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Biodiversität der Pflanzen (Fach) / Organisationstypen der Einzeller (Lektion)
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- Merchantiophytina (Lebermoose) Haplomitiopsida (gelappt komplex thallose Lebermoose) Marchantiopsida (komplex, thallose Lebermoose): flächiger gabelig verzweigter hoch differenzierter Gewebethallus, Ölkörper, Atemporen Jungermaniopsida(einfach, thallose & foliose Lebermoose: Ölkörper!
- Marchantiales (Lebermoose) Vermehrung: Protonema oft nur als eine filamentöse Zelle vorhanden, vegetativ über Brutkörper
- Calyptraufbau eines Lebermoses besteht aus sporogonfuß Vaginula der Seta umfasst Kapselwand, Assimilationsgewebe, sporogenem GEwebe, Columelle oben Deckel und darunter Peristom
- Aperistomate Sporophyten Sporenkapsel fehlt Fähigkeit ein Peristom auszubilden
- Peristomate Sporophyten können Peristom ausbilden
- Moosdiversifikation alte Linien mit junger Radiation Sphagnum: basalste Linie der Laubmoose, aber die meisten Arten sind im Miozän entstanden
- Unterschiede Leber & Laubmoose thallos& folios/ nur folios Blättchen ohne Mittelrippe/ Blättchen mit Mittelrippe Blättchen mehrspitzig/ Blättchen einspitzig Blättchenanordnung 2-3 mehrzellig/ Blättchen schraubig Ölkörper/ keine Ölkörper Atemporen/ Spaltöffnungen Sporenkapsel mit 4 Klappen/ Sporenkapsel mit Deckel (Klappen nur Ausnahme) Sporen mit Elateren/ Sporen ohne Elateren Rhizoide einzellig/ Rhizoide mehrzellig
- Lebenszyklus eines Laumooses Gametophyt bestitzt Antheridium und Archegonium Antheridium bildet spermatogene Zellen und Spermatozoide gelangen mit Wasser zu Archegonium→ es kommt zur KAryogamie mit Eizelle und eine Zygote wird gebildet daraufhin wächst aus dem Archegonium (welches auf Gametophyt sitzt) ein junger Sporophyt welcher ein Sporangium (Kapsel)& einen Stiel (Seta) ausbildet die Kapsel mit dem Peristom öffnet sich und haploide Meiosporren gelangen hinaus und bilden Protonema, dieses knospt und ein junger Gametophyt entwickelt sich
- Bryophyten (Laubmoose) gegliedert in Rhizoide, Stämmchen und Blättchen Stomata auf der Kapsel (Sporophyt!) ökologisch bedeutendste Gruppen: Torfmoose (Sphagnum), Pleurozium schreberi (Primärproduktion in borealen Gebieten)
- Anthocerotophytina (Hornmoose) thallöse Formen mit nur einem Choroplasten pro Zelle (mit Pyrenoid) Symbiose mit Blaualgen Stomata am Sporophyten so wie an der Unterseite des Gametophyten Schwestergruppe zu den Tracheophyten (Gefäßpflanzen)
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- Gametophyt der Hornmoose ist meist nur wenige Zentimeter groß, ist flacher, dunkelgrüner Thallus (besteht ausdünnwandigen Zellen und ist mit Rhizoiden am Untergrund befestigt besitzt außerdem rechtsschraubig gedrehte Geißeln bei Spermatozoiden und Spaltöffnungen (einzigartig) Gametangien sind in Thallus eingesenkt
- Sporophyt der Hornmoose diploider Sporophyt ist meist schotenförmig 1 bis mehrere cm hoch öffnet sich mit 2 Längsrissen ist mit angeschwollener Basis (Fuß) im Thallus verankert im Innern des Sporophyten befindet sich Columella (Längsachse aus sterilem Gewebe) besitzen Interzellularen
- Tracheophyten (Gefäßpflanzen) diploide, autotrophe, landlebende Pflanzen (Sporophyt) mit Kormus aus 3 Grundorganen (Wurzel, Blatt, Sproßachse) alle ORgane sind durch Besitz von Leitbündeln gekennzeichnet
- Leitbündel bei Lycophyten und Farnen vs Samenpflanzen bei Farne Polystele und Plektostele bei Samenpflanzen Ataktostele
- Telomtheorie Übergipfelung Planation Reduktion Verwachsung Einkrümmung vor etwa 450 Mio. Jahren wurde Land besiedelt, nur kleine Gruppe Landpflanzen hat überlebt
- Lycophyten (Farngewächse) mehrjährige Kräuter mit Mikrophyllen Sporophylle mit einfachen Sporangien oberseits Sporophylle (Fortpflanzungsblatt) können von Tracheophyllen (Ernährungsblatt verschieden & in gesonderten Sporophyllständen angeordnet sein
- Lycophyten (Lycopodiaceae (Bärlappe)) isospor & Keimung oft erst nach 5 Jahren Gametophyt heterotroph über Pilzsymbiose (Mykorrhiza) dadurch langlebig und meist unterirdisch & chlorophyllfrei divers in Tropen als Epiphyten, aber auch bis in die Arktis haplo- diplontischer Lebenszyklus mit Sporangien auf Oberseite der Sporophylle und einem Prothallium als Gametophyten
- Lycophyten (Selaginellaceae ( Moosfarne) Heterosporie in einem Sporophyllstand (4 Megasporen pro Megasporangium (unten) & 64-128 Mikrosporen (oben) pro Mikrosporangium) Anisophyllie (2 Reihen kleinerer Oberblätter im Wechsel mit 2 Reihen größerer Unterblätter) Ligula (Schuppe zur Wasseraufnahme auf Blattoberseite) Prothallium meist heterotroph (Speicherstoffe) reduzierte Gametophyten bleiben in der Sporenhülle mit wenigen Gametangien ( 1 Antheridium und 4 Archegonien)
- Lycophyten (Isoelaceae (Brachsenkräuter) aquatische Kräuter häufig untergetaucht kurzer Sproß mit schwachem sekundären Dickenwachstum außer Ligula bedeckt sogenanntes Velum die Sporangien Heterosporie CO2 Aufnahme über Wurzeln Mikro- & MEgasporangien an der gleichen Pflanze variable Sporenzahl pro Sporangium
- Lycophyten (Schuppenbäume) Heterosporie z. T. mit Windbestäubung z. T. bleibt befruchtete Eizelle (Zygote) im Sporangium, bildet mit ihm eine Verbreitungseinheit (Diaspore) per definitionem Samen
- Lycophyten (Equisetopsida) rezent nur eine Gattung kosmopolitisch mit polymeren Wirteln (2 oder mehr Blätter setzen an einem Knoten an ) Blätter schuppenartig reduziert umgeben die Sprossachse (Berindung) Sporophylle stark umgewandelt (tischchenartig zu Blüten aggregiert Sporangienwand mehrschichtig (eusporangiat) Isosporie teilweise Differenzierung in assimilierende grüne und sporolierende blattgrünlose Sprosse heteromorpher Generationswechsel Sporen mit hygroskopische Bändern (Hapteren) Gametophyten meist männlich/ weiblich bedingt durch Umwelt (physiologische Heterosporie)
- Lycophyten ( Ophioglossales ( Natternzungen- Farne) kosmopolitisch reduzierte, mykotrophe Formen pro Veggetationsperiode nur ein Blatt unterteilt in fertile (sporulierende) und assimilierende Fiedern heteromorpher Generationswechsel größter bekannter Chromosomensatz
- Morphologie der Monilophyten die Wurzeln entstehen alle endogen als sprossbürtige Wurzeln (primäre Homorrhizie) Verzweigungen sind möglich erfolgen aber nie in den Achseln eines Blattes wie bei Samenpflanzen Wurzeln bilden oft einen dichten Filz, bei Baumfarnen tragen sie maßgeblich zur Stammbildung bei neben sexueller Vermehrung auch vegetativ Gametophyten können ebenfalls fragmentieren und so zur Verbreitung beitragen
- Organisationstyp Farn echte Kormophyten mit makrophyllen (Tropho& sporophyll) Blättern (Wedeln) jung bischofsstabförmig eingerollt (circinat) Bewurzelung grundsätzlich sprossbürtig (werden meist endogen an Sprossachse der Blätter gebildet) homorrhiz Gametophyt meist als flächiges Prothallium mit Antheridien und Archegonien
- Monilophyten: Maratiophytina (Farne) nur eine Familie Maraciaceae (eusporangiat) rein tropisch meist große Pflanzen stabilisiert durch Saftdruck (Turgor) Nebenblätter (Stipeln) an Blattstielbasis Sporangien dickwandig (eusporangiat) dicke langlebige Prothallien, Sporophyt durchbricht Prothallium
- Farne Lepto & Eusporangien Leptosporangien: meist zu Synangien verwachsen Eusporangien: meist unverwachsen aber in Sporokarpien eingeschlossen
- Monilophyten Heterophyllie beimm Wedel (Blatt) fertil/ steril (Tropho-/ Sporophyll) Nieder-/ bzw Nischenblätter vs Hochblätter Schwimm und Wasserblätter bei Salvinia
- Osmundaceae (Königsfarne (eusporangiate Farne) kein Indusium kleiner Annulus häufig dimorphe Wedel langlebig
- Hymenophyllaceae (Hautfarne (eusporangiate Farne) einschichtige Wedel keine Stomata randständige Sori
- Schizeaceae ( leptosporangiate Farne) harte Wedel randständige Sori auf abgegliederten Blattlappen häufig auf armen trockenen Böden
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- Salviniales(Wasserfarne (leptosporangiate Farne)) heterospor ( Mikro- und Megasporen) Sori jeweils mit MIkro- und Megasporangien vom Blatt umgeben (Sporokarp) Prothallium verbleibt in der Sporenhülle nach Reduktionsteilung pro Megasporangium nur eine Megaspore
- Polypodiales (eusporangiate Farne) vielgestaltig, terrestrisch,epiphytisch die meisten Farne im Wald gehören dazu
- Unterschiede von Sporophyten und Gametophyten bei Gymnospermen und Angiospermen dominierende grüne Pflanze, sehr variabel/ reduziert, weibl. bleiben in Sporangium (Nucellus) Sporophylle zweigestaltig dimorph entsprechend dem Geschlecht/ heterotroph und chlorophyllfrei weibl Sporangien eingehüllt in extra Gewebe (Integument) → SamenhautSchale/ Zygote wächst in Sporangium zu kleiner Pflanze eran (Keimling)
- Ginkgo (= Fächerblattbaum) (Gymnospermae) Ginkgoales 1 Art Soermatozoide primäres Endosperm vor Bestäubung einfache Befruchtun Fruchtreife vor Befruchtung und Keimlingsausbildung
- Cycas (= Palmfarn) (Gymnospermae) ca 290 Arten Spermatozoide primäres Endosperm vor Bestäubung einfache Befruchtung Fruchtreife nach BEfruchtung und Keimlingsausbildung
- Pinus (Conifere) Gymnospermae ca 600 Arten generativer Kern unbegeißelt primäres Endosperm nach Bestäubung einfache Befruchtung Fruchtreife nach BEfruchtung und Keimlingsausbildung
- Gnetum (Gymnospermae) ca 70 Arten generativer Kern unbegeißelt primäres Endosperm nach Bestäubung z.t. doppelte Befruchtung Fruchtreife nach Befruchtung und Keimlingsausbildung
- Gymnospermen in der Samenpflanzenevolution haben nur 4 Gruppen überlebt, größte Diversität im Mesozoikum Gymnospermen sind rezent nur mehrjährige, z.t sehr langlebige verholzende Arten, viele ökonomisch wichtig
- Ginkgoales (Merkmale) lebendes Fossil großer Baum diözisch männliche Pflanzen mit vielen Staubblättern pro Blüte Pollenkorn entlässt nach der BEstäubung große Spermatozoide weibl. Pflanzen mit einer gestielten Samenanlage pro Blüte nur ein Integument differenziert in innere Sclerotesta (hart) und äußere Sacrotesta (weich) Samenreife im Winter
- Cycadopsida (Cycadeen) Merkmale Tropen und Subtropen größte Diversität in mesophytischen Gebieten holziger Stamm diözisch Blätter: hart, steif, immergrün
- Lebenslauf Cycas mit weiblichen und männlichen Individuen weibliche tragen durchwachsenen Megasporophyllstand in diesem befinden sich Samenanlagen mit Megasporangium (= Nucellus) wlches von Integumenten umgeben ist, aus Megasporangium wird Embryosack mit Archegonium und EIzelle männliche tragen einen Mikrosporophyllstand (Staubblätter) in denen sich Mikrosporangien entwickeln welche Mikrosporen (Pollen) entlassen, diese wachsen aus zu einem Pollenschlauch (Prothallium) mit 2 Sprematozoiden, diese erreichen die Archegonienkammer es entwickelt sich ein Same mit Embryo und Endosperm mit innerer Sclerotesta und äußerer Sacrotesta aus diesem keimt der Same aus
- Veränderungen innerhalb der Cycadales Reduktion der Mega- und Mikrosporophylle Umorientierung der Samenanlagen männliche Blüten schraubig nackte Mikrosporophyllstände = Zapfen
- Pinales , Coniferen typische Tannenbäume Blätter nadelförmig Samenschalen und Samenschuppen meist holzig, aber auch Ausnahmen einzige parasitische Gymnospermae dominant in kalten Gebieten
- Lebenszyklus von Pinus weibl. Zapfen stehen in Stockwerken brauchen 3 Jahre zur Samenreife der weibliche Zapfen mit Megasporophyllen mit zusätzlichen Tragblättern (Blütenstand) enthält das Megasporangium mit umhöllender Samn- und Deckschuppe und bildet Megaspore der männliiche Zapfen mit Megasporophyllen ohne Tragblätter (Blüte) bildet ein Staubblatt mit 2 Pollensäcken welche Pollenkörner (mehrzellige Mikrospore) entlassen die Samenanlage wird bestäubt und ein Pollenschlauch wächst aus, Spermatozoide gelangen zur Eizelle nach einem Jahr wurde in der Samenanlage ein Embryo mit Samenschale und primärem Endosperm gebildet nach 2 Jahren werden reife Samen durch Zerfall entlassen, Same keimt aus und junge Pflanze entsteht
- Benadelungsgattungen der Pinaceae Gattungen nur mit Langtrieben: Picea (Fichte), Abies (Tanne), Tsuga (Hemlocktanne) & Pseudotsuga (Douglasie) Gattungen mit Kurz- & Langtrieben: Larix. Lärche & Cedrus (Zeder) Gattungen nur mit Kurztrieben: Pinus (Kiefer)
- Gnetales Blüten mit reduziertem Perianth eingeschlechtliche aber generell zwittrig angelegte Blüte Holz mit Tracheen und Holzfasern
- Definiton Blüte Gymnospermae Spross begrenzten Wachstums besetzt mit Sporophyllen
- verschiedene Wurzelmetamorphosen Haftwurzeln/ Klettterwurzeln Stelzwurzeln Brettwurzeln Wurzeldornen Atemwurzeln Luftwurzeln Schwimmwurzeln Parasiten Symbionten
- Der Spross Spross gegliedert in Nodien und Internodien Träger der Blätter die an den Nodien entspringen Hauptfunktion: Wassertransport, Ausrichtung der Blätter zum Licht oberflächliche Seitenknospen zur Verzwigung in den Achseln der Blätter
- Sprossmetamorphosen kriechende unterirdische Sprossachse (Rhizom) kriechende Sprossachse mit gestreckten Internodien (Ausläufer) Sprosssukulenten: Spross wird zur Wasserspeicherung umgebildet