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Transkript Keimungsbedingungen und Quellung

Hallo,   schön das Ihr wieder eingeschaltet habt und mein nächstes Thema, ein kleines biologisches Praktikum anschaut. Dabei habe ich mir das Ziel gestellt, die Lebensbedingungen herauszufinden, die Blütenpflanzen brauchen, um ins Leben zu starten. Lebensbedingungen, die sie brauchen, um keimen zu können. Ihr werdet sagen, das sind Erde, Wasser, Wärme, Luft und Licht. Als Untersuchungsobjekte setze ich weiße Speisebohnensamen ein. Wie man sieht, sind sie ziemlich rundlich. Wir kennen sonst eher die nierenförmigen Bohnensamen. Zwei Versuchsreihen werden nötig sein, um alles herauszufinden. Der erste Versuchseinsatz sieht so aus: Es werden Samen unter verschiedenen Bedingungen bei Zimmertemperatur zur Entwicklung gebracht. Wir brauchen dazu sieben Polysterolbecher, Blumenerde, Löffel, Bohnensamen, Papiertuch, Thermometer, Alufolie, Klebstoff und Kühlschrank. In den ersten Polysterolbecher habe ich durchnässte Küchentücher gedrückt. Die Bohnensamen wurden oben auf die feuchten Küchentücher gelegt. Der zweite Becher enthält auf trockener Erde die Bohnensamen. Der Dritte trägt die Bohnensamen auf feuchter Erde . Und im vierten Becher ist es ebenso, die Bohnensamen liegen auf feuchter Erde. Später werden wir diesen Becher kalt stellen. Im fünften Becher sind die Bohnensamen in feuchte Erde gedrückt worden. Es ist hier etwas Besonderes, nämlich: Es wurde dieser Becher mit Alufolie verschlossen, sodass sich die Bohnensamen sich unter Luftabschluss befinden. Der sechste Becher ist eine normale Aussaat. Er soll als Kontrollversuch dienen. Und der letzte und siebte Becher, da haben wir etwas Besonderes vor: Hier wurden die Bohnensamen in feuchte Erde gedrückt und es wurde eine Papphülse darüber gestülpt, die so dunkel gefärbt ist, dass kein Licht mehr einfallen kann. Für die Auswertung lassen wir uns eine Woche Zeit. Zwischendurch wurde die Versuchsreihe in einen Nebenraum mit künstlicher Beleuchtung gestellt. Die Zimmertemperatur schwankt um die 25 Grad Celsius. Jetzt setze ich die zweite Versuchsreihe an: Im ersten Experiment werde ich die Massen der Samen nach dem Quellungsvorgang untersuchen und im zweiten Experiment werden Quellungskräfte von Samen demonstriert. So, es geht nun los: Zunächst gebe ich 40 g Bohnen in einen Becher und fülle mit Wasser auf. Die zweite Wägung erfolgt nach elf Stunden. Die gequollenen Samen ohne Wasser wiegen 92,3 Gramm. Es wurden also 52,3 Gramm Wasser von den Bohnen aufgesaugt, was zu einer Gewichtszunahme von mehr als 130 Prozent führte. Das ist ein beachtlicher Wert. Für den zweiten Versuch nehme ich einen Polysterolbecher und rühre darin Gips an. Auf die feuchte Gipsmasse lege ich mehrere Bohnensamen. Ein Teil versinkt, der andere nicht. Eine zweite Gipsmischung, die ich jetzt angerührt habe, gebe ich darüber und lasse alles aushärten. Nach etwa 20 Minuten ist der Gips abgebunden. Danach löse ich den festen Gipsblock aus dem Becher heraus und lege ihn in Wasser. Was wird geschehen? Jeder kann seine Vermutungen anstellen. Überlegt sie Euch schon. Ich bin mir sicher, dass ich schon nach einem Tag ein aussagekräftiges Ergebnis haben werde. Das Foto zeigt das Ergebnis nach 24 Stunden: Der Gipsblock ist in viele Stücke zersprungen, regelrecht zerbröselt. Sogar der Plastikbecher wurde dabei verformt und musste nachgeben. Hier müssen enorme Kräfte zustande gekommen sein, um die Bindungskräfte des harten Gipses zu überwinden. Kommen wir wieder zurück zur Auswertung der Experimente der Reihe A: Es sind sieben Teilversuche auszuwerten. Im ersten Becher erfolgten Quellung und Keimung auf feuchtem Untergrund. Im zweiten Becher sind die Samen unverändert. Ohne Wasser erfolgen also die Quellung und die Keimung nicht. Der dritte Becher zeigt uns, dass die Bohnensamen auf feuchter Erde besser keimten, als im ersten Becher. Die Pflanzen sind schon auch etwas ergrünt. Im vierten Becher blieb die Keimung aus, die Quellung erfolgte aber. Der fünfte Becher hatte besondere Bedingungen: Die luftdicht schließende Folie ist hier schon entfernt worden, es sind aber keine Keimblätter oder sonstiges zu sehen. Im sechsten Becher ist die Keimung relativ normal vollzogen worden. Das erste Blatt der jungen Pflanzen ist bereits ausgebildet. Auffallend ist aber, dass die Triebe relativ lang sind und leicht ergrünt. Auch im siebten Becher war die Keimung erfolgreich. Die Triebe sind aber extrem lang geworden und sie sind sehr hell, also nahezu weißlich bis gelblich. Hier sind die Becher Nummer 6 und 7 nebeneinandergestellt worden: Die jungen Pflanzen unterscheiden sich deutlich in ihrer Farbe. Ich komme zur Deutung der Ergebnisse: 1. Erde ist nicht unbedingt zur Quellung und Keimung  erforderlich. Feuchtigkeit ist entscheidender. 2. Ohne Wasser wird die Samungs- und Keimungsruhe nicht aufgehoben. 3. Bohnen entwickeln sich auf feuchter Erde recht gut, wenn sie mit ihrer Keimwurzel in die lockere Erde eindringen können. 4. Bohnen sind temperaturempfindlich. Eine Mindesttemperatur ist für die Entwicklung erforderlich, deshalb sollte man Bohnen nicht vor Mitte Mai aussäen. 5. Bohnensamenkeimlinge verbrauchen während ihrer Anfangsentwicklung den Luftbestandteil Sauerstoff. Die pflanzlichen Embryonen atmen während der Keimungsvorgänge. Als der Sauerstoff verbraucht war, erstickten die Keimlinge und das weitere Wachstum blieb aus. 6. Die Keimung hatte mit dem Austrieb der Keimwurzel begonnen und ist hier mit dem ersten Blatt beendet, wie es zu sehen ist. 7. Die Pflanzen sind nicht ergrünt, da  Tageslicht fehlte. Alle Versuche haben durch das schwache Licht eine Gemeinsamkeit vorgebracht: Die Pflanzen sind alle vergeilt, das heißt, sie zeigen in ihrem Wuchs verstärktes Längenwachstum, um zum Licht zu gelangen. Die ausgebildeten Blattspreite sind klein und die Bildung des Blattgrüns unterbleibt oder ist schwach erfolgt. Bohnen sollen zwar tief in den Boden gesät werden, sie sind aber keine ausgesprochenen Dunkelkeimer. Gut durchlüfteter, feuchter Boden und Schutz vor der vertrocknenden Sonne sind wichtig für die Außensaat. Abschließend fassen wir die Erkenntnisse aus den Quellungsexperimenten zusammen: Wasseraufnahme führt zu Quellungserscheinungen und Quellungskräften, wodurch sich der Keimling Platz im Boden verschaffen kann! Für die Quellung allein reicht Feuchtigkeit, Erde ist nicht unbedingt erforderlich! Quellung und Keimung unterbleiben, wenn eine Lebensbedingung fehlt oder es kommt die Keimlingsentwicklung zum Stillstand! Als Besonderheit fanden wir heraus, dass die Gestaltbildung von Pflanzen lichtabhängig ist! Das war es für heute, schauen Sie doch bald mal wieder rein, Euer Oktavus

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