Articulatae

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Botanische Bestimmungsübungen

...eine Einführung in die Familien!

Articulatae (Schachtelhalme)

Der Name Articulatae nimmt Bezug auf die ineinandergeschachtelten Sproßteile, was sich auch im deutschen Namen Schachtelhalme ausdrückt. Die einzig rezente Gattung ist Equisetum mit 32 Arten. Der Gattungsname verweist auf die Ähnlichkeit mit einem Pferdeschweif. Die Pflanzen besitzen subterrestrische (Erd-)Sprosse mit aufrechten Luftsprossen oder Halmen. Die Lebensdauer der Luftsprosse beträgt meist nur ein Jahr, sie sind einfach oder verzweigt. Die gerieften Achsen sind aus gestreckten Internodien zusammengesetzt. An den Nodien findet interkalares Wachstum statt. Durch dieses weiche Meristem können die einzelnen Glieder leicht auseinandergezogen werden (Name!). An den Nodien finden sich zudem Scheiden aus verwachsenen Mikrophyllen. In den Knoten ist ein geschlossener Leitbündelring (Siphonostele, Innenxylem mit Außenphloem) lokalisiert, der sich in den Internodien in einzelne, von Parenchym umgebene Leitbündel aufspaltet (Eustele).

Equisetum telmateia

Die Blattscheiden werden von Seitenzweigen durchbrochen, sie inserieren also mitten auf der Mikrophyll-Scheide. Da die Blätter viel zu klein sind, um die notwendige Photosyntheseleistung zu erbringen, sind die Sprosse selbst ergrünt und übernehmen die Assimilation weitgehend. Dies gilt zumindest für die vegetativen Halme. Die Spaltöffnungen (Stomata) liegen in den Furchen zwischen den Rippen der Luftsprosse. In die Epidermis ist Kieselsäure eingelagert, was den Pflanzen auch den Namen Zinnkraut eingetragen hat. Sie wurden früher als natürliches Scheuermittel zum Reinigen von Zinn-Geschirr verwendet.

Meist werden vegetative, grüne, der Ernährung dienende und generative, bleiche, der Fortpflanzung dienende Sprosse gebildet. Die Sporen werden in Sporangien an tischförmigen Sporophyllen gebildet. Da der Sproß hier schon ein begrenztes Wachstum aufweist, kann man die Sporophyllstände als Blüten bezeichenen. Hinsichtlich der Sproßverteilung können wir 4 Gruppen unterscheiden:

Equisetum hyemale zeigt zwischen vegetativen und generativen Sprossen keinen Unterschied; die Halme sind ausdaurnd.

E. arvense bildet im Frühjahr zunächst bleiche, generative Halme. Erst wenn diese vergangen sind, werden grüne, vegetative Sprosse ausgebildet

E. sylvaticum bildet zugleich vegetative und generative Halme aus. Die generativen Sprosse ergrünen nach dem Verblühen

E. palustre bildet im Frühjahr nur grüne Laubtriebe, an welchen erst im Sommer Sporangien gebildet werden. Der Sumpfschachtelhalm oder Duwok ist außerdem durch den Gehalt eines Alkaloids (Equisetin oder Palustrin) giftig. Da er auch an sehr trockenen Stellen gedeihen kann, ist er im Heu eine gefährliche Giftpflanze.

Der diploide Sporophyt liefert in den Sporangien Meiosporen, d. h. Sporen, die aus einer Meiose (Reifeteilung) hervorgegangen sind. Alle folgenden Stadien sind somit haploid. Die Sporen sind von einem Periplasmodium umgeben, das sich zu zwei um die Spore gewickelte Bänder (Hapteren) umbildet. Die Hapteren drehen und strecken sich beim Trocknen und lockern so die Sporenmasse auf. Aus den Sporen erwachsen gelappte, grüne Prothallien (= der Gametophyt). Die Vorkeime können monözisch oer diözisch sein, die Geschlechtsbestimmung erfolgt modifikatorisch. Nach drei bis fünf Wochen entwickeln sich auf den Prothallien eingesenkte Antheridien und hervorragende Archegonien. Da der gesamte Gametophyt haploid ist, entstehen nun Mitogameten (=Gameten, die durch eine Mitose gebildet werden). In den Antheridien werden 250 bis 1000 Spermatozoide mit zahlreichen Geißeln gebildet. Nach der Befruchtung, die nur bei Vorhandensein von Wasser stattfinden kann, ist die diploide Phase wieder hergestellt und der Embryo kann zum (2n) Sporophyt auswachsen, womit sich der Kreis schließt.