Bedecktsamer

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Einleitung

Bedecktsamer, auch Angiospermen, (griechisch angeion: Gefäß, Behälter; griechisch sperma: Same), eine Unterabteilung der Samenpflanzen (früher als Blütenpflanzen bezeichnet).

Charakteristisch für alle Bedecktsamer ist, dass ihre Samenanlagen (und damit auch ihre Samen) in einen Fruchtknoten eingeschlossen und deshalb nicht sichtbar sind. Erst beim Öffnen der Frucht werden sie frei. Bei den Nacktsamern, zu denen vorwiegend die Nadelbäume (Koniferen) gehören, ist dies nicht der Fall: Hier liegen die Samenanlagen offen – sozusagen nackt – auf einem Fruchtblatt (einer Fruchtschuppe) und sind unmittelbar sichtbar. Bedecktsamer sind die bei weitem wichtigste Gruppe der Pflanzenwelt. Vertreter der Angiospermen liefern zudem die meisten Nahrungsmittel für Mensch und Tier sowie vielfältige Rohmaterialien für verschiedenste Naturprodukte.

Zu den Bedecktsamern gehört die überwiegende Mehrzahl der Sträucher und Kräuter sowie die meisten Bäume mit Ausnahme der Nadelbäume und anderer Nacktsamer. Insgesamt sind etwa 230 000 Arten bekannt, doch werden noch immer neue entdeckt. Bedecktsamer haben zahllose ökologische Nischen erschlossen und beherrschen den überwiegenden Teil der Landschaften der Erde – mit Ausnahme der Gebiete, in denen Nadelwälder dominieren. Ungefähr zwei Drittel der Bedecktsamer sind in den Tropen beheimatet. Nur etwa 1 000 Arten sind von größerer wirtschaftlicher Bedeutung, und sogar nur 15 Arten decken derzeit den Hauptanteil der menschlichen Nahrungsversorgung ab. Zu diesen Hauptnahrungsmitteln gehören neben Knollenfrüchten wie Kartoffeln und Bataten, Hülsenfrüchtler wie Bohnen sowie insbesondere Getreide wie Reis, Mais, Hirse und Weizen.

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Merkmale der Bedecktsamer

Das typische Merkmal der Bedecktsamer ist die Blüte, deren Aufgabe die Vermehrung der Pflanze durch die Entwicklung von Samen ist. Blüten sind hochgradig spezialisierte Triebe. Sie bestehen gewöhnlich aus vier verschiedenen Teilen, die aus umgewandelten Blättern entstanden sind: (1) Kelchblätter als äußere schützende Blütenhülle; (2) Kronblätter, oft farbig zum Anlocken von Tieren; (3) Staubblätter als männliche Geschlechtsorgane; (4) Fruchtblätter als weibliche Geschlechtsorgane. Diese Blütenteile sind bei hoch entwickelten Arten nur in jeweils einer für die Familie typischen, begrenzten Anzahl vorhanden und in deutlich getrennten Ebenen (Wirteln) angeordnet. In ursprünglicheren Pflanzenfamilien wie den Magnoliengewächsen ist die Anzahl der Blütenteile dagegen nicht festgelegt. Die Blütenorgane sind bei ihnen auch nicht in Ebenen, sondern – ein urtümliches Merkmal – in Spiralen an der Blütenachse angeordnet.

Die äußersten Blütenteile sind die Kelchblätter, die überwiegend grün sind und noch am stärksten an normale Blätter erinnern. Nach innen folgen die meist auffällig gefärbten und deutlich zarteren Blütenblätter. Der dritte Ring bzw. Spiralenabschnitt besteht aus Staubblättern, den Pollen produzierenden männlichen Teilen der Blüte. Die Fruchtblätter bilden schließlich die innersten Blütenteile. Dies sind die weiblichen Organe, die Samen und Früchte hervorbringen. Sie können als einzelne, in sich geschlossene Fruchtblätter vorkommen oder aber seitlich mit den benachbarten Fruchtblättern verwachsen und so einen (auch als Stempel bezeichneten) Fruchtknoten bilden, in den die Samenanlagen eingeschlossen sind.

Der Fruchtknoten besteht aus einem unteren, fruchtbaren Teil, der die Samenanlagen mit den Eizellen (siehe Keimzelle) umschließt, und aus einem oberen, sterilen Abschnitt, der Narbe, welche die Pollenkörner empfängt. Nach der Bestäubung und Befruchtung der Samenanlagen durch die Zellkerne, die sich erst in dem übertragenen Pollenkorn entwickeln, bilden sich die Samen. Die Wand der Fruchtblätter wird in vielen Fällen saftig und bildet z. B. beim Pfirsich oder der Pflaume den schmackhaften Teil der Frucht. Ebenso wie die bunten Blütenblätter Insekten zur Bestäubung anlocken, ziehen die saftigen Früchte Tiere an, welche die Samen verbreiten. Auch die nacktsamigen Pflanzen, zu denen Koniferen, Palmfarne und Ginkgos gehören, besitzen Samenanlagen und bilden daraus Samen. Im Unterschied zu den Bedecktsamern unterbleibt aber eine Bildung von Früchten; lediglich die Samen werden ausgestreut.

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Evolution

Die einzigartige Bedecktsamerblüte hat sich wahrscheinlich aus einer inzwischen ausgestorbenen Gruppe von Nacktsamern entwickelt. Diese bildeten insektenbestäubte Zapfen, die männliche und weibliche Geschlechtsanlagen enthielten. Die meisten lebenden nacktsamigen Pflanzen werden dagegen vom Wind bestäubt. Bei einigen ausgestorbenen (aber auch bei noch existierenden verwandten) Gruppen gibt es Beweise für Insektenbestäubung. Obwohl Insekten die Bestäubung sichern, können manche die Samenanlagen auch fressen oder beschädigen, wodurch die Fortpflanzung gefährdet wird. Man nimmt daher an, dass die Entwicklung des Fruchtblattes, das die Samenanlagen umschließt, eine Anpassung der Bedecktsamer an die Insektenbestäubung war, um den wertvollen Samen vor unerwünschten Schädigungen besser zu schützen. Gleichzeitig bietet das Fruchtblatt auch Schutz vor anderen schädigenden Umwelteinflüssen wie beispielsweise Trockenheit. Es ermöglicht außerdem die Verkleinerung der Samenanlage, eine gezieltere Bestäubung und die Entwicklung stärker spezialisierter Blütenteile, wodurch insgesamt die Chance auf eine erfolgreiche Vermehrung verbessert wird.

Die älteste bekannte Blütenpflanze wurde 1998 in China gefunden: Das versteinerte Exemplar hat ein Alter von etwa 140 Millionen Jahren. Noch etwa fünf Millionen Jahre älter sind ebenfalls in China entdeckte fossile Fliegen mit rüsselartig verlängerten Mundwerkzeugen, die vermutlich aus röhrenartigen Blüten Nektar aufnahmen. Demnach dürften Bedecktsamer bereits im Jura existiert haben. Man nimmt an, dass die direkten Vorfahren der Bedecktsamer die nur aus Fossilien bekannten Samenfarne (oder Farnsamer) waren. Molekularbiologische Daten lassen den Schluss zu, dass Magnoliengewächse die Basis des Stammbaums der Bedecktsamer bilden. Bereits früh in der Geschichte der Bedecktsamer haben sich die beiden Klassen der Zweikeimblättrigen und Einkeimblättrigen Pflanzen herausgebildet, die getrennte evolutionäre Linien repräsentieren.

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Systematische Einordnung

Bedecktsamer oder Angiospermen bilden die Unterabteilung der Angiospermae, auch Magnoliophytina genannt. Die Klasse der Zweikeimblättrigen Pflanzen heißt botanisch Dicotyledoneae (auch Magnoliatae oder Magnoliopsida), und die Einkeimblättrigen Pflanzen heißen Monocotyledoneae (auch Liliatae oder Liliopsida). Die Samenfarne werden botanisch Pteridospermae oder Lyginopteridatae genannt.