I. Die Formbildung bei den Pflanzen.

Die Pflanzenzelle erzeugt vermittelst des ihr eigenthümlichen

Chlorophyllapparates organische Substanz aus Kohlensäure, die sie

aus der Luft bezieht, sowie aus Wasser und leicht diffundirenden

Salzlösungen, die sie dem Meere oder dem Boden entnimmt; sie gebraucht

zu ihrer chemischen Arbeit die lebendige Energie des Sonnenlichtes.

Hiermit sind die Hauptbedingungen gegeben, durch welche Beschaffenheit

und Anordnung der Elementartheile in einer vielzelligen Pflanze

bestimmt werden.

Die Pflanzenzellen können sich in Folge dessen zum Schutze des weichen

Protoplasmakörpers mit einer dicken und festen Membran umhüllen, weil

sie für den Durchtritt von Gasen und leicht diffundirenden Salzen kein

Hinderniss bietet; sie gewinnen dadurch eine grössere Selbständigkeit

und Abgeschlossenheit gegen einander und werden für eine grosse Anzahl

von Differenzirungen ungeeignet, wie für Bildung von Muskel- und

Nervenfibrillen, welche thierische Zellen erzeugen, weil sie wegen

ihrer mehr oder minder nackten Oberfläche theils reizempfindlicher

sind, theils auch unter einander sich inniger verbinden, zuweilen auch

vollkommen verschmelzen können.

Der Natur ihres Stoffwechsels entsprechend müssen sich ferner

Pflanzenzellen bei ihrer Vermehrung zu umfangreicheren Aggregaten so

anordnen, dass sie mit den umgebenden Medien, aus denen sie Stoff und

Kraft beziehen, mit Erde und Wasser, mit Luft und Licht, in möglichst

ausgedehnte Beziehung treten. Sie müssen nach aussen eine grosse

Oberfläche entwickeln. Dies geschieht, indem sie sich zu Fäden, die

sich vielfach verzweigen, oder in der Fläche zu blattartigen Organen

anordnen.

Um aus dem Boden Wasser und Salze aufzusaugen, verbinden sich die

Zellen zu einem vielverzweigten Wurzelwerk, welches nach allen

Richtungen hin die Erde mit feinen Fädchen durchsetzt.

Um Kohlensäure der Luft zu entziehen und die Einwirkung der

Sonnenstrahlen zu erfahren, breitet sich in entsprechender Weise der

oberirdische Pflanzentheil in einem reichen Zweigwerk dem Lichte

entgegen aus und entfaltet sich zu blattartigen Organen, die ihrer

Structur gemäss mit dem Assimilationsprocess betraut sind. +Es

wird daher die ganze Formbildung der Pflanzen auf Grund der oben

hervorgehobenen wirksamen Factoren eine nach aussen gerichtete und

äusserlich sichtbare.+

Einen entsprechenden Gedankengang finden wir schon von ~Julius Sachs~

in seinen Vorlesungen über Pflanzenphysiologie in etwas anderer Weise

durchgeführt, wie sich besonders aus folgenden Sätzen ersehen lässt.

„Zwischen den Eigenschaften des Chlorophylls und der gesammten

äusseren und inneren Organisation der Pflanzen bestehen Beziehungen

in der Art, dass man ohne Uebertreibung behaupten kann, die gesammten

Gestaltungsverhältnisse im Pflanzenreich, besonders das ganz andere

Aussehen der Pflanzen im Vergleich zu dem der Thiere beruhe auf den

Eigenschaften und den Wirkungen des Chlorophylls.“

„Die Erfahrung lehrt, dass schon eine sehr dünne Schicht von

chlorophyllhaltigem Gewebe alle diejenigen Lichtstrahlen vollständig

ausnutzt, welche die Assimilation bewirken. Eine dicke Schicht

chlorophyllhaltigen Gewebes hat daher gar keinen Zweck, ja sie wäre

eine Stoffverschwendung in der Pflanze. Dementsprechend finden wir

nun, dass überall im Pflanzenreich nur sehr dünne Schichten von grünem

Assimilationsgewebe zur Verwendung kommen, Schichten von ein oder

einigen Zehnteln Millimeter Dicke. Dagegen ist es für eine kräftige,

ausgiebige Assimilation oder Erzeugung wachsthumsfähiger Substanz von

grösstem Gewicht, dass die dünnen, grünen Gewebsschichten möglichst

ausgedehnte Flächen darstellen, wenn es überhaupt zur Bildung einer

kräftig wachsenden Pflanze kommen soll.“

„In diesen Erwägungen,“ fährt ~Sachs~ fort, „liegt der Grund, dass

es bei fortschreitender Vervollkommnung der Pflanzenorganisation

aus ihren ersten Anfängen vor Allem darauf ankommen musste, Organe

herzustellen, welche bei sehr geringer Dicke eine möglichst grosse

Fläche chlorophyllhaltigen Gewebes besitzen. Bei niederen Algen wird

dies dadurch erreicht, dass sie die Form haardünner, langer Fäden oder

aber sehr dünner, flacher Lamellen annehmen, so dass in beiden Fällen

das Körpervolumen im Verhältniss zu seiner Fläche ein sehr geringes

bleibt.“

„Allein viel vollkommener wird der genannte Zweck erreicht, wenn sich

die Sprosse in Blätter und Achsentheile differenziren, was schon häufig

genug bei Algen, ganz allgemein bei den Laubmoosen und Gefässpflanzen

einzutreten pflegt. Dadurch wird es dem Sprosssystem möglich, eine

grosse Zahl chlorophyllhaltiger, dünner Lamellen in zweckmässiger

Entfernung von einander dem Licht, als dem Ernährungsprocess,

darzubieten, und nur bei einer derartigen Differenzirung in einen

Träger (Sprossachse) und aus ihm hervortretende, chlorophyllhaltige

Lamellen (Blätter) schwingt sich die Vegetation überhaupt erst zu ihren

höheren Organisationsstufen und ganz besonders auch zu mächtigen, das

trockene Land bewohnenden Formen empor, wie sie uns in den grossen

Farnen, Palmen, Coniferen, Laubhölzern und dicotylen Stauden bekannt

sind. Wie sonst könnte das Problem gelöst werden, eine kaum 0,2–0,3

mm dicke Schicht von Assimilationsgewebe von oft vielen Quadratmetern

Fläche so auszubilden und zu tragen, dass dadurch das mächtige

Assimilationsorgan entsteht, wie wir es in der tausendblätterigen

Baumkrone einer Buche oder Eiche, in den wenigen, aber grossen Blättern

einer Banane oder Palme vorfinden.“

„Die Pflanzenwelt, soweit sie durch grünes Gewebe sich selbständig

ernährt, wird ganz und gar in ihrer Gesammtform von dem Princip

beherrscht, an relativ dünnen Trägern oder Sprossachsen möglichst

zahlreiche, möglichst dünne und grosse, grüne Flächenorgane (Blätter)

zu entwickeln. Der daraus entspringende, im Allgemeinen so überaus

graciöse Wuchs der chlorophyllhaltigen Pflanzen wird also eben durch

ihren Chlorophyllgehalt hervorgerufen, weil die Thätigkeit des

Assimilationsparenchyms nur in diesem Fall zu voller Geltung kommt. Den

Gegensatz bieten uns sofort die nicht chlorophyllhaltigen Pflanzen,

die Fruchtkörper der Pilze und die phanerogamen Schmarotzer und

Humusbewohner. Gerade der Mangel des Chlorophylls ist es, der hier die

Flächenausbreitung in Form von grossen Blättern überhaupt überflüssig

macht; die vorwiegend als Sprossachsen entwickelten Pflanzenkörper

erscheinen daher nackt, feist, plump und ungraciös.“

+Während die ganze Formbildung der chlorophyllführenden Pflanzen in

Folge ihres eigenartigen Stoffwechsels eine nach aussen gerichtete und

äusserlich sichtbare wird, fehlt ihnen im Gegensatz zur thierischen

Organisation eine nach innen gerichtete Differenzirung in Organe und

Gewebe entweder ganz oder bleibt eine relativ beschränkte.+ Wo sie aber

auftritt, lässt sie ganz deutlich wieder den directen Einfluss äusserer

Factoren und die Bedeutung der Wachsthumscorrelation für die Erklärung

der Pflanzenformen erkennen.

Wegen der Verschiedenheit des umgebenden Mediums erhalten die meer-

und die landbewohnenden Pflanzen, einerseits die Algen, andererseits

die Phanerogamen sehr deutlich ausgeprägte Gegensätze in ihrer innern

Organisation, und zwar besonders in der Ausbildung zweier Gewebe, eines

mechanischen und eines die Circulation vermittelnden.

Bei den Algen, deren Körper nahezu das gleiche Gewicht wie das

Wasser hat, kommt es nicht zur Ausbildung besonderer +mechanischer

Gewebe+, da die Sprosse und Blätter sich flottirend und schwebend

im Wasser erhalten und ihnen die Cellulosemembranen der einzelnen

Zellen eine genügende Festigkeit unter ihren Lebensbedingungen geben.

Bei den Phanerogamen dagegen muss in demselben Maasse, als sie eine

beträchtlichere Grösse erreichen und sich über die Erde erheben, indem

sie ihre assimilirenden Chlorophyllflächen dem Lichte und der Luft

entgegentragen, sich ein stützendes Gewebe entwickeln, mächtiger in den

Hauptästen, schwächer in den Blättern, doch immerhin so, dass die dünne

Chlorophyllplatte durch ihre Nervatur wie durch feine Speichen flach

ausgebreitet erhalten wird.

Derselbe +Gegensatz+ zeigt sich +in der Ausbildung eines der

Circulation dienenden Gewebes+.

Bei den +Phanerogamen+ treten ober- und unterirdische Theile in eine

innige Correlation, in einen zu ihrer Erhaltung durchaus nothwendigen

Wechselverkehr. Das in der Erde sich ausbreitende Wurzelwerk muss

Bodenfeuchtigkeit und in ihr gelöste Salze aufnehmen und der Blattkrone

zuführen, wo Wasser in der trockenen Luft verdunstet wird und die Salze

beim Stoffwechsel der Zellen gebraucht werden. Umgekehrt müssen von den

Blättern die in ihnen assimilirten Stoffe aus den früher erörterten

Gründen zum Theil wieder zur Ernährung an das Wurzelwerk abgegeben

werden, so dass beständig eine Stoffwanderung in entgegengesetzter

Richtung im Pflanzenkörper vor sich geht. Um den Säftestrom zu

vermitteln, entstehen bei den Phanerogamen Leitungsröhren, die meist

mit den mechanischen Geweben zu Strängen vereinigten +Gefässe+. (Fig.

39–41.)

Bei den +meerbewohnenden Algen+ dagegen unterbleibt eine derartige

Differenzirung, da es an der Vorbedingung hierzu, an einem

ausgesprochenen, erheblichen Stoffaustausch zwischen ober- und

unterirdischen Theilen, fehlt. Denn umspült vom Wasser, in welchem

schon reichlich Salze gelöst sind, können die Blätter die zum

Wachsthum erforderlichen Stoffe gleich direct aufnehmen. Und da auch

die Wasserabgabe durch Verdunstung wegfällt, ferner ein kräftiger

Befestigungsapparat in der Erde ebenfalls nicht erforderlich ist, da

stärkerer Zug an den im Wasser flottirenden Gewächsen nicht ausgeübt

wird, bleibt die Wurzelbildung überhaupt auf ein sehr geringes Maass

beschränkt und dient nur zum Anheften an die Unterlage.

Danach lässt sich auch bei den Pflanzen die innere Differenzirung in

mechanische und saftleitende Gewebe, wo sie auftritt, auf ein von

äusseren Factoren beeinflusstes, correlatives Wachsthum zurückführen.

Die Zelle und die Gewebe (Vol. 2/2) · 第 181 / 225 题