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Dieses Buch stellt die faszinierende Vielfalt der Pflanzen vor, die sich im Laufe einer Millionen Jahre langen Evolutionsgeschichte entwickelt hat. Die Fülle an Formen und Lebensweisen ist aus dem Zusammenspiel von Entwicklungsmöglichkeiten und Anpassungszwängen entstanden.

 

Im Zentrum des Buches stehen das offene Wachstum der Pflanzen und die parallele Evolution von Merkmalen. Die Autorin zeigt, dass Evolution auf Kooperation beruht, dass Krisen immer auch Optionen enthalten und dass Vielfalt das Überleben sichert. Exkurse zu ganz unterschiedlichen Themen ergänzen den Text oder laden zur kritischen Auseinandersetzung mit offenen Fragen ein.

 

Das Buch verbindet auf verständliche Weise Alltagswissen mit botanischem Grund- und Spezialwissen. Studierende können es zur Vertiefung ihres Wissens begleitend zu Lehrveranstaltungen und bei der Abfassung von Seminarvorträgen und Abschlussarbeiten verwenden. Lehrenden kann es zur Vorbereitung von Lehrveranstaltungen und als Nachschlagwerk dienen. (Verlagstext)

 

 

Aus dem Inhalt:

/ 1 Grundlagen der organismischen Biologie 1/ 1.1 Tierische und pflanzliche Organisation 2/ 1.1.1 / / Ernährung: Heterotrophie vs. Photoautotrophie 3/ 1.1.2 Wachstum: Geschlossene vs. offene Gestalt 4/ 1.1.3 / / Körperbau: Mehrzeller vs. Symplast 5/ 1.2 Identität und Ähnlichkeit 7/ 1.2.1 / / Morphologische Bezugssysteme: Homologie und Analogie 8/ / 1.2.2 / / Phylogenetische Bezugssysteme: Homologie und Homoplasie 12/ 1.2.3 Formbildungsprozesse 13/ Literatur 16/ 2 Pflanzenzelle, Zellzyklus und Symplast 19/ 2.1 Evolution der Pflanzenzelle 21/ 2.1.1 Endosymbiontentheorie 21/ 2.1.2 Evolution photoautotropher Zellen 22/ 2.2 Besonderheiten der Pflanzenzelle 22/ 2.2.1 Plastiden 24/ 2.2.2 Plasmalemma und Tonoplast 30/ 2.2.3 Vakuole 31/ 2.2.4 Zellwand 37/ 2.3 Allgemeine Zellbestandteile 44/ 2.3.1 Cytoplasma 44/ 2.3.2 Zellkern (Nucleus) 47/ 2.3.3 Endomembransysteme 49/ 2.3.4 Mitochondrien 52/ 2.4 Zellzyklus 53/ 2.4.1 Mitose 53/ 2.4.2 Zellteilung 54/ 2.4.3 Meiose 55/ 2.4.4 Polyploidie 58/ Literatur 59/ / I Evolution der Landpflanzen/ 3 Erdgeschichte und Evolution der Pflanzengruppen 63/ 3.1 Evolution, Artbildung und Entstehung von Vielfalt 65/ 3.1.1 Artbildung 68/ 3.1.2 Phänotypische Plastizität 70/ 3.2 Fossilien – Zeugen der Vergangenheit 72/ 3.2.1 Fossilisierung 72/ 3.2.2 Datierung/Zeitmessung 76/ 3.3 Entstehung pflanzlichen Lebens im Wasser 77/ 3.3.1 Präkambrium: Zeitalter der Prokaryoten 77/ 3.3.2 Kambrium: Evolution der Algen 80/ 3.4 Der Landgang der Pflanzen 84/ 3.4.1 / / Anpassungen an das Leben auf dem Land 86/ 3.5 Farnzeitalter (Paläophytikum) 87/ 3.5.1 Silur/Devon: Erste Landpflanzen 87/ 3.5.2 / / Devon: Entfaltung der Gefäßpflanzengruppen 90/ 3.5.3 Karbon: Steinkohlewälder und Gondwana-Flora 92/ 3.5.4 Perm: Klima- und Florenwandel 95/ / / 3.6 Gymnospermenzeitalter (Mesophytikum) 96/ 3.6.1 Trias/Jura: Entfaltung der Gymnospermen 96/ 3.6.2 / / Kreide: Beginn des Angiospermenzeitalters 98/ 3.7 Zeitalter der Blütenpflanzen (Känophytikum) 99/ 3.7.1 Paläogen und Neogen (Tertiär): Gebirgs- und Florenbildung 99/ 3.7.2 / / Quartär: Eiszeiten und Vegetationsentwicklung in Europa 100/ 3.8 Florenreiche und Vegetationsgliederung der Erde 100/ 3.8.1 Vegetationszonen 100/ 3.8.2 Florenreiche 104/ 3.9 Erhalt von Biodiversität: Eine globale Herausforderung 122/ 3.9.1 Verlust von Biodiversität 122/ 3.9.2 Nutzen pflanzlicher Vielfalt 122/ 3.9.3 / / Bewahrung und Erforschung biologischer Vielfalt 123/ Literatur 125/ 4 Sexualität und Evolution des Gametophyten 129/ 4.1 Grundbegriffe 130/ 4.1.1 / / Sexualität: Syngamie und Meiose 130/ / 4.1.2 / / Keimzellen: Sporen und Gameten 131/ 4.1.3 Kernphasen und Kernphasenwechsel 132/ 4.1.4 Generation und Organismus 133/ 4.2 Sexualzyklen der Algen 134/ 4.2.1 Grünalgen 135/ 4.2.2 Rotalgen 141/ 4.2.3 Braunalgen 144/ 4.2.4 / / Evolutionstendenzen im Sexualsystem der Algen 146/ 4.3 Generationswechsel der Landpflanzen 146/ 4.4 Generationswechsel der Moose 148/ 4.4.1 Antheridien und Archegonien 149/ 4.4.2 Befruchtung und Reproduktionssystem 151/ 4.4.3 Embryobildung und Sporogon 152/ 4.5 Generationswechsel der Bärlapp- und Farnpflanzen 153/ 4.5.1 Dominanz des Sporophyten 154/ 4.5.2 / / Isosporie, Endosporie und Heterosporie 155/ 4.6 Generationswechsel der Samenpflanzen 159/ 4.6.1 Innovationen der Samenpflanzen 159/ 4.6.2 Generationswechsel der Gymnospermen 161/ 4.6.3 Generationswechsel der Angiospermen 167/ 4.7 Verlust von Sexualität: Agamospermie 172/ Literatur 173/ 5 Organisationsformen und Evolution des Sporophyten 175 / 5.1 Organisation und Lebensweise der Cyanobakterien 177/ 5.2 Einzeller und Zellaggregate 178/ 5.2.1 Organisation einzelliger Algen 178/ 5.2.2 Vom Einzeller zum Vielzeller 185/ 5.3 Thalluspflanzen 188/ 5.3.1 Definition des Thallus 188/ 5.3.2 Wachstum und Verzweigung 188/ 5.3.3 Organisation des Thallus 192/ 5.3.4 / / Algen: Lebensweise und ökologische Bedeutung 205/ 5.3.5 Der Thallus der Landpflanzen 208/ 5.3.6 / / Moose: Lebensweise und ökologische Bedeutung 217/ / / 5.4 Fossile Telompflanzen 222/ 5.4.1 Telome und Telomsysteme 222/ 5.4.2 Lignin und Tracheiden 223/ 5.4.3 Höhenwuchs und Festigungsgewebe 224/ 5.4.4 / / Übergipfelung und gestaltlich-funktionale Gliederung 225/ 5.5 Kormuspflanzen 225/ 5.5.1 Embryogestaltung und apikales Wachstum 226/ 5.5.2 Evolution des Leitgewebes 228/ 5.5.3 Organbildung im Devon 232/ 5.5.4 / / Der lycophylle Kormus der Bärlapppflanzen 238/ / 5.5.5 / / Bärlapppflanzen: Diversität und Lebensweise 241/ / 5.5.6 / / Der monilophylle Kormus der Farngruppen 244/ 5.5.7 Farne: Diversität und Lebensweise 252/ 5.5.8 / / Der bipolare Kormus der Samenpflanzen 261/ / 5.5.9 / / Gymnospermen: Evolution, Diversität und Lebensweise 267/ / 5.5.10 / / Evolution der Angiospermen 280/ 5.6 Evolution reproduktiver Strukturen 281/ 5.6.1 / / Homologie und Analogie im Generationswechsel 281/ 5.6.2 Diversität des Moossporogons 282/ 5.6.3 Sporangien der Kormophyta 288/ 5.6.4 / / Sporangienträger bei Bärlapp- und Farnpflanzen 291/ 5.6.5 Evolution des Samens 304/ 5.6.6 / / Die Reproduktionssysteme der Gymnospermen 308/ / 5.6.7 / / Die Blüte der Angiospermen 324/ Literatur 337/ / II Vegetationskörper und Lebenszyklus der Samenpflanzen/ 6 Organisation und Lebenszyklus 347/ 6.1 Lebenszyklus (Ontogenese) 349/ 6.2 Aufbau des Vegetationskörpers 352/ 6.2.1 / / Steckbrief Spross und Sprossachse 355/ 6.2.2 Steckbrief Blatt 355/ 6.2.3 Steckbrief Wurzel 356/ 6.3 Wachstum mit Meristemen 358/ 6.3.1 Primäre Meristeme 358/ 6.3.2 Sekundäre Meristeme 359/ 6.4 Embryogenese und Keimung 360/ 6.4.1 Embryogenese 360/ 6.4.2 Keimruhe (Dormanz) 361/ 6.4.3 Keimung 362/ 6.5 Blattfolge 367/ 6.5.1 / / Blattgliederung: Unterblatt, Nebenblatt und Oberblatt 369/ / 6.5.2 / / Morphologische Bezeichnung von Blättern 369/ 6.6 Blattstellung (Phyllotaxis) 374/ 6.6.1 Gegenständige (wirtelige) Blattstellung 374/ 6.6.2 Wechselständige (spiralige) Blattstellung 375/ 6.6.3 Varianten der Blattstellung 378/ 6.6.4 Entstehung von Blattstellungsmustern 379/ 6.7 Verzweigung 382/ 6.7.1 Grundlagen der Verzweigungslehre 382/ 6.7.2 Architektur von Holzgewächsen 389/ 6.7.3 Varianten der Verzweigung: Beiknospen und Metatopien 396/ / / 6.8 Blühende Sprosssysteme 402/ 6.8.1 / / Definition und Abgrenzung von Blütenständen 402/ 6.8.2 Blühtriebe und Aufblühfolge 405/ 6.9 Überdauerung und vegetative Vermehrung 410/ 6.9.1 Überdauerungsorgane 410/ 6.9.2 Klonbildung und vegetative Vermehrung 416/ 6.9.3 Alter von Pflanzen 420/ 6.10 Wuchs- und Lebensformen 424/ 6.10.1 Definitionen und Bezugssysteme 424/ 6.10.2 / / Übersicht über die Wuchs- und Lebensformen 425/ Literatur 435/ 7 Dauergewebe und funktionelle Differenzierung 439/ 7.1 Grundgewebe (Parenchyme) 443/ 7.1.1 Primäre Festigkeit 444/ 7.1.2 Interzellularräume und Durchlüftung 444/ 7.1.3 Parenchymtypen 445/ 7.2 Abschlussgewebe 445/ 7.2.1 Epidermis 445/ 7.2.2 Rhizodermis und Exodermis 454/ 7.2.3 Korkgewebe und Periderm 454/ 7.2.4 Endodermis 455/ 7.3 Festigungsgewebe 456/ 7.3.1 Kollenchym 457/ 7.3.2 Sklerenchym 458/ 7.4 Leitgewebe 461/ 7.4.1 Xylem und Wassertransport 461/ 7.4.2 Phloem und Assimilattransport 465/ 7.4.3 Leitbündel 468/ 7.5 Absorptionsgewebe 470/ 7.5.1 / / Rhizodermis: Wasseraufnahme aus dem Boden 471/ / 7.5.2 / / Haustorien: Stoffaufnahme aus pflanzlichen Geweben 472/ 7.6 Ausscheidungsgewebe 472/ 7.6.1 Hydathoden (Wasserspalten) 473/ 7.6.2 / / Nektarien, Osmophoren und Elaiophoren 474/ 7.6.3 Tapetum 475/ 7.6.4 Verdauungsdrüsen 475/ 7.6.5 Harzkanäle und Ölbehälter 475/ 7.6.6 Milchröhren 478/ Literatur 482/ 8 Grundorgane und Lebensweise 485/ 8.1 Entwicklung des Sprosses 489/ 8.1.1 Organisation des Sprossapikalmeristems 489/ 8.1.2 Zonierung der Sprossspitze 493/ 8.2 Bau, Entwicklung und Diversität von Sprossachsen 497/ 8.2.1 Primäre Sprossachse der Dicotylen und Gymnospermen 497/ 8.2.2 Sekundäres Dickenwachstum 503/ 8.2.3 Holz und Borke 506/ 8.2.4 Sprossgestaltung der Monocotylen 518/ 8.2.5 Funktionelle Vielfalt von Sprossachsen 529/ / / 8.3 Bau, Entwicklung und Diversität von Blättern 534/ 8.3.1 Bau des Laubblattes 534/ 8.3.2 Entwicklung des Laubblattes 536/ 8.3.3 Diversität des Unterblattes 553/ 8.3.4 Diversität der Blattspreite 560/ 8.3.5 Diversität des Blattstieles 566/ 8.3.6 / / Histologische Gliederung des Blattes 570/ / 8.3.7 / / Standortökologische Anpassungen von Blättern 575/ 8.4 Bau, Entwicklung und Diversität von Wurzeln 586/ 8.4.1 Wurzelsysteme 587/ 8.4.2 Wurzelmeristem und Keimwurzelbildung 589/ 8.4.3 Gewebedifferenzierung der Wurzel 591/ 8.4.4 / / Beziehungen zwischen Wurzel und Spross 597/ 8.4.5 Funktionelle Vielfalt von Wurzeln 603/ 8.5 Gestalt- und Funktionswandel der Grundorgane 619/ 8.6 Lebensweisen und Anpassungsfähigkeit 623/ 8.6.1 Standortökologische Anpassungen 623/ 8.6.2 Biotische Interaktionen 629/ Literatur 657/ / III Reproduktive Lebensphase der Blütenpflanzen/ 9 Blütenstände und Reproduktionssysteme 665/ 9.1 Charakteristika von Blütenständen 666/ 9.2 Reproduktive Meristeme 669/ 9.2.1 / / Infloreszenzmeristeme: Blütenbildung durch Segregation 671/ 9.2.2 Blütenmeristeme 671/ 9.2.3 Floral unit-Meristeme: Blütenbildung durch Fraktionierung 671/ 9.2.4 Meristeme mit Cymenbildung 673/ 9.3 Klassifikation und Benennung von Blütenständen 676/ 9.3.1 Offene und geschlossene Blütenstände 676/ 9.3.2 Gerüst und Peripherie 680/ 9.3.3 Grundformen reproduktiver Verzweigung 682/ 9.3.4 / / Thyrsus: Blütenstand mit Cymen 685/ 9.3.5 Maskierung von Blütenständen 692/ 9.3.6 / / Drei Schritte zur Blütenstandsanalyse 693/ 9.4 Evolution der Blütenstände 695/ 9.5 Blütenstände als Blumen 695/ 9.5.1 Blumenbildung 696/ 9.5.2 / / Beispiele: Cyathien, Dolden mit Döldchen und Köpfchen 702/ 9.6 Die Pflanze als reproduktive Einheit 708/ 9.6.1 Reproduktionserfolg (fitness) 709/ 9.6.2 Reproduktionssysteme 709/ 9.6.3 Blütendimorphismus 710/ 9.6.4 Genetische Selbstinkompatibilität 716/ 9.6.5 / / Selbstbestäubung: Autogamie und Geitonogamie 718/ 9.6.6 Förderung von Fremdbestäubung 719/ 9.6.7 Architektur und Aufblühfolge 727/ Literatur 731/ / / 10 Entwicklung und Diversität der Blüte 735/ 10.1 Organisation der Blüte 737/ 10.1.1 Organstellung 737/ 10.1.2 / / Zähligkeit 738/ 10.1.3 Symmetrie 740/ 10.2 Blütenmeristem und Entwicklung 741/ 10.2.1 Entwicklung der Blüte 741/ 10.2.2 Differentielle Meristemaktivität 745/ 10.2.3 Platzprobleme und Meristemausdehnung 750/ 10.3 Blütenboden und Blütenhülle 757/ 10.3.1 Blütenboden (Receptaculum) 757/ 10.3.2 Blütenhülle 757/ 10.4 Androeceum und Stamina 764/ 10.4.1 Bau des Stamens 764/ 10.4.2 Entwicklung des Stamens 765/ 10.4.3 Stellungsverhältnisse im Androeceum 766/ 10.4.4 Bau der Antherenwand 768/ 10.4.5 / / Entwicklung des Archespors und der Pollenkörner 769/ / 10.4.6 / / Antherenöffnung und Transportformen des Pollens 772/ / 10.4.7 / / Diversität des Stamens und des Androeceums 772/ 10.5 Gynoeceum und Karpelle 785/ 10.5.1 / / Bau und Entwicklung des Karpells 785/ 10.5.2 Placentation und Samenanlagen 788/ 10.5.3 Formen des Gynoeceums 790/ 10.5.4 Ständigkeit 795/ 10.5.5 Narbe und Pollenkeimung 796/ 10.5.6 / / Griffel und Compitum 799/ 10.6 Evolutionstendenzen im Bereich der Blüte 805/ 10.6.1 / / Ursprüngliche Merkmale 805/ 10.6.2 Bedeutende Innovationen 805/ Literatur 807/ 11 Blumenstile und Bestäubungsmechanismen 811/ 11.1 Bestäubung durch Tiere (Zoophilie) 814/ 11.1.1 Reiz- und Lockmittel 814/ 11.1.2 / / Blumenstile und Coevolution 814/ 11.1.3 Kooperation und Betrug 815/ 11.1.4 Generalisten und Spezialisten 816/ 11.2 Blütensignale (Reizmittel) 817/ 11.2.1 Duft 817/ 11.2.2 Farbe 821/ 11.2.3 Form 827/ 11.3 Lockmittel 831/ 11.3.1 Pollen 831/ 11.3.2 Nektar 835/ 11.3.3 Fettes Öl 847/ 11.3.4 Parfüm 851/ 11.3.5 Eiablageplatz 858/ 11.3.6 Weitere Lockmittel 861/ 11.4 Täuschblumen 865/ 11.4.1 / / Kesselfallen-, Aas- und Pilzmückenblumen 868/ 11.4.2 Sexualtäuschblumen 876/ / / 11.5 Phänologie und blütenbiologische Rhythmen 878/ 11.5.1 Phänologie 878/ 11.5.2 Zeitkorrelationen 881/ 11.6 Blumenstile und Bestäubergruppen 881/ 11.6.1 / / Blumen und Bestäuber 881/ / 11.6.2 / / Cantharophilie: Käfer und Käferblumen 886/ / 11.6.3 / / Myiophilie: Fliegen und Fliegenblumen 887/ 11.6.4 Lepidopterophilie: Falter und Falterblumen 889/ 11.6.5 / / Melittophilie: Bienen und Bienenblumen 889/ / 11.6.6 / / Ornithophilie: Blumenvögel und Vogelblumen 896/ / 11.6.7 / / Chiropterophilie: Fledertiere und Fledertierblumen 904/ / 11.6.8 / / Bestäubung durch nichtfliegende Säuger 906/ 11.7 Ausgewählte Bestäubungsmechanismen 907/ 11.7.1 Staminaler Hebelmechanismus von Salvia 910/ 11.7.2 / / Schiffchenblumen bei Polygalaceae und Fabaceae 913/ 11.7.3 Turgormechanismus von Stylidium 919/ 11.7.4 Irreversible Schleuderbewegungen 920/ 11.7.5 / / Explosive Griffelbewegung der Marantaceae 922/ / 11.7.6 / / Klemmfallenmechanismus von Asclepias 927/ 11.8 Bestäubung durch Wind und Wasser 932/ 11.8.1 Windbestäubung (Anemophilie) 932/ 11.8.2 Wasserbestäubung (Hydrophilie) 943/ Literatur 951/ 12 Samen, Früchte und Ausbreitung 959/ 12.1 Samenbau und Nährgewebe 961/ 12.1.1 / / Entstehung des Samens aus der Samenanlage 961/ / 12.1.2 / / Nährgewebe 963/ / 12.1.3 / / Samenschale 964/ 12.2 Fruchtmorphologie 967/ 12.2.1 Fruchtformen und Fruchtverbände 969/ 12.2.2 Öffnungsfrüchte (Streufrüchte) 971/ 12.2.3 Schließfrüchte 979/ 12.2.4 Spaltfrüchte und Bruchfrüchte 992/ 12.3 Ausbreitungsbiologie 993/ 12.3.1 / / Evolution der Samen- und Fruchtausbreitung 996/ 12.3.2 Zoochorie: Ausbreitung durch Tiere 996/ 12.3.3 / / Anemochorie: Ausbreitung durch den Wind 1003/ 12.3.4 Hydrochorie: Ausbreitung durch Wasser 1011/ 12.3.5 Autochorie: Selbstausbreiter 1015/ 12.3.6 Ausbreitungsbiologische Aspekte 1021/ 12.3.7 / / Evolutionsbiologische Aspekte 1023/ Literatur 1025/ Serviceteil/ Systematischer Anhang (Sy) 1028/ Taxonomischer Anhang 1046/ Stichwortverzeichnis 1093