Die Struktur der Nadeln. Blätter von Nadelbäumen. Anatomische Struktur eines Nadelblattes

Abgeschlossen von: O.M. Smirnova Biologielehrerin Städtische Bildungseinrichtung Urenskaya-Sekundarschule

1. Betrachten Sie die äußere Struktur eines Kiefernsprosses. Wie befinden sich die Nadeln am Trieb? Wie sehen die Nadeln aus? 2. Betrachten Sie die äußere Struktur des Fichtentriebs. Wie befinden sich die Nadeln am Trieb? Wie unterscheidet sich das Aussehen von Fichtennadeln von Kiefernnadeln? 3. Untersuchen Sie das mikroskopische Präparat „Kiefernnadeln“ unter dem Mikroskop bei zunächst 56-facher und dann 300-facher Vergrößerung. Auf einem Querschnitt der Nadeln finden Sie die dichte Haut, die die Außenseite der Nadeln und die Spaltöffnungen in den Vertiefungen bedeckt. Zählen Sie die Anzahl der Spaltöffnungen. 4. Warum verdunsten Kiefernnadeln viel Feuchtigkeit?

Kiefer ist eine mehrjährige Pflanze, die eine Höhe von 30–40 m erreicht. Die unteren Teile der Stämme sind frei von Ästen. Bei alten Kiefern beginnen die ersten Äste in einer Höhe von mindestens 10 m über dem Boden. Kiefer ist sehr lichtliebend. Daher sterben seine unteren Äste recht früh ab. Unter dem Blätterdach anderer Bäume kann es weder wachsen noch sich erneuern. Die nadelförmigen Blätter der Kiefer – Nadeln – erreichen eine Länge von 3-4 cm. An stark verkürzten Trieben sind die Nadeln zu zweit angeordnet. Im Winter fallen Kiefernnadeln, wie die meisten Nadelbäume, nicht ab, sondern bleiben 2-3 Jahre an der Pflanze. Die Nadeln fallen zusammen mit den verkürzten Stielen ab. Die Nadeln sind mit dicker Haut bedeckt. Es gibt wenige Spaltöffnungen, sie sind in Reihen angeordnet und befinden sich in Vertiefungen. Es gibt nur zwei Leitbündel im Blatt und sie haben keine Seitenäste. Aufgrund dieser Eigenschaften verdunstet Kiefer Feuchtigkeit wirtschaftlich und verträgt Trockenheit problemlos. Die Blätter fraßen auch Nadeln, diese waren jedoch viel kürzer und stacheliger.

Untersuchen Sie die fertige Mikroprobe „Kiefernadeln“ im Querschnitt bei geringer Vergrößerung des Mikroskops und markieren Sie die Lage der Gewebe. das Vorhandensein von zwei leitfähigen Bündeln, die durch einen Komplex mechanischer Fasern verbunden sind und von Transfusionsgewebe und Endoderm umgeben sind; Mesophyll-Gleichmäßigkeit; Unterhaut, unter der Epidermis gelegen; Harzdurchgänge.

Untersuchen Sie mit einem Mikroskop mit hoher Vergrößerung die Merkmale von Zellen in allen Geweben.

Zeichnen Sie ein Diagramm der Struktur eines Blattes auf einem Querschnitt und geben Sie seine Struktur an.

Objektbeschreibung: Kiefernblatt (Nadeln) MStaude mit xeromorpher Struktur, deren Struktur durch starke Temperaturschwankungen im Laufe des Jahres und unzureichende Wasserversorgung im Winter bestimmt wird. Die Reduzierung der Verdunstungsfläche wird durch die nadelförmigen Blätter erreicht.

Im Querschnitt ist das Kiefernblatt halbkreisförmig: morphologisch ist die Blattoberseite flach, die Unterseite konvex. Auf der Außenseite befindet sich eine dicke Nagelhaut, unter der die Epidermis liegt. Seine Zellen sind klein, quadratisch und haben sehr dicke Membranen. Die Hohlräume der Epidermiszellen sind rund und weisen schmale Porenkanäle auf, die bis zu den Ecken der Zellen reichen. Die Stomata befinden sich auf der gesamten Oberfläche der Nadeln, sie sind vergraben, ihre Schutzzellen befinden sich auf der Ebene einer einschichtigen Hypodermis aus dickwandigen Zellen mit verholzten Membranen unter den parostomatalen Zellen. Die verdickten Schalen der Schutz- und Parastomatenzellen sind verholzt.

Das Mesophyll ist gefaltet, homogen und weist kleine Interzellularräume auf. Durch das Wachstum der Zellmembran vergrößert sich die Oberfläche der Wandschicht des Zytoplasmas, die Chloroplasten enthält. Das Mesophyll enthält schizogene Harzkanäle. Sie verlaufen am Blatt entlang und enden blind in der Nähe der Blattspitze. Die Außenseite des Harzkanals ist mit dickwandigen Fasern ausgekleidet. Sein Hohlraum ist mit dünnwandigen lebenden Zellen aus Epithelgewebe ausgekleidet, die Harz absondern.

Das Leitungssystem wird durch zwei geschlossene Kollateralbündel dargestellt, die in der Mitte in einem Winkel zueinander angeordnet sind. Das Xylem zeigt zur flachen Seite des Blattes, das Phloem zur konvexen Seite. Zwischen den Bündeln im unteren Teil befinden sich Fasern mit verholzten Schalen. Die Leitbündel sind von Transfusionsgewebe umgeben, das aus zwei Zelltypen besteht. Einige Zellen sind länglich, mit verholzten Membranen und begrenzten Poren (Transfusionstracheiden), andere sind lebend, dünnwandig, parenchymal und enthalten oft harzige Substanzen und Stärkekörner. Transfusionsgewebe ist an der Stoffbewegung zwischen Gefäßbündeln und Mesophyll beteiligt. Leitende Bündel mit Transfusionsgewebe werden vom Mesophyll durch das Endoderm getrennt – eine einreihige Schicht von Parenchymzellen mit Caspary-Flecken an den radialen Wänden.

Reis. 27. Diagramm eines Querschnitts von Waldkiefernnadeln (Pinus Sylvestris L.):

1 – Epidermis mit Stomata, 2 – Hypodermis, 3 – schizogener Harzkanal, 4 – gefaltetes Mesophyll, 5 – Endoderm, 6 – Kollateralgefäßbündel, 7 – Phloem, 8 – Xylem, 9 – Sklerenchym, 10 – Transfusionsgewebe, 11 – Kutikula.

Schlussfolgerungen: _____________________________________________________________________________

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Nadelbäume sind die ältesten existierenden Pflanzen auf unserem Planeten. Ihr Alter wird auf Hunderte Millionen Jahre geschätzt. Die Evolution hatte praktisch keinen Einfluss auf die anatomische Struktur von Nadeln und Zapfen. Wenn man die Blätter von Nadelbäumen, die im Volksmund Nadeln genannt werden, mit den Blättern von Blütenpflanzen vergleicht, kann man feststellen, dass die Nadeln zwar relativ einheitlich sind, aber unterschiedliche Formen, Größen und Farben haben und bei einigen Arten überhaupt nicht aussehen wie gewöhnliche Nadeln.

Die Nadeln sehen aus wie schmale, nadelartige Blätter. Charakteristisch ist das Vorhandensein einer dichten Haut, die mit einer wachsartigen Substanz bedeckt ist. Dies ist notwendig, um die Verdunstung von Feuchtigkeit durch Gymnospermen zu reduzieren. Beispielsweise sind Fichtennadeln tetraedrisch, aber oft sind die Kanten fast unsichtbar und die Nadeln sehen abgeflacht aus.

Zeichnung. Querschnitt durch Waldkiefernnadeln

Wenn man eine Nadel schneidet, hat sie die Form eines unregelmäßigen Diamanten, wobei der flachste Winkel nach unten zeigt. Hier befindet sich die Mittelrippe des Blattes. An den anderen Rändern der Nadel sind weiße Streifen sichtbar, die von Spaltöffnungen gebildet werden – Atemöffnungen, durch die die Pflanzenatmung erfolgt. Spaltöffnungen dienen auch der Verdunstung von Feuchtigkeit, die der Baum auch bei starker Kälte aus dem Boden aufnimmt. Dies erklärt die Tatsache, dass die Fichte wie andere Nadelbäume im Herbst nicht umgepflanzt werden kann, da die Wurzeln nicht fest wurzeln können und das Wasser praktisch nicht am Stamm bis zu den Nadeln aufsteigt, obwohl die Atmung auf die gleiche Weise erfolgt.

Ein wichtiger Unterschied zwischen Nadelbäumen und Laubbäumen besteht darin, dass ihr Blattstiel fest mit dem Ast verbunden ist und auch nach dem Absterben der Nadel an diesem verbleibt. Die Nadeln fallen nach 6-7 Jahren ab. Sie sind durch eine dicke Wachsschicht – die Nagelhaut – gut vor den Auswirkungen schädlicher Umwelteinflüsse geschützt. Darüber hinaus ist der Belag bei vielen Arten so dick, dass die Nadeln einen blauen Farbton annehmen.

Koniferen haben keine echten Früchte und Blüten. Sie gehören zur Abteilung der Gymnospermen.

Ihre Samen sind direkt an den Samenschuppen befestigt und diejenigen, die in weiblichen Zapfen gesammelt werden, sind mit speziellen Flügeln ausgestattet. Sie verlassen den Kegel, gleiten auf ihren Flügeln und ähneln beim Drehen kleinen Hubschraubern. Dies hilft ihnen, sich von der Mutterpflanze zu entfernen.

Das Aussehen der Nadelzapfen ist vielfältig und spezifisch. Sie können sich in Länge, Form, Platzierung im Raum, Farbe, Struktur und Form der Sporophylle, Art der Samenverbreitung usw. unterscheiden. Die grundlegende Struktur der Zapfen ist jedoch dieselbe. Alle Zapfen an der Basis haben eine Achse, die vom vegetativen Teil des Baumes getrennt ist und ein kurzer Spross mit darauf befindlichen sporentragenden Blättern – Sporophyllen – ist.

Es gibt weibliche und männliche Zapfen. Die überwiegende Mehrheit der Nadelbäume ist einhäusig. Sie haben sowohl weibliche als auch männliche Zapfen, die sich auf derselben Pflanze entwickeln. In den meisten Fällen sind männliche Zapfen in Gruppen in den Blattachseln konzentriert, manchmal auch auf den Spitzen der Seitentriebe. Weibliche Zapfen zeichnen sich durch eine kompakte Anordnung aus, gelegentlich stehen sie auch einzeln.

Verwandte Materialien:

N. ZAMYATINA. Foto von N. Zamyatina und N. Mologina.

Nadelbäume gehören zu den ältesten Pflanzen unseres Planeten. Ihre geologische Geschichte reicht etwa 370 Millionen Jahre zurück. Im Laufe einer so langen Evolution haben die Blätter oder Nadeln von Nadelbäumen ihre strukturellen Merkmale bis in die Details der anatomischen Struktur beibehalten. Sie sind nicht so vielfältig wie die Blätter blühender Pflanzen, unterscheiden sich aber dennoch in Form, Farbe und Größe und unterscheiden sich teilweise völlig von den Nadeln, die wir gewohnt sind.

Wissenschaft und Leben // Illustrationen

Bei den meisten Nadelbäumen sind die Triebspitzen durch dichte, dünne Schuppen geschützt, die am Ende der Vegetationsperiode eine Knospe bilden. Die Nierenschuppen sind mit einer schützenden Harzschicht bedeckt. Auf dem Foto: eine junge Nadel, die aus einer Knospe schlüpft (10-fache Vergrößerung).

Fichtennadeln erscheinen auf einem jungen Ast (siehe Foto oben rechts). Sichtbar sind die Polster – Vorsprünge der Kortikalis, an denen die Nadeln befestigt sind, und leitende Faserbündel in Form von Rillen (10-fache Vergrößerung).

Die kürzesten Nadeln (nur 1-1,5 cm) findet man bei der Kanadischen Fichte (Picea canadensis).

Zu den Fünfzapfenkiefern gehört eine der schönsten Kiefern – die Weymouth-Kiefer (Pinus strobus). Die Nadeln sind bläulich-grün, weich, dünn und bis zu 10 cm lang.

Uferkiefer (Pinus Banksiana).<...>

Nadeln der Atlaszeder (Cedrus atlantica).<...>

Lärchennadeln sind weich und flach. An verkürzten Trieben wird es in Büscheln zu je 20 oder mehr Nadeln gesammelt.

Eine der schönsten Fichten ist die Serbische Fichte (Picea omorica): Die Nadeln sind flach, gebogen, oben dunkelgrün, glänzend und unten dank bläulich-weißer Streifen silbrig. Die kleinen Zapfen dieser Fichte locken im Winter Fichtenkreuzschnäbel an.

Balsamtanne (Abies balsamea).<...>

In Bezug auf die Struktur der Nadeln ähnelt die Pseudo-Hemlocktanne der Fichte, unterscheidet sich jedoch stark von ihr und anderen Nadelbäumen in der Form der Zapfen, die lustige Auswüchse haben – „Schwänze“ auf den Schuppen.

Beeren-Eibe oder Gemeine Eibe (Taxus bassata).<...>

Anatomische Struktur einer Waldkiefernnadel.

Lärchennadeln erscheinen Anfang Mai und fliegen Ende September umher. Im Herbst nimmt der Baum ein goldgelbes Aussehen an.

So sieht die Oberfläche einer Fichtennadel bei 10-facher Vergrößerung aus. Das Foto zeigt deutlich die Spaltöffnungsreihen. Durch die Spaltöffnungen atmet die Fichte, wie alle höheren Pflanzen, Sauerstoff und gibt ihn ab.

Waldkiefernnadeln (10-fache Vergrößerung). Der gezackte Rand und die Stomatareihen unter der Endodermis sind sichtbar.

Ein Nadelbüschel an einem verkürzten Lärchentrieb (10-fache Vergrößerung).

Auf der Unterseite einer Tannennadel sind bei starker Vergrößerung (20-fach) zwei weiße Streifen sichtbar, in denen sich die Spaltöffnungen befinden. Die Nadelspitze ist gegabelt.

Auf der Unterseite einer Hemlock-Nadel (10-fache Vergrößerung) sind schmale weiße Spaltöffnungsstreifen und Harzsekrete sichtbar.

Die Oberseite der Hemlock-Nadeln ist glänzend dunkelgrün und mit Längsrillen versehen.

Der häufigste Nadelbaum ist die Fichte, die uns seit frühester Kindheit bekannt ist. Fichtennadeln wachsen in Form einzelner Nadeln über die gesamte Oberfläche des Astes. Jede Nadel ist normalerweise tetraedrisch. Die Ränder fallen teilweise kaum auf, die Nadeln wirken fast flach, man erkennt aber immer, dass sie am Ende spitz sind. Es stellt sich heraus, dass eine dicke Fichtennadel mit einer anderen, sehr dünnen Nadel endet.

Im Querschnitt bildet die Nadel eine unregelmäßige Raute, die stets im größten Winkel nach unten gerichtet ist. In dieser Ecke befindet sich die Mittelrippe des Blattes. Dieses Design verleiht den Nadeln Steifheit – denken Sie daran, wie stark und stachelig sie sind. Unmittelbar unter der äußeren Schicht der Nadelzellen – der Epidermis – befinden sich zwei Zellschichten mit sehr harten Schalen, die den Nadeln noch mehr Festigkeit verleihen.

Wie andere Nadelbäume haben auch die Nadelblätter der Fichte eine wachsartige Schale – eine Kutikula. Es sind diese Pflanzen, die die dickste Nagelhaut haben. Kanadische Fichtenarten zeichnen sich durch eine besonders dicke Kutikula aus, deren Nadeln einen bläulichen Farbton aufweisen. Die in die Atmosphäre abgegebenen Verbrennungsprodukte des Autotreibstoffs lösen sich in der Wachshülle auf, weshalb Nadelbäume in der Stadt schlecht wachsen. Fichte ist in der Lage, die Dicke der Nagelhaut zu erhöhen, und je schlechter die Umweltbedingungen, desto dicker ist die Wachsschale und desto heller ist die Fichte. Doch ab einer bestimmten Grenze zerfällt die Nagelhaut, die Nadeln werden schmutziggrau, verlieren ihren Glanz und fallen ab.

Die Nadeln verschiedener Fichtenarten unterscheiden sich stark voneinander. Kanadische Fichte hat sehr kurze Nadeln - nur 1-1,5 cm, und ihre Zapfen riechen nicht wie andere Fichten nach Terpentin, sondern nach schwarzen Johannisbeeren und bilden sich sogar an den untersten Zweigen; Sie werden nicht länger als 6 cm und reifen im ersten Jahr.

Ein weiterer bekannter Nadelbaum, die Kiefer, hat Äste, die zunächst wie Fichten wachsen, das heißt, die Nadeln stehen einzeln und über die gesamte Länge des Triebs. Im nächsten Jahr bilden sich in den Nadelachseln verkürzte Triebe, die so winzig sind, dass wir ihnen meist keine Beachtung schenken. Die Nadelblätter dieser Triebe wachsen je nach Art in Büscheln zu je 2 bis 50 Nadeln. Kiefern werden sogar nach der Anzahl der Nadeln in Gruppen eingeteilt: 2-, 3- und 5-Nadelkiefern.

Am zahlreichsten sind Zweinadelkiefern. Sie wachsen hauptsächlich in Europa und Asien. Zu den bekanntesten Zweinadelbäumen zählen die in Russland allgegenwärtige Waldkiefer und die in Mitteleuropa vorkommende Uferkiefer. Die Nadeln der Banks-Kiefer sind kurz, nur 2-4 cm, sehr steif und in verschiedene Richtungen borstig, wodurch die Zweige „zerzaust“ erscheinen. Den Rekord für das längste Laub unter den Nadelbäumen hält übrigens die Kiefer: Die nordamerikanische Sumpfkiefer hat bis zu 45 cm lange Nadeln.

Dreinadelkiefern stammen fast alle aus Amerika. Fünfnadelig – kommt sowohl bei europäischen als auch bei amerikanischen Arten vor; Sie haben meist weiche, lange, dünne und fast dornige Nadeln.

Eine der schönsten Kiefern, die Weymouth-Kiefer, gehört zu den fünf Nadelbaumarten. Die Nadeln an den dünnen, langen, leicht herabhängenden Zweigen sterben schnell ab und verbleiben meist nur noch an den 10-15 cm langen Spitzen. Unter den Bedingungen Zentralrusslands bereiten die weichen, empfindlichen Nadeln der Weymouth-Kiefer dem Baum große Probleme. Von den Nadelbäumen, die in unseren Gärten und Parks wachsen, kräht dieser Baum am liebsten. Seine Nadeln dienen ihnen im Winter als Vitaminquelle. Infolgedessen ist der Boden unter den Weymouth-Kiefern im Frühjahr, nachdem der Schnee geschmolzen ist, mit einer dicken Schicht aus Ästen bedeckt, die von Krähen abgerissen wurden. Darüber hinaus fressen Krähen diese Nadelbäume nicht nur in der Stadt, sondern auch im Wald.

Die Sibirische Zeder, die ebenfalls zu den Kiefern gehört und Sibirische Kiefer genannt wird, hat ebenfalls fünf Nadeln. Übrigens pflücken Krähen in der Region Moskau gerne sowohl die sibirische Zeder als auch die koreanische Zedernkiefer, die sich durch kleinere Zapfen auszeichnet.

Bei echten Zedern befinden sich die Nadeln auch in Büscheln an der Spitze verkürzter Triebe. Es gibt viele Nadeln im Bündel, sie sind dünn, gerade und relativ kurz; Bei keiner Zedernart überschreiten sie 5 cm und bei der zyprischen Zeder erreichen sie nur 1-2 cm, weshalb alle Zweige wie Plüschbänder aussehen.

Lärchen haben ebenso zahlreiche und kurze Nadeln. Ihre Nadeln ähneln gewöhnlichen Blättern; sie sind weich, dünn, flach, erscheinen Anfang Mai während der „Blüte“ und fliegen Ende September umher. Durch den Laubfall kann dieser Baum weiter nördlich wachsen als alle anderen großen Bäume.

Im Winter verdunsten viele Nadelbäume weiterhin Wasser über die Nadeln, aber wenn der Boden gefriert oder die Wurzeln beschädigt sind, fließt kein Wasser in sie hinein. Die Bäume trocknen aus wie Wäsche im Wind und sterben ab. Die Lärche wirft für den Winter ihre Nadeln ab und droht im Winter nicht auszutrocknen.

Auch in Großstädten rettet der Laubfall Lärchen: Schädliche Stoffe, die sich über den Sommer in den Nadeln angesammelt haben, werden im Herbst zusammen mit den Nadeln entfernt, sodass diese Bäume dort leben können, wo sonst Fichten und Kiefern absterben. Im Gegensatz zu Kiefern, deren Nadeln mit dem Zweig abfliegen, fallen bei Lärchen die Kurztriebe nicht ab, sondern werfen über mehrere Jahre jährlich neue Nadelbüschel aus. Im Winter ragen sie warzenartig am Baum hervor.

Auch Tannennadeln sind uns nicht ganz vertraut. Mehr als 30 Tannenarten wachsen rund um den Pazifischen Ozean auf dem amerikanischen und asiatischen Kontinent. Das sind riesige, bis zu 100 m hohe, wunderschöne Bäume mit glatter Rinde und hervorstehenden Zapfen, die im reifen Zustand auseinanderfallen. In Zentralrussland kommt die Tanne in der Natur nicht vor. Die Sibirische Tanne wächst im Nordosten des europäischen Teils, im Ural und in Sibirien und bildet dunkle Nadelwälder. Die normannische Tanne kommt im Kaukasus vor, andere Arten wachsen im Fernen Osten.

Eine Tanne lässt sich leicht von einer bekannten Fichte anhand eines einzelnen Zweigs unterscheiden. Tannennadeln sind flach und überhaupt nicht stachelig; Es bildet zwei deutlich sichtbare Reihen am Ast, wobei der obere Teil frei bleibt. Die meisten Tannenbäume haben auf der Nadelunterseite zwei weiße Streifen, in denen sich Spaltöffnungen befinden. Bei der Balsamtanne sind diese Streifen breit, wodurch die Nadeln strahlend weiß erscheinen. Es gibt eine sehr schöne und ungewöhnlich aussehende Tanne, die einfarbig genannt wird. Seine Nadeln sind auf beiden Seiten graugrün. Die Nadeln stehen spärlich und erreichen eine Länge von 6–7 cm. Die Zweige dieser Tanne ähneln einem Rechen. Nachdem die Blätter abgefallen sind, bleiben flache Narben zurück, sodass die Zweige selbst fast glatt sind.

Die Tanne ist vielleicht der duftendste Baum unter den Nadelbäumen. Tannenfuß – dünne Äste mit Nadeln – ist ein wertvoller Rohstoff zur Herstellung von ätherischem Öl, das in der Medizin und Kosmetik verwendet wird und als Rohstoff für die Herstellung von Kampfer dient.

Es gibt eine weitere Nadelpflanze, die den Bewohnern der Mittelzone nicht allzu vertraut ist – Pseudotuga. Äußerlich ist es der Fichte überraschend ähnlich. Sie unterscheidet sich von der Fichte vor allem durch die Form ihrer Zapfen. Pseudohemlock-Zapfen bilden sich nicht an den Enden junger Zweige, sondern an den Trieben des Vorjahres und haben weit abstehende Deckschuppen mit langen „Schwänzen“. Pseudohemlock-Nadeln sind wie bei der Fichte überall im Ast verteilt.

Die Nadeln der echten Hemlocktanne sind sehr klein, bis zu 1-1,5 cm. Wunderschöne Hemlocktanne findet man in Nordamerika, China, Japan und Indien. Die Nadeln dieser Pflanze sind flach wie die einer Tanne; die Unterseite der Nadeln weist weiße Streifen auf, häufiger sind sie ganz weiß. Die Nadelspitze ist rund.

Lange (bis zu 3 cm) schmale Blattnadeln mit zwei gelblich-grünen Streifen auf der Unterseite und Eibenbeere. Seine Blätter leben sehr lange, bis zu 10 Jahre oder länger, und sammeln im Laufe ihres Lebens eine giftige Substanz an – Taxin. Je älter die Nadeln sind, desto giftiger sind sie. Auch Eibensamen enthalten Taxin, aber das reife, fleischige Dach der Frucht enthält keine giftigen Substanzen und wird von Vögeln wie Amseln gerne gefressen.

Details für Neugierige

Bei Nadelbäumen reproduziert jede Nadel fast vollständig die Struktur des Stängels. Die äußere Schicht aus Nadelzellen, eine Art „Rinde“, wird Epidermis genannt. Die Oberseite der Nadeln ist mit einer wachsartigen Nagelhaut bedeckt. Auf die Epidermis folgt die Hypodermis oder Unterhautschicht, dickwandige Zellen, die die Blätter vor Schäden schützen (bei einem Baum würde die Hypodermis Holz entsprechen). Bei vielen Nadelbäumen verholzt die Unterhaut. Die Nadeln von Fichte, Zeder und Kiefer haben eine „hölzerne“ Schale. Die Unterhaut der Pitsunda-Kiefer ist besonders hart: Die oberen Ecken ihrer Nadeln sind im wahrsten Sinne des Wortes mit mechanischem Gewebe „gepanzert“, wodurch sich die sehr langen Nadeln überhaupt nicht verbiegen.

Hinter der Unterhaut befindet sich das wichtigste Gewebe der Nadel – das Parenchym; seine tiefen Falten sind buchstäblich mit grünen Chlorophyllkügelchen – Chloroplasten – gefüllt. Im Parenchym findet die Photosynthese statt. Im Parenchym gibt es Harzkanäle (nicht alle Nadelbäume haben Harzkanäle), deren kleine Zellen Harz absondern. Jeder Harzdurchgang ist wie eine Wasserleitung von dickwandigen Zellen aus mechanischem Gewebe umgeben. Noch näher an der Mitte der Nadel befinden sich vaskuläre Faserbündel, die von der „Innenhaut“ – dem mechanischen Gewebe des Endoderms – umgeben sind. Durch verholztes Gewebe – Xylem – fließt leitendes Wasser vom Ast zum Ende der Nadel. Durch nicht verholztes Gewebe – Phloem – bewegen sich organische Substanzen in die entgegengesetzte Richtung. Auch das Leitbündel verfügt über ein eigenes Parenchym. Manchmal ist es grün – es wird an der Synthese gearbeitet, aber häufiger ist es verholzt, insbesondere in langen Nadeln. In diesem Fall dient das Gefäß-Faser-Bündel als starre Achse, die ein Biegen der Nadel nicht zulässt.

Die Stomata, durch die Nadelbäume atmen, sind normalerweise tief unter der Endodermis verborgen, wodurch der Wasserverbrauch für die Verdunstung im Winter und bei Trockenheit im Sommer erheblich reduziert werden kann.

Abbildung 36. Anatomische Struktur eines flachen Blattes

Bei Monokotyledonen werden die mechanischen Elemente im Blatt durch Sklerenchymfasern dargestellt; bei Dikotyledonen gibt es zusätzlich zum Sklerenchym ein eckiges Kollenchym und es können auch Steinzellen vorhanden sein.

Mesophyll nimmt den gesamten Raum zwischen der oberen und unteren Epidermis des Blattes ein, mit Ausnahme von Leitbündeln und Bereichen mit mechanischem Gewebe. Mesophyll wird am häufigsten in Palisadenparenchym (Säulenparenchym) und Schwammparenchym unterschieden. Typischerweise befindet sich das Palisadenparenchym unter der oberen Epidermis und das Schwammparenchym grenzt an die untere. Im schwammigen Gewebe ist die Intensität der Photosynthese geringer als im säulenförmigen Gewebe, allerdings sind hier die Prozesse der Transpiration und des Gasaustausches aktiv (Abb. 36).

In der Mitte des Blattes befindet sich ein großes leitfähiges Bündel und an den Seiten befinden sich kleinere Bündel. Als Teil eines Bündels ist das Xylem zur Oberseite und das Phloem zur Unterseite des Blattes gedreht. Leitfähige Bündel bilden im Blatt ein kontinuierliches System, das mit dem leitfähigen System des Stängels verbunden ist.

Bei Pflanzen, insbesondere bei Gehölzen, gibt es Licht- und Schattenblätter. Helle Blätter, die sich entlang der Peripherie der Krone befinden, haben ein dichteres Adernetz; die obere Epidermis ist mit einer dickeren Nagelhautschicht bedeckt als Schattenblätter, die sich innerhalb der Krone befinden. Bei hellen Blättern kommen Stomata nur in der unteren Epidermis vor, in ihnen ist das säulenförmige Chlorenchym stärker entwickelt. Schattenblätter haben ein weniger dichtes Netz von Adern und Spaltöffnungen – sowohl in der oberen als auch in der unteren Epidermis ist das schwammige Chlorenchym stärker entwickelt.

Anatomische Struktur eines Nadelblattes

Die Epidermis von Nadeln mit hoch entwickelter Kutikula besteht aus sehr dickwandigen Zellen (Abb. 37). Verdickte Epidermiszellen stärken die Nadeln erheblich und schützen sie vor übermäßiger Verdunstung.

Die Spaltöffnungen sind in spezielle Vertiefungen eingetaucht. Die Hüllen der Schließzellen der Nadelspalten sind verholzt. All dies hat eine wichtige adaptive Bedeutung, da Nadeln im Gegensatz zu Blättern nicht das ganze Jahr über abfallen und Feuchtigkeit verdunsten.

Abbildung 37. Blattstruktur (Nadeln) der Waldkiefer(Pinus sylvestris) mit einem zentrischen Mesophylltyp: A – detaillierte Zeichnung; B - schematisch. 1 - Epidermis, 2 - Stomatalapparat, 3 - Hypodermis, 4 - gefaltetes Parenchym, 5 - Harzgang, 6 - Endoderm, 7 - Xylem, 8 - Phloem, 7-8 - Gefäßbündel, 9 - Sklerenchym, 10 - Parenchym.

Unter der Epidermis befindet sich eine durchgehende Schicht aus stark verholzten Sklerenchymfasern, die sogenannte Hypodermis.

Das Assimilationsgewebe der Nadeln vieler Nadelbäume sind die Falten des Yaparenchyms (Chlorenchym).

Leitende Gewebe sind zu einem leitfähigen Zentralzylinder zusammengefasst, d. h. einem zentralen Teil mit geschlossenen Kollateralbündeln, die jeweils aus Xylem (Holz) und Phloem (Bast) bestehen. Der leitende Zylinder ist vom Chlorenchym durch eine Reihe eng miteinander verbundener großer Zellen getrennt – die Parenchymscheide, die aufgrund der Suberisierung der radialen Wände dem Endoderm der Wurzel ähnelt und daher den gleichen Namen trägt.

Zwischen der Endodermis und den Leitbündeln befindet sich Transfusionsgewebe, das teilweise aus toten Zellen unregelmäßiger Form mit umrandeten Poren (Tracheidenzellen) besteht und Wasser aus dem Xylem des Leitbündels in das gefaltete Parenchym (Chlorenchym), teilweise aus lebendem Parenchym, überträgt Zellen, die organische Substanzen in das Phloem des Leitbündels übertragen. (Zucker), die vom Chlorenchym produziert werden.

Bei allen Nadelbäumen enthält das gefaltete Parenchym (Chlorenchym) große Harzkanäle, die entlang der Nadeln verlaufen und mit einer Hülle aus mechanischen Fasern (Sklerenchym) bedeckt sind. Die Anzahl und Lage der Harzkanäle spielen eine wichtige diagnostische Rolle bei der Identifizierung von Arten anhand der anatomischen Struktur der Nadeln.

ÜBUNG

1. Untersuchen Sie bei geringer Vergrößerung einen Querschnitt eines Kamelienblattes. Skizzieren und beschriften Sie alle Stoffe.

2. Untersuchen Sie bei geringer Vergrößerung einen Querschnitt der Licht- und Schattenblätter eines Flieders, skizzieren und beschriften Sie alle Gewebe.

3. Untersuchen Sie einen Querschnitt einer Kiefernnadel bei geringer Vergrößerung, skizzieren und beschriften Sie alle Gewebe.

4. Überprüfen Sie das Gewebe von Flach- und Nadelblättern (Tabelle 10).

Tabelle 10 Übersicht über Kamelienblatt- und Kiefernnadelgewebe

Objekte zum Studieren: Querschnitte eines Kamelienblattes, Licht- und Schattenblätter des Flieders und Nadeln der Waldkiefer (Dauerpräparate).

Testfragen zum Abschnitt „Pflanzenanatomie“

1. Was untersucht die Pflanzenanatomie?

2. Wie ist das Mikroskop aufgebaut?

3. Nennen Sie die wichtigsten Bestimmungen der Zelltheorie.

4. Benennen Sie die Arten von Plastiden.

5. Was ist ein Thylakoid?

6. Was ist eine umrandete Pore?

7. Welche Reservenährstoffe kennen Sie in der Zelle?

8. Was ist Stoff?

9. Welche Stoffe kennen Sie aufgrund ihrer Funktion?

10. Welche Funktion erfüllt das Kambium?

11. Welche Funktion hat Holz?

5) Aufnahme von Nahrungsmitteln durch Absorption (Adsorption).

Was sie mit Tieren gemeinsam haben, ist:

1) Heterotrophie;

2) das Vorhandensein von Chitin in der Zellwand, charakteristisch für das Exoskelett von Arthropoden;

3) Fehlen von Chloroplasten und photosynthetischen Pigmenten in den Zellen;

4) Ansammlung von Glykogen als Reservestoff;

5) Bildung und Freisetzung eines Stoffwechselprodukts – Harnstoff.

Diese strukturellen Merkmale und lebenswichtigen Funktionen von Pilzen ermöglichen es uns, sie als eine der ältesten Gruppen eukaryotischer Organismen zu betrachten, die nicht, wie bisher angenommen, eine direkte evolutionäre Verbindung mit Pflanzen haben. Pilze und Pflanzen entstanden unabhängig von den verschiedenen Formen von Mikroorganismen, die im Wasser lebten.

Es sind mehr als 100.000 Pilzarten bekannt, und es wird angenommen, dass die tatsächliche Zahl viel höher ist – 250.000 bis 300.000 oder mehr. Jedes Jahr werden weltweit mehr als tausend neue Arten beschrieben. Die überwiegende Mehrheit von ihnen lebt an Land und man findet sie fast überall dort, wo Leben existieren kann. Es wird geschätzt, dass in der Waldstreu 78–90 % der Biomasse aller Mikroorganismen auf die Pilzmasse entfallen (ca. 5 t/ha).

Die Struktur von Pilzen. Der vegetative Körper der überwiegenden Mehrheit der Pilzarten ist Myzel, oder Myzel, bestehend aus dünnen farblosen (manchmal leicht gefärbten) Fäden oder Hyphen mit unbegrenztem Wachstum und seitlicher Verzweigung (Abb. 38).