Ist Anemophilie bei Angiospermen ursprünglich?
Die Antwort hierzu ist wahrscheinlich "Nein". Die Mitglieder des ANITA-Kladums sind soweit bekannt tierbestäubt. Anemophile Angiospermen finden sich hingegen verteilt in der Phylogenese der Angiospermen. Es handelt sich meist um abgeleitete Familien wie zum Beispiel die Poaceae (Süßgräser), die zu den Monokotyledonen gehören, oder die Fagaceae (Buchengewächse), die zu den Eurosiden gehören.
Die Fortpflanzung mithilfe eines Samens simuliert die Fortpflanzung in einem Teich. Welche Beobachtung liegt dieser Aussage zugrunde?
Heterosporie ist ursprünglich entstanden als eine Anpassung von homosporen Gefäßpflanzen an die Reproduktion im Wasser. Dabei kam es zu einer Aufteilung der Antheridien und Archegonien auf zwei unterschiedliche Gametophyten (Heterogametophyten) und letztlich zur Auftrennung in zwei Typen von Sporen (Heterosporie). Diese Form der Reproduktion ist davon abhängig, dass der Pollen (Mikrosporen) zunächst aus der Luft auf der Wasseroberfläche landet und dann an der Wasseroberfläche treibend zur Megaspore gelangt. Dieser Prozess findet sich auch bei den rezenten Gymnospermen. Diese besitzen einen Pollinationstropfen. Der Pollen wird mithilfe dieses Tropfens nicht nur eingefangen, sondern dieser dient auch dazu, dass der Pollen schließlich zur Megaspore gelangt. Der Pollinationstropfen ersetzt den Teich in seiner Funktion.
Was verstehen Sie unter einer Diaspore? Können Sie Beispiele nennen?
Der Begriff Diaspore bezeichnet die Verbreitungsorgane einer Pflanze. Es handelt sich dabei meist um Sporen oder Samen. Der Begriff kann sich aber auch auf die Frucht oder unter Umständen auf Strukturen der vegetativen Vermehrung beziehen.
Warum muss man bei Pflanzen zwischen sexueller Fortpflanzung und Vermehrung unterscheiden?
Bei der sexuellen Fortpflanzung kommt es zu einer Rekombination der genetischen Information, die im Zellkern gespeichert ist. Bei der Vermehrung kommt es zu einer Multiplizierung der Individuen. Die Vermehrung kann, muss aber nicht im Zusammenhang mit einer sexuellen Fortpflanzung geschehen.
1. Teile der Vermehrung können asexuell stattfinden.
2. Bei einer Reihe von Landpflanzen geht aus der sexuellen Fortpflanzung zunächst nur ein Nachfahre hervor. Es handelt sich also nicht um eine Vermehrung. Erst später führen andere Strukturen zu einer Vermehrung des sexuell entstandenen Individuums. Somit ist die sexuelle Fortpflanzung und Vermehrung voneinander zeitlich im Generationswechsel getrennt. Siehe zum Beispiel den Lebenslauf eines Farnes.
Vegetative Vermehrung kommt in allen Gruppen der Landpflanzen vor. Können Sie Beispiele für asexuelle Reproduktion nennen?
Vegetative Vermehrung findet ohne eine Meiose und Kernverschmelzung statt. Diese sind nur bei sexuellen Prozessen beteiligt. Die Ausbildung von Brutkörpern oder Brutknospen ist wohl die auffallendste Form der asexuellen Vermehrung. Brutknospen (Bulbillen) finden sich bei einer Reihe von Gefäßpflanzen, zum Beispiel in Form des Knospenknöllchens des Scharbockskrauts (Ranunculus ficaria) oder den Brutknospen der Zwiebel-Zahnwurz (Cardamine bulbifera). Andere Beispiele für vegetative Vermehrung: Ausläufer (Stolone) z.B. bei der Erdbeere (Fragaria); der Zerfall von Rhizomen/Sprossen z.B. bei dem Adlerfarn (Pteridium).
Die Unterdrückung von Selbstbefruchtung ist wichtig für viele Organismen. Wie versuchen Farne und Blütenpflanzen Fremdbestäubung zu ermöglichen, obwohl die Voraussetzungen für eine Selbstbefruchtung gegeben sind?
Es finden sich meist eine der drei folgenden Möglichkeiten zur Vermeidung der Fremdbestäubung bei Angiospermen:
1. zeitliche Trennung. Die Staubblätter verbreiten den Pollen entweder vor oder nach der Reife der Narbe. Wir sprechen entsprechend von protogynen oder protandrischen Blüten.
2. räumliche Trennung. Heterostylie. Hier wird eine Selbstung durch die Lage des Pollens auf dem Bestäuber verhindert.
3. Selbst-Sterilität: Die Keimung des Pollens oder das Wachstum des Pollenschlauches werden unterdrückt, wenn der Pollen auf der Narbe des gleichen Sporophyten landet. Hierbei werden zwei genetische Mechanismen unterschieden: gametophytische Selbststerilität und sporophytische Selbststerilität.
Was verstehen Sie unter der doppelten Befruchtung? Wo kommt diese vor?
Unter doppelter Befruchtung verstehen wir einen Prozess, bei dem zwei Kernverschmelzungen zu einer gelungenen Befruchtung beitragen. Zum einen verschmilzt ein Spermatozoidenkern mit dem Kern der Eizelle, wie das auch bei einer normalen Befruchtung geschieht. Hieraus entsteht die Zygote und somit der Embryo. Zum anderen verschmilzt ein weiterer Spermatozoidenkern mit einem oder mehreren vegetativen Kern(en) des Gametophyten. Hieraus entsteht das sekundäre Endosperm, das entsprechend der Zahl der verschmolzenen Zellkerne entweder diploid oder triploid ist. Doppelte Befruchtung kommt bei den Angiospermen und bei einigen Gattungen der Gnetophyten vor.
Nennen Sie einige Formen der Tierbestäubung? Charakterisieren Sie bitte einige dieser Formen!
1. Vogelbestäubung (Ornithophilie)
Kolibris (Amerika): Angebot an flüssigem Nektar, Blütenfarbe meist rot, schwach bis fehlender Geruch, Blüten meist Röhren-, Rachen-, Glockenblüten. Keine Landemöglichkeit notwendig.
Eine ganze Reihe weiterer Vogelgruppen, wie Nektarvögel in Afrika, Südasien und Australien und die Honigfresser in Australien und auf den Inseln des Pazifischen Ozeans: Angebot an flüssigem Nektar, Blütenfarbe meist rot, schwach bis fehlender Geruch, Blüten häufig Pinsel- und Fahnenblüten. In robusten Blütenständen angeordnet. Landemöglichkeit notwendig.
2. Säugetierbestäubung
Fledermäuse und Flughunde (Chiropterophilie): Meist große robuste Blumen, die meist große Mengen an Pollen und Nektar produzieren. Die Blüten sind meist offen und verbreiten einen intensiven Duft. Die Farben der Blütenorgane sind meist grünlich-violett oder schmutzig weiß bis gelb.
Andere Säugetiere (z.B. Opossum)
3. Insektenbestäubung (Entomophilie)
Käferbestäubung (Cantharophilie): Weit verbreitet und meist wenig spezialisiert. Die Blüten produzieren meist große Mengen an Pollen und kaum oder keinen Nektar. Alle Blütenorgane, v.a. die Karpelle, sind robust und zum Schutz gegen den Verbiss durch die Kauwerkzeuge der Käfer ausgelegt. Die Blüten sind farblich meist unscheinbar (schmutzig weiß bis gelb, grün, dunkelrot bis violett), fallen aber durch einen starken Duft auf. Einige Käferblumen bieten zudem Unterschlupfmöglichkeiten für kühle Nächte an.
Fliegenbestäubung (Myiophilie): Auch hier dominieren starke Duftnoten. Einige myiophile Blumen verbreiten den Geruch von vergammeltem Fleisch, wobei die Blütenhüllorgane entsprechend gefärbt (dunkelrot bis braun) sind. Es wird entweder Nektar oder keine Belohnung angeboten. Es handelt sich dann um Trugblumen, die den Insekten einen Partner oder einen Platz zur Eiablage anbieten.
Ameisen (Myrmekophilie)
Hymenopteren-(Bienen-)Bestäubung
Bienen und Hummeln (Melittophilie)
Wespen (Sphecophilie) * Schmetterlingsbestäubung (Lepidopterophilie)
Tagschmetterlinge (Psychophilie)
Motten (Phalaenophilie)
Nachschwärmer (Sphingophilie)
Wie unterscheidet sich der Generationswechsel der Samenpflanzen von dem der Hornmoose?
Die Hornmoose haben einen unverzweigten Sporophyten, der stets vom Gametophyten miternährt wird. Somit ist der Gametophyt, die haploide Phase, dominant. Bei den Samenpflanzen ist dagegen der Sporophyt dominant. Er ist verzweigt und autotroph. Der Gametophyt ist hingegen stark reduziert und wird vom Sporophyten ernährt (heterotroph).
Was ist ein Generationswechsel?
Darunter verstehen wir Lebenszyklen, bei denen sich getrennte Phasen von geschlechtlich und ungeschlechtlich vermehrenden Generationen finden. Bei den Pflanzen finden sich in der Regel "heterophasische Generationswechsel", bei denen sich eine haploide Phase (Gametophyt) mit einer diploiden Phase (Sporophyt) abwechselt. Die haploide Phase hat einen Chromosomensatz von n, während die diploide Phase einen Chromosomensatz von 2n besitzt. Der Übergang von der diploiden Phase zur haploiden Phase ist mit einer Meiose (Reduktionsteilung) verbunden, während der Übergang von der haploiden zur diploiden Phase mit einer Kernverschmelzung und der Bildung einer Zygote einhergeht.
