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34.2:

Gefäßlose und samenlose Pflanzen

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Non-vascular Seedless Plants

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Pflanzenleben auf der Erde besteht aus gefäßlosen, samenlos-vaskulären und Samenpflanzen. Während die Samenpflanzen die am weitesten verbreiteten auf der Erde heutzutage sind, waren gefäßlose Pflanzen einst eine der wichtigsten Merkmale der terrestrischen Landschaft. Heute umfasst diese Gruppe drei Phyla von kleinen, krautigen Pflanzen: Moose, Leberblümchen und Hornblatt – welche viele aquatische Arten umfassen. Diese Pflanzen werden oft kollektiv als Bryophyten bezeichnet. Wie alle Pflanzen wechseln Bryophyten zwischen haploiden Gametophyten – hier der Hauptkörper des Mooses – und diploiden Sporophytenphasen während ihrer Lebenszyklen. Dieser Prozess wird als die Wechselfolge von Generationen bezeichnet. Nicht wie andere Pflanzen haben Bryophyten Lebenszyklen, die von Gametophyten dominiert sind. Bryophytengametophyten sind typischerweise größer und leben länger als ihre Gegenstücke bei den Sporophyten, die von ihnen abhängen in Bezug auf Ernährung und Schutz. Ein Hauptmerkmal der Bryophyten ist, dass sie keine Samen haben und sich mittels Sporen reproduzieren, die von den diploiden Sporophyten erzeugt werden. Diese Sporen wachsen dann mittels Mitose, um die Gametophyten zu bilden. Die Befruchtung bei gefäßlosen Pflanzen geschieht noch immer mit Hilfe von männlichen und weiblichen Gameten. Statt der Pollen sind die männlichen Gameten von gefäßlosen Pflanzen dagegen selbst frei beweglich, was Wasser erfordert, sogar in kleinen Mengen, wie beispielsweise als leichter Morgentau – um sich zu zerstreuen und aktiv zu den weiblichen Gameten zu schwimmen. Schließlich bleibt díe befruchtete diploide Eizelle am Gametophyten geheftet, und wächst mittels Mitose, um einen neuen Sporophyten zu bilden. Bryophyten sind auch einzigartig darin, dass sie über kein ausgedehntes Gefäßgewebe verfügen – ohne echte Wurzeln, Blätter oder Stämme – und sich daher auf die Diffusion durch Zellen verlassen, um Nährstoffe und Wasser zu verteilen. Dies bedeutet auch, dass sie keine besondere Größe erreichen können, und sie oft nur sehr niedrig wachsen. Während also heutzutage die meisten Pflanzen auf der Erde aus Samen heranwachsen, wegen der vielen und mannigfaltigen Anpassungen von gefäßlosen Pflanzen, gedeihen sie weiterhin in feuchten Habitats auf der ganzen Welt.

34.2:

Gefäßlose und samenlose Pflanzen

Das vielfältige Pflanzenleben der Erde – bestehend aus fast 400.000 Arten – lässt sich aufgrund biologischer Eigenschaften in drei große Kategorien einteilen: gefäßlose Pflanzen, samenlose Gefäßpflanzen und Gefäßpflanzen.

Gefäßlose Pflanzen waren die ersten Pflanzen auf der Erde

Zu den gefäßlosen Pflanzen, die heute leben, gehören Moose, Lebermoose und Hornmoose, welche insgesamt und informell als Bryophyten (Moose) bezeichnet werden.

Gefäßlosen Pflanzen besitzen kein umfangreiches Leitgewebe und haben keine echten Wurzeln, Blätter oder Stiele. Ein weiteres Merkmal dieser Gruppe ist die Verwendung von Sporen statt Samen für die Reproduktion und ein Lebenszyklus, der von der haploiden, Eizellen und Spermatozoiden produzierenden Gametophytenstufe dominiert wird.

Da ihre Spermatozoiden in der Regel Wasser benötigen, um die Eizellen zu erreichen, sind gefäßlose Pflanzen oft in feuchten Lebensräumen zu finden und vermehren sich erfolgreicher in der Nähe anderer Mitglieder ihrer Art.

Der Lebenszyklus der gefäßlosen Pflanzen

Bei einem typischen Moos bilden sich haploide Sporen, die von dem Sporophyten produziert werden durch Mitose zu einem haploiden Gametophyten. Nach der Reifung, erzeugen diese Gametophyten die entweder männlichen (Spermatozoiden) oder weiblichen (Eizellen) haploiden Gameten, in Strukturen, die Antheridium oder Archegonium genannt werden.

In Gegenwart von Wasser (auch so wenig wie bei dem Morgentau), werden die Spermatozoiden in Richtung der Archegonium schwimmen, um die Eizelle zu finden und zu befruchten. Sobald die Befruchtung abgeschlossen ist, wächst nun eine diploide Zygote durch Mitose von dem Gametophyten und bildet eine neue Sporophyte. Sobald der Sporophyt reif ist, produziert er haploide Sporen, und der Zyklus beginnt wieder.

Die meisten Pflanzen auf der Erde sind heute Samenpflanzen

Während die meisten modernen Pflanzen sich durch Samen verbreiten, bildeten die gefäßlosen Pflanzen einst die primäre Art der terrestrischen Landschaft. Heute gedeihen diese Pflanzen nach wie vor in feuchten Umgebungen auf der ganzen Welt.

Suggested Reading

Delwiche, Charles Francis, and Endymion Dante Cooper. 2015. “The Evolutionary Origin of a Terrestrial Flora.” Current Biology 25 (19). [Source]

Pires, Nuno D., and Liam Dolan. 2012. “Morphological Evolution in Land Plants: New Designs with Old Genes.” Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 367 (1588): 508–18. [Source]