Keimblatt - Cotyledon

Keimblatt von einem Judasbaum ( Cercis siliquastrum ) Sämling.
Vergleich einer einkeimblättrigen und zweikeimblättrigen Keimung. Der sichtbare Teil der einkeimblättrigen Pflanze (links) ist tatsächlich das erste echte Blatt, das aus dem Meristem produziert wird ; das Keimblatt selbst bleibt im Samen
Schema der epigealen vs. hypogealen Keimung
Erdnusssamen sind in zwei Hälften geteilt und zeigen die Embryonen mit Keimblättern und Urwurzel.
Zwei Wochen alte Douglasie mit sieben Keimblättern.
Mimosa pudica Sämling mit zwei Keimblättern und dem ersten "echten" Blatt mit sechs Blättchen.

A Cotyledon ( / ˌ k ɒ t ɪ l í d ən / ; "seed leaf" aus lateinischen cotyledon von griechischen : κοτυληδών kotylēdōn , gen .: κοτυληδόνος kotylēdonos von κοτύλη Kotyle "Tasse, Schale") ist ein wichtiger Teil von der Embryo innerhalb des Samens einer Pflanze und wird definiert als "das embryonale Blatt in samentragenden Pflanzen, von denen eine oder mehrere die ersten sind, die aus einem keimenden Samen hervorgehen." Die Anzahl der vorhandenen Keimblätter ist ein Merkmal, das von Botanikern verwendet wird, um die Blütenpflanzen (Angiospermen) zu klassifizieren . Arten mit einem Keimblatt werden als monokotyledon (" monokotyle ") bezeichnet. Pflanzen mit zwei embryonalen Blättern werden als zweikeimblättrig ("Dikotylen") bezeichnet.

Bei zweikeimblättrigen Sämlingen, deren Keimblätter Photosynthese betreiben, sind die Keimblätter funktionell den Blättern ähnlich. Echte Blätter und Keimblätter sind jedoch entwicklungsbedingt unterschiedlich. Keimblätter werden während der Embryogenese zusammen mit den Wurzel- und Sprossmeristemen gebildet und sind daher vor der Keimung im Samen vorhanden. Echte Blätter werden jedoch postembryonal (dh nach der Keimung) aus dem Apikalmeristem des Sprosses gebildet, das für die Erzeugung nachfolgender oberirdischer Teile der Pflanze verantwortlich ist.

Das Keimblatt von Gräsern und vielen anderen Monokotyledonen ist ein stark modifiziertes Blatt, das aus einem Scutellum und einem Coleoptil besteht . Das Scutellum ist ein Gewebe innerhalb des Samens, das darauf spezialisiert ist, gespeicherte Nahrung aus dem angrenzenden Endosperm aufzunehmen . Die Coleoptile ist eine Schutzkappe, die das Plumule (Vorläufer des Stängels und der Blätter der Pflanze) bedeckt .

Gymnosperm- Sämlinge haben auch Keimblätter, und diese sind oft zahlreich (mehrkeimblättrig), wobei 2 bis 24 Keimblätter einen Wirbel an der Spitze des Hypokotyls (dem embryonalen Stamm) bilden, der das Pflaumen umgibt. Innerhalb der Arten, gibt es oft noch eine gewisse Variation in cotyledon Zahlen, zB Monterey - Kiefer ( Pinus radiata ) Sämlinge haben 5-9, und Jeffrey Kiefer ( Pinus jeffreyi ) 7-13 (Mirov 1967), aber auch andere Arten sind mehr fixiert, mit zB Mittelmeerzypresse hat immer nur zwei Keimblätter. Die höchste berichtete Zahl ist für Großkegelpinyon ( Pinus maximartinezii ) mit 24 (Farjon & Styles 1997).

Die Keimblätter können kurzlebig sein und nur wenige Tage nach dem Auflaufen anhalten, oder dauerhaft sein und mindestens ein Jahr an der Pflanze überdauern. Die Keimblätter enthalten (oder haben im Fall von Gymnospermen und Monokotyledonen Zugang zu) die gespeicherten Nahrungsreserven des Samens . Wenn diese Reserven aufgebraucht sind, können die Keimblätter grün werden und mit der Photosynthese beginnen oder verdorren, wenn die ersten echten Blätter die Nahrungsproduktion für den Sämling übernehmen.

Epigäische versus hypogäische Entwicklung

Keimblätter können entweder epigäisch sein , sich beim Keimen des Samens ausdehnen, die Samenschale abwerfen , sich über den Boden erheben und möglicherweise photosynthetischen Charakter haben; oder hypogäisch , sich nicht ausdehnend, unter der Erde verbleibend und nicht photosynthetischer werdend. Letzteres ist typischerweise der Fall, wenn die Keimblätter als Speicherorgan fungieren, wie bei vielen Nüssen und Eicheln .

Hypogäische Pflanzen haben (im Durchschnitt) deutlich größere Samen als epigäische. Sie sind auch überlebensfähig, wenn der Sämling abgeschnitten wird, da Meristemknospen unter der Erde bleiben (bei epigäischen Pflanzen wird das Meristem abgeschnitten, wenn der Sämling abgegrast wird). Der Kompromiss besteht darin, ob die Pflanze eine große Anzahl kleiner Samen produzieren sollte oder eine kleinere Anzahl von Samen, die mit größerer Wahrscheinlichkeit überleben.

Die endgültige Entwicklung des epigäischen Habitus wird durch einige wenige Pflanzen repräsentiert, meist in der Familie der Gesneriaceae, in denen das Keimblatt ein Leben lang besteht. Eine solche Pflanze ist Streptocarpus wendlandii aus Südafrika, bei der ein Keimblatt bis zu 75 Zentimeter (2,5 Fuß) lang und bis zu 61 cm (zwei Fuß) breit wird (das größte Keimblatt aller Dikotyledonen, das nur von Lodoicea übertroffen wird) ). Entlang der Mittelrippe des Keimblattes bilden sich zufällige Blütentrauben. Das zweite Keimblatt ist viel kleiner und ephemer.

Verwandte Pflanzen können eine Mischung aus hypogäischer und epigealer Entwicklung aufweisen, sogar innerhalb derselben Pflanzenfamilie. Gruppen, die sowohl hypogäische als auch epigäische Arten enthalten, umfassen zum Beispiel die Nadelbaumfamilie der südlichen Hemisphäre Araucariaceae , die Erbsenfamilie Fabaceae und die Gattung Lilium (siehe Keimungsarten von Liliensamen ). Die häufig eingewachsene Garten Gartenbohne , vulgaris Phaseolus , ist epigäische, während die eng verwandte Stangenbohne , Phaseolus coccineus ist hypogäischer.

Geschichte

Der Begriff Keimblatt wurde von Marcello Malpighi (1628–1694) geprägt. John Ray war der erste Botaniker , der in Methodus plantarum (1682) erkannte, dass einige Pflanzen zwei und andere nur eine haben, und schließlich der erste, der die immense Bedeutung dieser Tatsache für die Systematik erkannte .

Theophrastus (3. oder 4. Jahrhundert v. Chr.) und Albertus Magnus (13. Jahrhundert) haben möglicherweise auch den Unterschied zwischen den Dikotyledonen und Monokotyledonen erkannt.

Anmerkungen

Verweise

Literaturverzeichnis

Externe Links