Aufbau, Physiologie und Merkmale von Blüten

Funktion von Blüten

Genereller Aufbau von Blüten

Klassifikation nach Symmetriebenen

Blütenstand

Aussenkelch und Hüllkelch

zwittrige, männliche und weibliche Blüten

Funktion von Blüten

Die Blüten dienen der geschlechtlichen (sexuellen) Fortpflanzung. Im Gegensatz zur Vegetativer Vermehrung, wo sich die Pflanze lediglich klonen (d.h. die Nachkommen haben die identische DNA), werden bei der sexuellen Reproduktion die DNA aus zwei verschiedenen Individuen neu kombiniert. Die Nachkommen sind dabei in der DNA mit ihren Elternpflanzen nicht identisch (ausgenommen bei Selbstbefruchtung). Dadurch entsteht innerhalb einer Population eine deutlich grössere genetische Vielfalt, was enorm wichtig ist, sich an wechselnde Umweltbedingungen anzupassen.

Doch auch Vegetative Vermehrung kann für Pflanzen Vorteile haben, weshalb auch dieser Mechanismus, parallel zur sexuellen Vermehrung, weit verbreitet ist. Denn dadurch können für die Art gut geeignete Standorte rasch besiedelt werden. Viele Arten setzten deshalb sowohl auf vegetative, wie auf sexuelle Vermehrung.

Die Blüten sind nun dazu da bei der sexuellen Vermehrung die Rekombination des genetischen Materials durchzuführen. Der Mechanismus erfolgt binär jeweils mit einem männlichen und einem weiblichen Part: Die Spermien innerhalb der Pollen, welche in den männlichen Blütenorganen (Staubbeutel) gebildet werden, müssen dabei ihren Weg zu den weiblichen Blütenorganen (Fruchtblätter) eines anderen Individuums finden (bei Selbstbefruchtung aus derselben Individuums).

Eine Möglichkeit ist die Verbreitung über den Wind, wie es z.B. bei vielen Laubbäumen (Buche, Hainbuche Erle, Birke, Hasel,.. ) oder auch bei einigen krautigen Pflanzen (z.B. diverse Gräser, Spitzwegerich, kleiner Wiesenknopf,…) der Fall ist. Allerdings muss dazu eine grosse Masse an Pollen gebildet werden.

Nicht immer ist die Wind-Verbreitung die effizienteste Art, so dass viele Arten der Bedecktsamer (=Angiospermen, die allermeisten unserer heimischen Wildkräuter, Gräser und Laubbäume gehören dazu) auf die Zusammenarbeit mit Tieren (Insekten, Vögel, Fledermäuse) als «Pollenträger» setzen. Angelockt werden sie mit einem auffälligen und kontrastreichen Aussehen der Blüte, einem angenehmen Duft oder Belohnung mit zuckerreichem Nektar. Beim Besuch der Blüte wird das Tier dann mit Pollen beladen, den es später auf der Blüte eines anderen Individuums wieder abstreift.

Farbe, Form und Duft sind auf die Zielgruppe angepasst. So sind von Bienen besuchte Blüten oft blau, violett oder gelb und stark süsslich duftend. Demgegenüber stehen eher unangenehm riechende Blüten, welche bevorzugt Fliegen anlocken. Je nachdem wie tief der Nektar in der Blüte verborgen ist, spielt auch die Rüssellänge der Zielgruppe eine wichtige Rolle.

Genereller Aufbau von Blüten

Allgemein kann der Aufbau von Blüten folgendermassen in die einzelnen Bestandteile unterteilt werden:

Das äusserste Organ ist immer der Kelch, gefolgt von der Krone, dann den Staubblättern und schliesslich im innersten den Fruchtblättern. Die zwei äusseren Organe, d.h. Kelch und Krone, bilden zusammen die Blütenhülle (Perianth).

Krone: bestehend aus den Kronblättern. Ihre Funktion liegt meist darin, potentielle Bestäuber (Insekten, Vögel) anzulocken bzw. fungieren als «Landeplatz». Die einzelnen Kronblätter können sowohl vollständig getrennt, als auch zusammengewachsen sein. Sind die Kronblätter zu einer Röhre zusammengewachsen, dann spricht man von einer «Kronröhre». Bei gewissen Arten bilden zusammengewachsene Kronblätter eine längliche hohle Aussackung, der "Sporn" genannnt wird.

Kelch, bestehend aus den Kelchblätter (Sepalen): Dieser dient meist dem Schutz der Blüte im Knospenstadium. Zum Teil fallen die Kelchblätter nach dem Öffnen der Knospe ab.

Manchmal können Kelchblätter aber auch Funktionen der Krone (Anlockung), bzw. die Kronblätter Funktionen von Kelchblätter (Schutz) übernehmen. Meistens sehen in solchen Fällen Kelch- und Kronblätter ähnlich oder sogar gleich aus. Man spricht in diesem Fall von "Perigonblätter" (Tepalen), bzw. "einfacher Blütenhülle". Sehen Kron- und Kelchblätter unterschiedlich aus, spricht man von einer "doppelten Blütenhülle".

Oft werden in der Literatur die Anzahl der Kron- oder Perigonblätter angegeben mit z.B. «4-zählig» oder «5-zählig».

Staubblätter (Stamina): Dabei handelt es sich um die männlichen Blütenorgane. Ein Staubblatt besteht aus einem Staubfaden und einem Staubbeutel. Im Staubbeutel werden die Pollen (mit den darin enthaltenen Spermien) gebildet und freigesetzt. Der Staubfaden trägt den Staubbeutel.

Furchtblätter (Karpelle): Dabei handelt es sich um die weiblichen Blütenorgane. Ein Fruchtblatt besteht an der Basis aus dem Fruchtknoten. Dort befinden sich die Samenanlagen (aus denen sich nach der Befruchtung die Samen bilden). Der Fruchtknoten kann aus einer Kammer bestehen oder auch in mehrere Kammern unterteilt sein. Pro Kammer befindet sich, je nach Art, eine oder mehrere Samenanlagen.

Aus dem Fruchtknoten tritt ein Griffel aus, an dessen Ende sich die Narbe befindet. Sowohl mehrere Fruchtknoten, als auch mehrere Griffel können zusammengewachsen sein, man spricht dann auch vom «Stempel». An der Narbe können die Pollen landen und so via Griffel die Spermien in den Fruchtknoten befördern und damit die Eizellen im Embryosack der Samenanlagen befruchten.

Mit der Position des Fruchtknotens bezüglich den Kron- und Kelchblätter unterscheidet man oberständig, mittelständig und unterständig:

Blütenboden: die 4 Blütenorgane (siehe obere Grafik: Kelch, Krone, Staub- und Fruchtblätter) treten alle aus dem Blütenboden hervor. Er ist die Sprossachse der Blüte (dieselbe Funktion wie der Stamm für die Äste, bzw. die Äste für die Blätter). Oft hat der Blütenboden eine becherförmige Form (dann "Blütenbecher" genannt).

Florale Nektarien: Bei vielen Arten sind auf den Blüten Drüsen vorhanden, die Nektar (zuckerhaltiger Saft) abscheiden. Dies mit dem Ziel Bestäuber anzulocken. Je nach Art befinden sich die Nektarien auf dem Blütenboden, den Kron- oder Kelchblätter, bzw. auf den Staub- oder den Fruchtblätter. Kron- oder Staubblätter mit Nektarien nennt man auch «Nektarblätter» oder «Honigblätter». Gewisse Nektarien sind innerhalb der Blüte teils so tief versteckt, dass sie nur von Insekten oder Vögel mit langen Rüsseln zugänglich sind. Nektarien auf dem Blütenboden können auch zusammen einen ringförmigen Wulst (Diskus) bilden. Dies ist z.B. bei einigen Ahornarten oder bei der Familie der Doldenblütlern der Fall.

Klassifikation nach Symmetrieebenen

Häufig findet man in der Literatur bei den Blüten die Klassifikation nach Anzahl der Symmetrieebenen (Ebenen, wo die Form gespiegelt werden kann). Bei den Symmetrieebenen müssen nicht nur der Kelch und die Krone, sondern auch die Anordnung der Staub- und Fruchtblätter berücksichtigt werden, Man unterscheidet:

aktinomorph: zwei oder mehr Symmetrieebenen

• disymmetrisch: genau 2 Symmetrieebenen

• radiärsymmetrisch: mehr als 2 Symmetrieebenen

zygomorph: nur eine Symmetrieebene

Blütenstand

Oft kommen mehrere Einzelblüten zusammen in einem Blütenstand (Infloreszenz) vor. Dabei sind die Einzelblüten über eine Sprossachse miteinander verbunden. Man unterscheidet dabei verschiedene Arten von Blütenständen:

• Ähre: ungestielte Einzelblüten aus einer unverzweigten Sprossachse

• Kätzchen: hängende, dichte Ähren oder Trauben (der typische Blütenstand von windblütigen Laubbäumen)

• Traube: gestielte Einzelblüten aus einer unverzweigten Sprossachse

• Rispe: Einzelblüten aus den Seitenzweigen einer verzweigten Sprossachse

• Trugdolde / Schirmrispe: Rispe mit schirmförmiger Form (die an eine Dolde erinnert)

• Dolde: Einzelblüten treten alle aus demselben Punkt aus

• Doppeldolde: Sprossachsen der Dolden verwzweigen sich am Ende nochmal doldenartig

• Blütenkopf: Einzelblüten sitzen direkt auf einer dicken Sprossachse

• Blütenkorb: Einzelblüten sitzen auf einer tellerartig verbreiterten Sprossachse

Aussenkelch und Hüllkelch

Gewisse Blüten haben nebst dem eigentlichen Kelch zusätzlich einen Aussenkelch oder ein Tragblatt.

Aussenkelch: Kelch-ähnliche Hülle ausserhalb des Blütenkelches, der entweder durch Hoch- oder Nebenblätter gebildet wird. Ist ein typischer Kelch und ein Aussenkelch vorhanden, spricht man auch von einem «doppelten Kelch».

Hüllkelch: Der Hüllkelch ist quasi der Kelch von Blütenständen. Er besteht es aus Hochblättern, den sogenannten «Hüllblätter»

zwittrige, männliche und weibliche Blüten

Kommen sowohl fertile Staubblätter und fertile Fruchtblätter in der Blüte vor, spricht man von zwittrigen Blüten. Kommen nur Staubblätter vor, bzw. sind nur die Staubblätter fertil, dann spricht man von männlichen Blüten. Analog dazu sind es bei nur Fruchtblätter, bzw. wenn nur die Fruchtblätter fertil sind, weibliche Blüten.

Bei einigen Arten findet auch Selbstbefruchtung statt. Dabei werden die Samenanlagen aus den Pollen derselben Individuums befruchtet, so dass, wie bei der vegetativen Vermehrung, Klone entstehen. Das ist teilweise erwünscht (d.h. wenn in der Umgebung keine Partnerpflanze vorhanden ist es besser sich zu "klonen" statt das sein genetischen Material nach dem Tod verloren geht). Meist ist das für die Pflanzen jedoch ein Problem, da ja der Sinn der Blüte (ist ein hoher Energieaufwand) eben auf der Rekombination für die genetische Vielfalt liegt.

Vor allem bei windbestäubenden Pflanzen ist die Chance hoch, dass der Pollen auf den Narben des gleichen Individuums landet und möglicherweise Selbstbefruchtung stattfindet. Um das Problem der Selbstbefruchtung zu lösen, hat die Evolution verschiedenen Mechanismen entwickelt, wie z.B.

• Pollenerkennung: "Prüfung" des Pollens vor der Befruchtung: Nur kompatibler Pollen darf via Pollenschlauch in den Fruchtknoten gelangen. Eigener Pollen (oder Pollen genetisch sehr ähnlicher Individuuen) wird hingegen "abgewiesen". Teils erfolgt diese "Prüfung" aber auch in späteren Stadien wenn sich der Pollenschlauch bereits gebildet hat.

• Dichogamie: Die zwittrigen Blüten sind entweder vorweiblich- oder vormännlich. Erst reifen die Fruchtblätter und dann die Staubblätter (vorweiblich), oder erst die Staubblätter und dann die Fruchtblätter (vormännlich). Die zeitliche Trennung kann entweder vollständig (komplette Verhinderung der Selbstbestäubung) oder teilweise überlappend sein (falls die vorweibliche Blüte bisher unbestäubt geblieben ist, kann sie sich jetzt immerhin noch selbst bestäuben).

  
  

• Diklinie: Eine Blüte ist entweder nur männlich oder nur weiblich ausgebildet (getrennt-geschlechtlich). Kommen sowohl weibliche, als auch männliche Blüten auf derselbem Individuum vor, dann ist die Pflanze einhäusig (monözisch). Dabei kann Selbstbestäubung zusätzlich verhindert werden, indem entweder die männlichen oder die weiblichen Blüten zuerst blühen. Noch besser ist es, wenn auf einem Pflanzen-Individuum nur entweder weibliche oder männliche Blüte auftreten, man spricht dann von einer zweihäusigen (diözischen) Pflanze.

Wichtig: Es gibt bei Pflanzen nur 2 biologische Geschlechter: männlich und weiblich, d.h. es wurden bisher für die sexuelle Reproduktion nebst männlichen Reproduktionsorganen (die Spermien produzieren und freisetzen) und weiblichen Reproduktionsorganen (die Eizellen produzieren) kein "dritter Typ" entdeckt. Auch wenn auf einer Blüte in den meisten Fälle beide Geschlechter vorhanden sind, bleibt die Geschlechterordnung bei den Pflanzen binär (zumindest bis der "dritte Typ" entdeckt wird).

Und nein: Vegetative Vermehrung ist kein "dritter Typ", denn Geschlecht bezieht sich nur auf die sexuelle Reproduktion. Und auch die Selbstbefruchtung, die eine Sonderform der sexuellen Reproduktion darstellt, wo ähnlich wie bei der vegetativen Vermehrung Nachkommen mit demselben genetischen Material entstehen, braucht es immer zwei Geschlechter, d.h. männliche und weibliche Blütenorgane.