit Samenähnlichen Strukturen

(Urania Pflanzenreich) Schema der Gametophytenentwicklung bei heterosporen Lepidodendren (1-5) sowie bei Samenbärlappen (Lepidocarpon, 6-9), 1 weibl. Zapfen mit Makrosporen 2-5 Makrospore – Makroprothallium keimt außerhalb der MuPflanze 6 nur noch 1 Makrospore/Sporangium, Makroprothallium (schraffiert) bzw. Archegonium keimt auf dem Sporophyll/Sporangium, durch integumentartige Flügel verbleibt Öffnung für Spamatozoid. Nach der Befruchtung entsteht kräftige `Samenschale` = Ausbreitungseinheit, erst diese keimt außerhalb der Mu-Pflanze.

4.2.1 Generationswechsel

Phylogenie der Generationswechsel bei den Kormophyta: von der Isosporie zur Fruchtbildung. (Purves. Frohne & Jensen)

Evolution: Blüte – Samen –Frucht Entwicklung der Bedecktsamigkeit

Frucht: Gesamtheit der Organe, die aus einer Blüte hervorgehen, die die Samen bis zu deren Reife umschließen. ¾ Die Frucht dient der Verbreitung. Je nachdem, ob die Samen von der Frucht eingeschlossen oder im reifen Zustand freigesetzt werden, unterscheidet man zwischen Schließ- und Streufrüchten. ¾ Eine Frucht besteht aus einem oder mehreren Samen, die von einer Fruchtwand, dem Perikarp umgeben sind. Beim Perikarp wiederum unterscheidet man drei Schichten: Exokarp - äußere Schicht Mesokarp - mittlere Schicht Endokarp - innere Schicht ¾ An der Bildung einer Frucht können außer dem Fruchtblatt zum Beispiel folgende Organe beteiligt sein: Achsengewebe (beispielsweise der Blütenboden), Blütenhülle, Spelzen.

Evolution: Samen – Blüte – Frucht Entwicklung der Bedecktsamigkeit

Bedecktsamige Pflanzen (Angiospermen) besitzen höchste Diversität und Organisationshöhe im Pflanzenreich Selektionsvorteile der Angiospermen: ¾ Trennung von Bestäubung – Befruchtung ¾ Griffel-Narbe erlaubt präzygotische Selektion ¾ Möglichkeit der Zoophilie – Tierblütigkeit – Koevolution (verstärkte Sicherheit des Befruchtungserfolges

Klassifizierung der Früchte: 1. nach Verschluss der reifen Samen: 1.1 Streufrucht: Öffnung der Fruchtwand nach der Fruchtreife – Entlassung der Samen 1.2 Schließfrucht: Samen bleibt in Fruchtwand (eventuell + weitere Organe) eingeschlossen. 1.3 Zerfallsfrucht: Samen bei Reife zwar immer noch von der Fruchtwand umhüllt, aber in mehrere Einheiten (mit 1-n Samen) zerfallend. 2. Nach Wassergehalt: 2.1 Trockenfrüchte 2.2 Saftfrüchte 3. nach Gruppierung an der Pflanze: 3.1 Einzelfrucht: Früchte stehen einzeln 3.2 Sammelfrüchte: Gesamtheit von Blüten mit mehreren Fruchtknoten, als Frucht zusammenbleibend. 3.3 Fruchtstand: Gesamtheit der Früchte eines Blütenstandes bildet eine Einheit (Linde, Ananas, Feige).

Klassifizierung der Früchte

Blütenaufbau - Gynoeceum Grundlage anschließender Fruchtbildung

(Leins 2000)

Choriocarpe Früchte entstehen aus choriocarpen (apocarpen), einzelnen frei voneinander unabhängigen Fruchtknoten (re A). Streu- bzw. Öffnungsfrucht: Samen im reifen Zustand frei gesetzt Schließfrucht: Samen bleibt im reifen Zustand in Frucht eingeschlossen

Hauptfruchtformen - Streufrüchte Balgfrucht: Fruchtform, bei der die Frucht mehrere Einzelsamen (aus coriocarpen Gy.) enthält, die von einer trockenen, meistens ledrigen Fruchtwand umgeben sind. Die Balgfrucht entsteht aus einem oberständigen, aus einem einzigen Fruchtblatt bestehenden Fruchtknoten. Sie sind die ursprünglichste Form der Früchte.

Delphinium consolida Feld-Rittersporn

Hauptfruchtformen - Streufrüchte Kapselfrucht: Fruchtknoten mit mehreren, verwachsenen (coenocarpe) Fruchtblättern. Kapselfrüchte trocknen bei der Reifung aus, platzen auf und setzen die Samen frei. Die Öffnung erfolgt infolge der Verholzung oder Eintrocknung des Perikarps. Man unterscheidet Porenkapseln (Mohn), bei denen die Samen durch Öffnungen unterhalb der Narbe entlassen werden, Deckelkapseln, bei denen sich der obere Teil des Perikarps als Ganzes ablöst (Bilsenkraut) und Spaltkapseln (Baumwolle), die sich entlang der Verwachsungsnähte oder Mittelrippen öffnen.

Hauptfruchtformen - Streufrüchte Hülsenfrucht: Streufrucht aus nur einem Fruchtblatt, Öffnung zur Reife sowohl an der Bauch- als auch an der Rückennaht. Die Hülse sieht oberflächlich der Schote ähnlich. Umgangssprachlich werden deshalb oft die Hülsen von Hülsenfrüchtlern „Schoten“ genannt. (Schote: Frucht der Kreuzblüter,später) wikipedia

Reife Fruchthülsen der Sojabohne (li); Erbse (re)

Coenocarpe Früchte entstehen aus verwachsenen Fruchtblättern Öffnungsfrüchte: +- vollständige Öffnung der Kapsel/Schote

Hauptfruchtformen - Schließfrüchte

!!!

Schichtung der Fruchthülle (Perikarp): Exokarp - äußere Schicht Mesokarp - mittlere Schicht Endokarp - innere Schicht

Hauptfruchtformen - Schließfrüchte Nuss:

Schließfrucht bei der alle drei Schichten der Fruchtwand (Perikarp) verholzen. Meist wird dabei nur ein einzelner Samen umschlossen.

Corylus avelana (Haselnuss)

wikipedia wikipedia

Castanea: stachlige Hülle = Fruchtbecher Castanea sativa (Esskastianie)

Hauptfruchtformen - Schließfrüchte Nuss:

Schließfrucht bei der alle drei Schichten der Fruchtwand (Perikarp) verholzen. Meist wird dabei nur ein einzelner Samen umschlossen. Sammelnussfrüchte sind die Früchte der Rosengewächse.

Erdbeere (Fragaria vesca)

Das Fruchtfleisch der Hagebutte (Rosa cania) entsteht aus dem fleischigen Blütenboden,

Hauptfruchtformen - Schließfrüchte Beere: aus einem einzigen Fruchtknoten hervorgegangene Schließfrucht, bei der die Fruchtwand (Perikarp) auch noch zur Reife saftig oder mindestens fleischig ist. Ist das Exocarp hart (z.B.Kürbis, Gurke) spricht man auch von einer Panzerbeere. Besitzt die Blüte mehrere Fruchtknoten, die beerenartige Früchte ausbilden, so entsteht eine Sammelbeere.

wikipedia

Ribis rubrum (Johannisbeere)

Sammelbeere: Annona squamosa (Zimtampfel)

Hauptfruchtformen - Schließfrüchte Steinfrucht: Schließfrucht, bei denen der innere Teil der Fruchtwand (Endokarp) verholzt, während sie außen fleischig und meistens saftig bleibt. Es besteht in den meisten Fällen ein Zusammenhang mit einer Anpassung an Endozoochore Verbreitung (Samenausbreitung durch fruchtfressende Tiere). (z.B.: Kirsche, Pflaume, Olive, Kokusnuss, Wallnuss)

Rubus fruticosus (Brombeere)

Juglans regia (Wallnuss)

Diaspore = Ausbreitungseinheit Vegetativ: Generativ:

`Diasporenbank`

Ableger, Brutzwiebeln ursprünglich, Samen (Gymnospermen) bzw. Samen aus sich öffnender Frucht später ganze Frucht oder Fruchtstand (Infrukteszenz)

Das Helmkraut – ein Regenballist

Muster der Samenausbreitung

Optimierung von Sicherung des Standortes und Arealausweitung bis zum `Abriss` (Bildung neuer Sippen)

Risiko

↓ ↓

Risiko

↓

1. 2. 3. 4.

Erhaltung der Areal- bzw. Populationsgröße durch Nahausbreitung der Samen bzw. Diasporen Ausweitung des Areals bzw. der Population durch Mittelstreckenausbreitung der Samen bzw. Diasporen Bildung neuer Populationen Nutzung weiterer Areale durch Weitstreckenausbreitung der Samen bzw. Diasporen Einpassung in die neuen Lebensräume (adaptive Radiation) unter Voraussetzung genetischer Variabilität; durch Isolation Entstehung neuer Sippen …. Arten

[Vgl. hierzu einen vierstufigen Betriebswirtschaftsplanes 1. 2. 3.

Erhaltung des gegenwärtigen Zustandes Ausweitung des gegenwärtigen Zustandes Bildung von Niederlassungen

4.

Bildung innovativer Tochtergesellschaften] (verändert nach Leins 2000)

http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online

Der Öffnungsmechanismus der sog. `echte` Rose von Jericho (Wüstenrose, Anastatica hierochuntica) ist rein physikalisch (`Wüstenroller`, Chamaechorie). Vorkommen: Wüsten Nordafrika, Naher Osten

Nautochorie (Schwimmer) am Beisp. Der Dünen-Trichternarzisse (Pancractium maritimum) A aus der Frucht entlassener Samen b Luftgewebe der Samenschale c zum Vergleich: Styropor (Leins 2000)

Hydrochorie/Nautochorie (Schwimmer) am Beisp. der Lotusblume (Nelumbo nucifera) (Leins 2000)

Hydrochorie/Nautochorie (Schwimmer) am Beisp. der Kokusnuss (Cocos nucifera) (Raven, Evert, Eichhorn 2006)

III. Zoochorie 1. Epizoochorie

Kleb- o. Kletteinrichtungen

offene Präsentation der Diasporen

Epizoochorie: a Pittosporum crassifolium (Klebsame) b hackenfö Haare auf Frucht von Desmodium canadense (Fabaceae) c Medicago polymorpha (Rauher Schneckenklee) d, e Biserrula pelecinus (Fabac.) f harpunenartige Auswüchse von Pseudolyra pumila Oben rechts: Cynoglossum germanicum (Hundszunge) (Leins 2000)

Dipsacus sp. - Karde

Sporenverbreitung bei Farnen durch Aufreißen eines Anulus` nach Austrocknung

Raven, Evert, Eichhorn 2006: Samenausbreitung durch hydrostatischen Druck bei NA Misteln der Gattung Arceuthobium

Autochorie Explodierende Saftkapsel des Drüsigen Springkrautes (Impatiens glandulifera) A jung, B fast reif manuell ausgelöst C Längsschnitt durchs Perikarp (li außen) D Fruchtquerschnitt mit sich bildenden Trenngewebe (Pfeil)

Hemerochorie (griech 'zahm, veredelt, kultiviert' ) Anthropochorie = die Ausbreitung „die Kultur“

Getreide und Klatschmoon als Archäophyt...