Der Körper einer typischen Gefäßpflanze besteht aus drei Organarten: Wurzeln, Sprossachse und Blätter. Diese Organe sind jeweils aus den erwähnten drei Gewebearten gebildet, jedoch unterscheiden sie sich durch die jeweilige Spezialisierung ihrer Zellen, die unterschiedliche Aufgaben erfüllen.
Wurzeln
Aufgabe der Wurzeln ist es, die Pflanze im Substrat (ihrem Nährboden) zu befestigen und Wasser und Mineralien daraus zu absorbieren. Wurzeln finden sich im Allgemeinen unterirdisch und wachsen abwärts, in Richtung der Schwerkraft. Anders als die Sprossachse sind Wurzeln nicht in Knoten und Internodien gegliedert und haben keine Blätter. Manche unterirdische Speicherorgane besitzen jedoch zumindest Blattreste; daran kann man erkennen, dass es sich bei ihnen um modifizierte (umgewandelte) Sprossachsen handelt. Das Wachstum der Wurzel erfolgt jeweils nur an der Spitze, die durch eine Haube geschützt ist.
Im Inneren bestehen Wurzeln aus einem Zentralzylinder, in dem sich die Leitungsbahnen (Xylem und Phloem) befinden, die beide in ein Parenchym eingebettet sind, sowie einer dicken Rinde, die den Zentralzylinder umgibt. Umgeben wird die Wurzel von einer dünnhäutigen Epidermis, die die zahlreichen, ebenfalls dünnhäutigen Wurzelhaare trägt. Diese bilden sich nur in der Nähe der Wurzelspitze und sind Auswüchse der Epidermiszellen. Sie vergrößern die Oberfläche der Wurzeln um ein Vielfaches und durch sie wie auch durch die Wurzelepidermis selbst erfolgt die Aufnahme von Wasser und Nährstoffen aus dem Boden.
Bei vielen Pflanzen werden die Wurzeln umgebildet, um bestimmte, spezialisierte Aufgaben durchführen zu können; beispielsweise können Wurzeln wichtige Ernährungs- und Speicherorgane darstellen, etwa bei den Rüben, den Möhren oder dem Rettich. Solche Wurzeln bestehen zum großen Teil aus Parenchym-Gewebe. Viele tropische Bäume haben so genannte Brett- oder Stelzwurzeln sowie teilweise als Stützwurzeln ausgebildete Luftwurzeln (vor allem beim Banyan und anderen Feigenbaum-Arten), die alle vorwiegend dazu dienen, die Stabilität des Stammes zu verbessern; teilweise übernehmen sie vermutlich auch andere Funktionen, etwa als Nährstoffspeicher. Die Wurzeln der Epiphyten sind so modifiziert, dass sie das über die Rinde ihrer Wirtspflanzen laufende Wasser rasch aufnehmen können. Daneben gibt es noch zahlreiche weitere Modifikationen wie etwa die Kletterwurzeln.
Das Längenwachstum der Wurzeln wird von Apikalmeristemen gesteuert, das Dickenwachstum von Folgemeristemen. Seitenwurzeln entstehen im Inneren der Wurzeln in einigem Abstand von der Wachstumsspitze, indem bestimmte Zellen meristematisch (teilungsfähig) werden. Wurzeln können auch am Spross entstehen, beispielsweise an den bodenliegenden Trieben (Ausläufern) der Erdbeere, die sich bei Erdkontakt an bestimmten Stellen bewurzeln; man spricht hier von sprossbürtigen Wurzeln. Große Pflanzengruppen unterscheiden sich wesentlich in der Art und Weise ihrer Wurzelbildung. Bei den Farnen sind alle Wurzeln sprossbürtig. Auch zwischen den ein- und zweikeimblättrigen Blütenpflanzen bestehen hier deutliche Unterschiede. Bei den Einkeimblättrigen Pflanzen stirbt die Hauptwurzel sehr früh ab und wird durch viele sprossbürtige Nebenwurzeln ersetzt. Zweikeimblättrige Pflanzen verfügen dagegen über eine primäre Hauptwurzel und viele, ihr untergeordnete Nebenwurzeln.
Sprossachsen
Sprossachsen finden sich in der Regel oberirdisch, wachsen aufwärts und tragen Blätter, deren Ansatzstellen (Knoten oder Nodi) in regelmäßigen Abständen über die Sprossachse verteilt sind. Die Bereiche zwischen den Nodi werden als Internodien bezeichnet. Das Längenwachstum der Sprossachse geschieht durch ein Apikalmeristem an seiner Spitze. An diesem so genannten Vegetationskegel entstehen auch junge Blätter, welche die Sprossspitze oder Sprossknospe umfassen und schützen, bevor sie wachsen und sich entfalten. Bei Laubbäumen, die ihre Blätter für eine bestimmte Zeit im Jahr verlieren, werden die Sprossknospen in der Regel von modifizierten Blättern geschützt, die man Knospenschuppen nennt.
Sprossachsen sind in ihrem äußeren Erscheinungsbild und inneren Aufbau variabler als Wurzeln, bestehen aber ebenso aus den erwähnten drei Gewebearten und weisen eine Reihe von Gemeinsamkeiten auf. Das Leitungsgewebe verläuft in so genannten Leitbündeln längs durch die Sprossachse und bildet mit dem Leitungsgewebe in den Blättern und den Wurzeln ein durchgehendes Netzwerk. Das Leitungsgewebe von Krautpflanzen ist von Parenchym umgeben, während die Stämme von Holzpflanzen überwiegend aus dem festen Xylem (Holzanteil) bestehen. Das Dickenwachstum der Sprossachsen erfolgt durch die Aktivität der Folgemeristeme (sekundäre Meristeme); bei Holzpflanzen produzieren diese nach außen die Rinde und nach innen das Holz. Die Rinde enthält das Phloem und dient darüber hinaus als äußere Schutzschicht, die die Pflanze vor Verletzungen und Wasserverlust bewahren soll.
Wenn man das ganze Pflanzenreich überblickt, kann man viele Modifikationen der typischen Sprossachse feststellen. Ein Beispiel sind die Dornen des Weißdornes, die keine Stacheln wie bei den Rosen darstellen, sondern umgewandelte Sprosse. Die Stacheln der Rosen - fälschlich oft als Dornen bezeichnet - entsprechen dagegen morphologisch den Haaren und sind Auswüchse der Epidermiszellen; man kann sie daher sehr leicht abbrechen, die \"echten\" Dornen des Weißdornes und anderer Pflanzen muss man jedoch wie einen Ast abreißen. Kletternde Sprossachsen, etwa die Ranken von Weinpflanzen, sind so umgebildet, dass sie aufwärts wachsen und sich dann an der Umgebung festhalten können. Viele Pflanzen haben als Anpassung an eine sehr trockene Umgebung, in der sie den Wasserverlust durch Verdunstung einschränken müssen, stark zurückgebildete oder überhaupt keine Blätter; bei ihnen findet die Photosynthese in der Sprossachse an deren Oberfläche statt. Es gibt auch Sprossachsen, die über die Erdoberfläche kriechen und dabei die Pflanzen vegetativ vermehren; diese so genannten Ausläufer dienen z. B. bei vielen Gräsern der vegetativen Vermehrung. Andere Sprossachsen wachsen unterirdisch und dienen als Nahrungsspeicher oder zum Überdauern ungünstiger Witterungsperioden, etwa einer Trockenzeit oder dem Winter; solche Sprossachsen werden als Rhizome bezeichnet. Beispiele sind die Rhizome des Aronstabs, der Weißwurz oder des Maiglöckchens. Die Zwiebeln von Tulpen und Lilien entsprechen dagegen ganzen Sprossen, die in eine Hülle schützender verdickter Blätter zurückgezogen sind und bei günstigen Bedingungen aufgrund der in den Blättern gespeicherten Nährstoffe ein rasches Austreiben ermöglichen.
Blätter
Bei den meisten Pflanzen findet die Photosynthese in den Blättern statt. In der Regel nimmt die so genannte Blattspreite den größten Teil des Blattes ein. Sie besteht überwiegend aus Parenchym, das hier als Mesophyll bezeichnet wird und aus locker verbundenen Zellen gebildet wird, zwischen denen sich Hohlräume befinden. Diese Hohlräume sind mit Luft gefüllt, aus der die Zellen Kohlendioxid aufnehmen und in die sie Sauerstoff abgeben. Bei Laubblättern sind die Ober- und die Unterseite des Mesophylls von der Epidermis begrenzt. Durch das Mesophyll zieht sich ein Netz von Adern, das die Zellwände mit Wasser versorgt und die Produkte der Photosynthese zu den anderen Teilen der Pflanze transportiert.
Der Teil des Blattes, der die Blattspreite mit der Sprossachse verbindet, wird Blattstiel oder Petiolus genannt. Er besteht überwiegend aus Leitungs- und Festigungsgewebe. Am Ansatz des Blattstieles finden sich bei vielen Pflanzenfamilien wie den Hülsenfrüchtlern oder den Rosengewächsen so genannte Nebenblätter oder Stipeln.
Es gibt viele Blattformen, die speziellen Funktionen angepasst sind. Dornen und Stacheln sollen die Pflanzen vor Fressfeinden schützen. Einige Pflanzengruppen haben auch sehr stark umgebildete Blätter, mit denen sie Insekten fangen und verdauen können. Manche Blätter sind stark farbig und wirken wie Kronblätter, so dass sie für bestäubende Tiere anziehend wirken, während die Blüten nur klein sind und selbst nicht anziehend wirken. Die vermutlich am stärksten umgebildeten Blätter sind die Blüten selbst. Alle einzelnen Blütenteile - Fruchtblätter, Staubblätter, Kronblätter und Kelchblätter - sind umgebildete Blätter, die Fortpflanzungsfunktionen übernommen haben.
|