Phylogenie der Landpflanzen

Samenpflanzen: Gymnospermen und Angiospermen

Samenpflanzen teilen sich in Nacktsamer und Bedecktsamer; entscheidend ist, ob die Samenanlagen in einem geschlossenen Fruchtknoten liegen.

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Das Wichtigste in Kürze5 Punkte
  • Samenpflanzen gliedern sich in Gymnospermen mit offen liegenden Samenanlagen und Angiospermen mit Samenanlagen im geschlossenen Ovar.
  • Taxus baccata bildet als Gymnosperme ein haploides Endosperm und einen roten Arillus, aber keine Frucht.
  • Gymnospermen werden meist durch Wind bestäubt, in der Regel nicht durch Tiere.
  • Alle Coniferopsida sind Gymnospermen; die Blüten der Pinopsida sind stets eingeschlechtig.
  • Die Ranunculales zweigen innerhalb der Eudikotyledonen zuerst ab und gelten als ursprüngliche Ordnung.

Worum es geht

Die Samenpflanzen (Spermatophyten) sind die jüngste Großgruppe der Embryophyten. Zu ihnen gehören fast alle Arzneipflanzen, von der Eibe als Lieferant von Paclitaxel-Vorstufen bis zur Kamille. Wer ihre Gliederung kennt, kann Drogenpflanzen sicher in Familien einordnen.

Gymnospermen und Angiospermen

Beide Gruppen bilden Samen: einen Embryo mit Nährgewebe, umhüllt von einer Samenschale (Testa). Sie unterscheiden sich darin, wo die Samenanlagen sitzen. Bei den Gymnospermen (Nacktsamern) liegen sie offen auf Schuppen oder Fruchtblättern. Bei den Angiospermen (Bedecktsamern) verwachsen die Fruchtblätter zu einem geschlossenen Ovar (Fruchtknoten). Man kann sich das Ovar wie eine Schutzkapsel um die Samenanlagen vorstellen.

Merkmal Gymnospermen Angiospermen
Samenanlagen frei, ohne Ovar im geschlossenen Ovar
Gametophyten stark reduziert nur noch rudimentär (Pollenkorn, Embryosack)
Endosperm haploid, Gewebe des weiblichen Gametophyten triploid, aus doppelter Befruchtung
Bestäubung meist Wind oft Tiere (zoogam), teils Wind

Die Einzelheiten der Gametophyten erklärt die Seite zum Generationswechsel. Gymnospermen werden in der Regel nicht durch Tiere bestäubt. Ihr Pollen fliegt mit dem Wind.

⚠️ Achtung: Endosperm der Eibe

Taxus baccata ist eine Gymnosperme und bildet kein triploides Endosperm. Ihr Nährgewebe ist der haploide weibliche Gametophyt.

Manche Gymnospermen umgeben den Samen mit einem fleischigen Samenmantel, dem Arillus. Das bekannteste Beispiel ist der rote Becher der Eibe. Er ist keine Frucht, denn ohne Ovar kann keine Fruchtwand entstehen.

Im Kladogramm findest du die Gymnospermen über die Merkmalsbalken. Ein Balken unter einer Verzweigung gilt für alle Äste darüber. Gesucht ist der Ast, der den Balken Samen erbt, aber keinen Balken geschlossenes Ovar trägt.

Kladogramm mit vier Ästen; Merkmalsbalken Samen unterhalb von Gymnospermen und Angiospermen, Balken Ovar nur auf dem Angiospermen-Ast

Gymnospermen tragen den Balken „Samen“, aber nicht den Balken „geschlossenes Ovar“.

Nadelhölzer

Alle Nadelbäume, die Coniferopsida, gehören zu den Gymnospermen. Dazu zählen Kiefer, Fichte, Tanne, Lärche, Wacholder und Eibe. Arzneilich wichtige Vertreter bespricht die Seite zu den Kieferngewächsen.

Die Blüten der Pinopsida sind stets eingeschlechtig. Eine Blüte trägt also entweder Staubblätter oder Samenanlagen, nie beides. Bei der Kiefer sitzen beide Blütentypen auf demselben Baum. Die männliche Blüte besteht aus Staubblättern mit Pollensäcken. Der weibliche Zapfen trägt Deckschuppen. In deren Achsel sitzt je eine Samenschuppe mit zwei offen liegenden Samenanlagen.

Schema eines Kiefernzapfens: Deckschuppe, darüber Samenschuppe mit zwei Samenanlagen; separat eine männliche Blüte mit Pollensäcken

Kiefer: männliche Blüte und weiblicher Zapfen mit Deck- und Samenschuppe.

Gliederung der Angiospermen

Die Angiospermen gliedern sich in wenige ursprüngliche Linien, die Magnoliiden, die Monokotylen und die große Gruppe der Eudikotylen.

📖 Definition: Eudikotyledonen

Die Eudikotyledonen sind eine natürliche Abstammungsgruppe der Angiospermen mit zwei Keimblättern und Pollen mit drei Keimfalten. Sie umfassen den größten Teil der Blütenpflanzen.

Innerhalb der Eudikotylen zweigen die Ranunculales zuerst ab. Sie gehören damit zu den stammesgeschichtlich ursprünglichsten Ordnungen. Beispiele sind die Hahnenfußgewächse und die Mohngewächse.

Verzweigter Stammbaum der Blütenpflanzen mit Beschriftung der Hauptlinien und Beispielfamilien

Großgliederung der Angiospermen; die Ranunculales zweigen innerhalb der Eudikotylen zuerst ab.

Pflanzen derselben Familie erkennt man an wiederkehrenden Bauplänen. Typisch sind die Dolde der Doldenblütler, das Körbchen der Korbblütler, die Lippenblüte der Lippenblütler und die Schmetterlingsblüte der Hülsenfrüchtler. Wer diese Merkmale kennt, ordnet auch unbekannte Pflanzen auf einem Bild richtig zu.

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Aussage 1

Im Kladogramm tragen die Gymnospermen das Merkmal Samen, aber nicht das Merkmal geschlossenes Ovar.

Der Balken Samen gilt für Gymnospermen und Angiospermen gemeinsam, der Balken Ovar nur für den Angiospermen-Ast.

Aussage 2

Das Nährgewebe im Samen von Taxus baccata ist triploid und entsteht durch doppelte Befruchtung.

Die Eibe ist eine Gymnosperme. Ihr Endosperm ist haploid und stammt vom weiblichen Gametophyten. Triploides Endosperm bilden Angiospermen.

Aussage 3

Bei den Pinopsida kommen sowohl eingeschlechtige als auch zwittrige Blüten vor.

Die Blüten der Pinopsida sind stets eingeschlechtig: entweder männlich mit Staubblättern oder weiblich mit Samenanlagen.

Aussage 4

Die Ranunculales gehören zu den stammesgeschichtlich ursprünglichsten Ordnungen der Eudikotyledonen.

Sie zweigen im Stammbaum innerhalb der Eudikotylen als erste Linie ab.

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