4.

Vorgang der Keimung

Die Grundvoraussetzung für das Keimen ist ausreichend Wasser, um die während der Samenruhe oder Lagerung ausgetrockneten Gewebe wieder quellen zu lassen und mit Feuchtigkeit zu sättigen. Der zweite Faktor ist eine ausreichende, den physiologischen Erfordernissen der Pflanze angepasste Temperatur. Externe Nährstoffe werden jedoch nicht gebraucht, da der Embryo meist bereits bei der Samenentwicklung mit einem ausreichenden Nährgewebe ausgestattet wird. Dieses Nährgewebe kann entweder, wie bei den Einkeimblättrigen Pflanzen, dem Embryo als separate Packung beigegeben werden (was man beim Getreidekorn deutlich sehen kann), oder alle Nährstoffe werden gleich in die Keimblätter gepackt, die dann den Löwenanteil des im Samen ruhenden Keimlings ausmachen. Öffnet man beispielsweise eine Erdnuss und pellt die rötliche, pergamentartige Samenschale ab, so erkennt man zwei Hälften, an deren Enden sich eine kleine Spitze befindet. Die beiden Hälften sind die mit Erdnussfett gefüllten Keimblätter, die das Energiereservoir des Keimlings enthalten, und das spitze Ende wird von der Keimwurzel gebildet. Der zukünftige Spross, in dieser Phase noch als Hypokotyl bezeichnet, ist noch viel kleiner und befindet sich zwischen den beiden Keimblättern. Ähnlich ist die Situation bei Bohnen, Erbsen und anderen Samen der Hülsenfrüchtler. Allerdings sind hier die – auch für den Menschen – nahrhaften Keimblätter mit Stärke gefüllt. Bei den Gymnospermen, den Nacktsamern, besitzt der Embryo gleich mehrere Keimblätter, die sich die Nährstoffe während des Auskeimens aus dem sie umhüllenden Endosperm holen müssen.

Bei der Keimung muss also das Wasser durch die Samenschale bis zum Embryo diffundieren und die Gewebe zum Quellen bringen. Als Erste bricht die Keimwurzel (Radicula) durch die Samenschale. An der Spitze der Keimwurzel, die in den Boden eindringt und den Samen fest verankert, entwickeln sich sofort feine Haarwurzeln, die weiter Wasser aufnehmen. Dann erst beginnt das Hypokotyl (Sprossabschnitt zwischen Keimwurzel und Keimblatt) mit dem Längenwachstum, so dass das Keimblatt bzw. die Keimblätter und mit ihnen der zwischen ihnen liegende Vegetationspunkt (die Zone des Spitzenwachstums) über der Erdoberfläche erscheinen. Gelangen die Keimblätter ans Licht, so entwickeln sie Chlorophyll, werden grün und beginnen mit der Photosynthese und damit der Selbstversorgung, bis sich aus dem Vegetationspunkt die ersten echten Laubblätter entwickeln. Bei vielen Pflanzen erscheinen die Keimblätter (bzw. das eine Keimblatt der Monokotylen) nie über der Erdoberfläche, und erst mit Erscheinen der ersten echten Blätter setzt die Photosynthese ein; bis dahin lebt die Pflanze ganz von den im Samen gespeicherten Nährstoffen.