Botanik: Morphologie und Anatomie der Pflanzen

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Botanik: Morphologie und Anatomie der Pflanzen
Botanik: Morphologie und Anatomie der Pflanzen
Anonim

In dem Artikel werden wir über die Anatomie von Pflanzen sprechen. Wir werden dieses Thema im Detail betrachten und versuchen, das Problem zu verstehen. Pflanzen umgeben uns von Geburt an, also ist es gut, etwas Neues über sie zu lernen.

Worum geht es?

Pflanzenanatomie ist ein Zweig der Botanik, der die innere und äußere Struktur von Pflanzen untersucht. Hauptgegenstand dieser Wissenschaft sind Gefäßpflanzen, die ein spezielles leitfähiges Gewebe, auch Xylem genannt, besitzen. Zu dieser Gruppe gehören Schachtelhalme, Nacktsamer und Blütenpflanzen sowie Bärlappe.

Verlauf

Zum ersten Mal wurde die Pflanzenanatomie bereits im 5. Jahrhundert v. Chr. in den Schriften von Theophrastus berührt. Er beschrieb schon damals wichtige Strukturteile, nämlich Stängel, Äste, Blüten, Wurzeln und Früchte. Dieser Autor glaubte, dass die Wurzel, das Mark und das Holz die wichtigsten Pflanzengewebe sind. Im Prinzip können wir sagen, dass solche Ideen bis in unsere Zeit überlebt haben.

Pflanzenanatomie
Pflanzenanatomie

Mittel alter

Im Mittel alter und danach wurde die Pflanzenanatomie weiter erforscht. So entdeckte R. Hooke 1665 dank eines Mikroskops eine Zelle. Dies war ein großer Durchbruch und ermöglichte es, Neues zu erforschenHorizonte in dieser Angelegenheit. N. Gru schrieb 1682 ein Werk, in dem er die mikroskopische Struktur vieler Pflanzenstrukturen detailliert beschrieb. In seiner Arbeit illustrierte er alle Fakten. Einige schwierige Punkte beim Weben von Stoffen beleuchtet. H. von Mol untersuchte 1831 Leitbündel in Wurzeln, Stängeln und Blättern. Zwei Jahre später konnte K. Sanio den Ursprung der Cambia herausfinden. So zeigte er, dass jährlich neue Zylinder aus Phloem und Xylem erscheinen. Beachten Sie, dass Phloem ein Gewebe ist, das organische Substanzen in Pflanzen transportieren kann. 1877 veröffentlichte Anton de Bary sein Werk mit dem Titel Comparative Anatomy of the Vegetative Organs of Phenogamous and Fars. Es war ein klassisches Werk zur Pflanzenanatomie. Aber hier hat er das gesamte bis dahin gesammelte Material gestrafft und detailliert präsentiert.

Im letzten Jahrhundert verlief die Entwicklung der Anatomie und Morphologie der Pflanzen sehr schnell zusammen mit anderen Zweigen. Es war eng mit großen Fortschritten in allen biologischen Wissenschaften verbunden, was auf die Schaffung neuester und universeller Forschungsmethoden zurückzuführen war.

Pflanzenanatomie und Morphologie
Pflanzenanatomie und Morphologie

Anatomie

Was ist Pflanzenanatomie? Botaniker betrachten dies als einen Teilbereich ihrer Wissenschaft. Sie untersucht die Struktur von Pflanzen nicht als Ganzes, sondern nur auf der Ebene von Zellen und Geweben sowie die Entwicklung und Lage von Geweben in bestimmten Organen. Dazu gehört auch das Konzept der Pflanzenhistologie, die das Studium der Struktur, Entwicklung und Funktion ihres Gewebes beinh altet.

Anatomie als Ganzes ist ein integraler BestandteilMorphologie, sondern konzentriert sich im engeren Sinne auf das Studium der Struktur und Bildung von Pflanzen auf makroskopischer Ebene. Diese Disziplin ist sehr eng mit der Pflanzenphysiologie verflochten, einem Zweig der Botanik, der für die Muster von Prozessen verantwortlich ist, die in lebenden Organismen ablaufen.

Beachten Sie, dass speziell die Untersuchung von Pflanzenzellen später als eigenständige Wissenschaft entstand - die Zytologie.

Studienobjekt der ökologischen Anatomie der Pflanzen
Studienobjekt der ökologischen Anatomie der Pflanzen

Am Anfang war die Pflanzenanatomie dasselbe wie die Morphologie. In der Mitte des letzten Jahrhunderts wurden jedoch schwerwiegende Entdeckungen gemacht, die es der Anatomie ermöglichten, sich als eigenständiger Wissenszweig hervorzuheben. Informationen aus diesem Bereich werden aktiv in der Pflanzenproduktion und Taxonomie verwendet.

Morphologie

Morphologie ist ein Zweig der Botanik, der die Gesetze der Struktur und Morphologie von Pflanzen untersucht. Dabei werden Organismen in zwei Bereichen betrachtet: evolutionsgeschichtlich und individuell (Ontogenese).

Eine wichtige Aufgabe dieser Richtung ist es, alle Organe und Gewebe der Pflanze zu beschreiben und zu benennen. Eine weitere Aufgabe der Morphologie besteht in der Untersuchung einzelner Prozesse zur Feststellung der Merkmale der Morphogenese.

Anatomie der Pflanzenwurzel
Anatomie der Pflanzenwurzel

Morphologie wird üblicherweise in Mikro- und Makroebenen unterteilt. Die Mikromorphologie umfasst jene Wissensgebiete, die Organismen unter dem Mikroskop untersuchen (Zytologie, Embryologie, Anatomie, Histologie). Die Makromorphologie umfasst Abschnitte, die sich mit der Untersuchung der äußeren Struktur von Pflanzen als Ganzes befassen. In diesem Fall sind mikroskopische Verfahren vollständigeinfach.

Anatomie eines Pflanzenblattes

Das Blatt besteht aus Epidermis, Adern und Mesophyll. Die Epidermis ist eine Zellschicht, die die Pflanze vor verschiedenen negativen Auswirkungen und übermäßiger Wasserverdunstung schützt. Manchmal ist die Schicht der Epidermis zusätzlich mit einer Nagelhaut bedeckt. Mesophyll ist ein inneres Gewebe, dessen Essenz die Photosynthese ist. Das Venennetz wird durch leitfähiges Gewebe gebildet. Es besteht aus Siebröhren und Gefäßen, die zum Bewegen von Salzen, mechanischen Elementen und Zuckern benötigt werden.

Stomata ist eine Gruppe von Zellen, die sich auf der Unterseite der Blätter befinden. Dank ihnen findet ein Gasaustausch statt und überschüssiges Wasser verdunstet.

Wir haben die Anatomie höherer Pflanzen untersucht und werden uns nun der Morphologie widmen. Blätter bestehen aus Blattstiel, Nebenblättern und Lappen. Die Stelle, an der der Stängel an den Blattstiel angrenzt, nennt man übrigens Vagina der Pflanze.

Anatomie der Pflanzenblätter
Anatomie der Pflanzenblätter

Grundarten von Blättern

Nachdem wir die Anatomie und Morphologie höherer Pflanzen untersucht haben, wollen wir uns nun mit einigen Arten von Blättern befassen. Sie sind Farn, Nadelbäume, Angiospermen, Lycopsiden und Wrapper. Daher verstehen wir, dass die Blätter nach der Pflanzenart klassifiziert werden, in der sie am stärksten ausgeprägt sind.

Stamm

Nachdem wir das Studium der Anatomie der Pflanzenorgane abgeschlossen haben, sprechen wir über den Stängel. Es ist der axiale Teil, auf dem sich die Blätter und Fortpflanzungsorgane befinden. Für oberirdische Formationen ist der Stamm eine Stütze, die nicht nur den Fluss von Wasser, sondern auch von organischen Substanzen in verschiedene Zonen gewährleistet. Pflanzen. Wenn die Stängel grün sind, wie die von Kakteen, dann sind sie zur Photosynthese fähig. Eine wichtige Aufgabe dieses Organs ist, dass es nützliche Substanzen ansammeln kann, die einige Pflanzen für die vegetative Vermehrung benötigen.

Wie wir oben gesagt haben, ist der obere Teil des Stiels mit einer speziellen Tasche bedeckt. Es besteht aus vielen sich teilenden Zellen, die übereinander wachsen. Es ist interessant, dass hier die Rudimente der Blätter gebildet werden. Sie überlappen sich, dehnen sich dann und verwandeln sich in Internodien. Beachten Sie, dass diese „Kappe“des Stiels oder sein apikales Meristem im Gegensatz zu anderen Zonen so detailliert wie möglich untersucht wurde. Leitbündel, die als Blattspuren bezeichnet werden, gehen von der Stele aus. Phloem und Xylem bilden sich übrigens nicht dazwischen. Es wurde beobachtet, dass Pflanzen während der Entwicklung die Höhe der Blattspuren verlängern und so die Blattstele in einen Zylinder verwandeln, der in Leitbündel verwickelt ist.

Wir haben uns die Untersuchungsobjekte der ökologischen Anatomie von Pflanzen angesehen und festgestellt, wie komplex eine Pflanze ist, die auf den ersten Blick so primitiv erscheint. Anatomie und Morphologie sind nicht nur für die Theorie der Botanik, sondern auch für praktische Zwecke notwendig. Wenn Sie sich also mit diesem Thema bestens auskennen, können Sie ganz einfach Heilkräuter sammeln und richtig zubereiten.

Käfig

Beachten Sie, dass trotz der Tatsache, dass die äußere Vielf alt der Pflanzen sehr groß und immens ist, ihre Zellen weitgehend ähnlich sind. Um den inneren Aufbau des Körpers ganzheitlich zu betrachten, müssen Sie sich zunächst mit der Organisation von Zellen und ihren Typen vertraut machen. Was ist also eine Zelle? Es ist bekannt, dass es besteht ausProtoplasma, das von einer starren Hülle, der Zellwand, umgeben ist. Es wird aus Zellulose- und Pektinsubstanzen gebildet, die vom Protoplasma abgesondert werden. Viele Zellen legen, nachdem sie aufgehört haben zu wachsen, eine Sekundärwand auf ihre Innenseite, also auf die Primärwand der Zelle.

Was ist Protoplasma? Es ist eine gewöhnliche Mischung aus Zucker, Fetten, Wasser, Säuren, Proteinen, Salzen und vielen anderen Substanzen. Es ist der vernünftigen Verteilung aller von ihnen in Teilen der Zelle zu verdanken, dass die Pflanze einige lebenswichtige Funktionen erfüllen kann. Wenn wir das Protoplasma unter einem Mikroskop untersuchen, können wir sehen, dass es in Kern und Zytoplasma geteilt ist. Letzteres enthält Plastiden. Der Kern ist ein runder Körper, der von einer Doppelmembran umgeben ist. Es enthält genetisches Material. Der Zellkern steuert die chemischen Prozesse in der Zelle und beeinflusst sie. Zytoplasma ist eine Substanz, die eine große Anzahl komplizierter Strukturen enthält, die nur für Pflanzen charakteristisch sind. Beachten Sie, dass farblose Plastiden oder Leukoplasten sowie Nährstoffe notwendig sind, um das Leben der Pflanze zu gewährleisten. In grünen Plastiden oder Chloroplasten findet die Photosynthese von Zuckern statt. Es ist erwähnenswert, dass alte Zellen eine etwas andere Struktur haben. Ihr zentraler Teil, der von einer Membran umgeben ist, grenzt also an die Zellwand. Beachten Sie, dass der Ursprung aller Pflanzenzelltypen genau von denen stammt, die wir oben im Detail untersucht haben.

Anatomie und Morphologie höherer Pflanzen
Anatomie und Morphologie höherer Pflanzen

Stoffe

Anatomie und Morphologie der Pflanzenkann in Bezug auf Gewebe betrachtet werden. Pflanzenorganismen sind in einige Zonen unterteilt, deren Merkmale weitgehend von der Art und Lage der Zellen bestimmt werden. Solche Bereiche werden als Gewebe bezeichnet. Wenn wir uns auf die klassische Definition verlassen, können wir verstehen, dass Gewebe nach Struktur, Herkunft und Funktionen klassifiziert werden. Beachten Sie, dass sich Funktionen manchmal überschneiden können. Sie können voneinander begrenzt werden und sind nicht immer homogen. Aus diesem Grund ist es sehr schwierig, Gewebe zu klassifizieren, weshalb in der modernen Welt in diesem Zusammenhang von speziell benannten Pflanzen gesprochen wird. Wir können sagen, dass in diesem Fall Pflanzen im topografischen Sinne betrachtet werden.

Bei der Untersuchung in einem Querschnitt der Wurzel und des Stammes von der Peripherie bis zur Mitte werden normalerweise so wichtige Zonen wie die Epidermis, der leitfähige Zylinder, die Wurzel und der zentrale Kern unterschieden.

Anatomie pflanzlicher Organe
Anatomie pflanzlicher Organe

Root

Betrachten wir die Anatomie der Wurzel einer Pflanze, beginnen wir mit einer Definition. Das ist also der Teil der Pflanze, der keine Blätter hat. Es absorbiert Wasser und Nährstoffe aus dem Boden oder einem anderen Medium. Die Wurzel kann Feuchtigkeit und organisches Material im Substrat h alten. Gleichzeitig ist es für einige Pflanzen das Hauptspeicherorgan. Dies wird in Rüben, Karotten beobachtet.

Wenn wir die Wurzel betrachten, dann sind darin solche Zonen wie Stele und Rinde deutlich zu unterscheiden. Sie wachsen und entwickeln sich aufgrund der Teilung und Vielf alt der Zellen des apikalen Meristems. Dies ist der Name einiger Zellgruppen, die die Fähigkeit zur Teilung beh alten und sich nicht teilende Zellen reproduzieren können. Dank dieses Systems wird die Wurzelkappe verstärkt, wodurch das Ende der Wurzel fixiert und so vor verschiedenen Schäden beim Eintauchen in den Boden geschützt wird. Beachten Sie, dass das Wachstum, die Teilung und Differenzierung von Zellen ein natürlicher Prozess ist, wodurch die Reifungs- und Dehnungszonen vertikal markiert werden können. Auf dieser Ebene kann man die Entwicklungsstadien von Epidermis, Stele und Kortex im Detail nachvollziehen. Oberhalb der Dehnungszone befinden sich übrigens längliche Auswüchse in Form eines Zylinders, die als Wurzelhaare bezeichnet werden. Dank ihnen wird die Saugleistung stark erhöht.

Stele

Wirklich, die erstaunliche Wissenschaft der Botanik. Die Morphologie und Anatomie der Pflanzen eröffnen einen völlig anderen Blick auf die gesamte uns bekannte Pflanzenwelt. Wie wir bereits wissen, sind die Bestandteile der Stele Xylem und Phloem. Der erste befindet sich am nächsten zum Zentrum. Wir stellen auch fest, dass der Kern in den Wurzeln meistens fehlt, aber selbst wenn er vorkommt, kommt er bei Monokotylen häufiger vor als bei Dikotylen. Am Perizykel bilden sich Seitentriebe und drängen sich so durch die Rinde. Kann die Wurzel in die Breite wachsen, bildet sich zwischen Phloem und Xylem eine Sekundärschicht, das Kambium. Wenn es zu einem erhöhten Dickenwachstum kommt, sterben am häufigsten Rinde und Epidermis ab. Gleichzeitig bildet sich im Perizykel ein Korkkambium, das eine Schutzschicht für die Wurzel darstellt, also ein „Kork“.

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