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Die Reiche der Lebewesen – das Pflanzenreich

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Mtoto
Die Reiche der Lebewesen – das Pflanzenreich
lernst du in der 11. Klasse - 12. Klasse - 13. Klasse

Grundlagen zum Thema Die Reiche der Lebewesen – das Pflanzenreich

Die Reiche der Lebewesen

Sind Pilze eigentlich näher verwandt mit Pflanzen oder mit Tieren? Der schwedische Biologe Carl von Linné war einer der ersten Forscher, der Lebewesen systematisch ordnete, indem er zwischen beweglichen Lebewesen (Tieren) und unbeweglichen Lebewesen (Pflanzen) unterschied. Robert H. Whittaker erweiterte dieses System, indem er Pilze, Bakterien und Einzeller als separate Gruppen einordnete. Obwohl Pilze oft mit Pflanzen in Verbindung gebracht werden, sind sie tatsächlich näher mit Tieren verwandt. Dies liegt an verschiedenen Faktoren, einschließlich ihrer Zellstruktur und ihrer Art der Ernährung. Doch wie teilt man Lebewesen systematisch ein? Anhand des Aufbaus (der Morphologie) oder genetischer Merkmale?

In diesem Text befassen wir uns mit der Systematik der Pflanzen und ihrem Stammbaum, die durch morphologische und genetische Vergleiche entstanden sind.

Das Reich der Pflanzen

Entstanden ist das Reich der Pflanzen aus den Grünalgen, die in Süß- und Salzwasserumgebungen leben. Sie entwickelten als erste Lebewesen einen Vermehrungszyklus mit Generationswechsel und sind daher als Vorfahren der Landpflanzen anerkannt. Im Folgenden betrachten wir die über die Zeit daraus entstandenen Gruppen in der Systematik der Pflanzen.

Moose (wissenschaftliche Bezeichnung: Bryophyta)

Moose gehören zu den ältesten Landpflanzen und entwickelten sich vor etwa 400 bis 450 Millionen Jahren aus Grünalgen. Sie sind ein wichtiger Bestandteil verschiedener Ökosysteme, obwohl sie keine Gefäße, Leitbündel oder Wurzeln besitzen. Moose haben keine echten Wurzeln, sondern sogenannte Rhizoide, die ihnen helfen, sich am Untergrund zu verankern und Wasser aufzunehmen. So sind sie wahre Überlebenskünstler und können lange Trockenperioden überstehen. Es gibt etwa 16 000 Arten von Moosen, die sich in drei Hauptgruppen einteilen lassen: Hornmoose (Anthocerotophyta), Laubmoose (Bryophyta) und Lebermoose (Marchantiophyta). Bei Moosen erfolgt die Fortpflanzung im Generationswechsel, ein Merkmal, das fast alle Landpflanzen teilen. Das bedeutet, die geschlechtliche und die ungeschlechtliche Fortpflanzung wechseln sich zeitlich ab. Die geschlechtliche Fortpflanzung besteht dabei aus der Bildung von Eizellen und Schwärmzellen, während die ungeschlechtliche Fortpflanzung über Sporen stattfindet.

Pflanzenreich_Systematik_Moos.svg

Farnpflanzen (wissenschaftliche Bezeichnung: Pteridophyta)

Zur Gruppe der Farnpflanzen gehören die Bärlappe, Schachtelhalme und Echte Farne. Farnpflanzen sind Gefäßsporenpflanzen, was bedeutet, dass sie als erste Landpflanzen Leitbündel entwickelten und sich über Sporen vermehren. Leitbündel sind Strukturen in den Pflanzen, die dazu dienen, Wasser, Nährstoffe und organische Verbindungen zu transportieren. Sie sind entscheidend für das Wachstum und die Stabilität der Pflanzen. Auch Farne durchlaufen einen Generationswechsel bei der Vermehrung. Aus einer Spore entsteht ein kleiner, flacher Vorkeim (Prothallium), der die Geschlechtsorgane trägt. Nach der Befruchtung der Eizelle auf dem Prothallium entwickelt sich daraus eine neue Farnpflanze.

Pflanzenreich_Systematik_Farn.svg

Samenpflanzen (wissenschaftliche Bezeichnung: Spermatophyta)

Samenpflanzen stellen den Großteil der heute lebenden Pflanzen dar und verbreiten sich, wie der Name schon vermuten lässt, über Samen. Sie lassen sich weiter in Nacktsamer (z. B. Nadelhölzer oder Ginkgo) und Bedecktsamer unterteilen. Bedecktsamer werden so genannt, weil ihre Samenanlagen in einer Frucht eingeschlossen sind (z. B. Kirschbäume oder heimische Getreidesorten).

Pflanzenreich_Systematik_grosser_Buchenbaum.svg

Zusammenfassung

Es gibt verschiedene Systeme, um Lebewesen zu kategorisieren. In einem gängigen System unterteilt man das Reich der Lebewesen in Pflanzen, Tiere, Pilze, Bakterien und eukaryotische Einzeller. Das sind einzellige Lebewesen mit einem Zellkern, wie zum Beispiel das Pantoffeltierchen. Das Pflanzenreich umfasst drei große Gruppen: Moose, Farne und Samenpflanzen.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Die Reiche der Lebewesen – das Pflanzenreich

Zählen Pilze zur Systematik der Pflanzen oder zu Tieren?
Was unterscheidet Farnpflanzen von Moosen?
Wie unterscheiden sich Samenpflanzen von Moosen bezüglich ihrer Vermehrung?

Transkript Die Reiche der Lebewesen – das Pflanzenreich

Hallo. Hast du dich schon mal gefragt, was für eine Art von Lebewesen Pilze sind? Sind sie eher mit Pflanzen oder mit Tieren verwandt? In diesem Video geht es um die systematischen Reiche der Lebewesen, im Besonderen um das Reich der Pflanzen. Du wirst lernen, worin sich die Reiche unterscheiden und wie der Stammbaum der Pflanzen aussieht. Es gibt viele Möglichkeiten Lebewesen systematisch zu ordnen. In der Geschichtsschreibung wird zum Beispiel dem Naturforscher Carl von Linné viel Bedeutung beigemessen. Linné unterschied zwischen unbeweglichen Pflanzen einschließlich Pilzen und beweglichen Tieren. Er sah also zwei Reiche. Diese Theorie scheiterte an der ungeklärten Zuordnung von Bakterien und Einzellern. Ein heute anerkanntes System aus fünf Reichen entwickelte Robert Whittaker. 1969 ergänzte er Linnés System um die Reiche Pilze, prokaryotische Einzeller, sogenannte Monera und um eukaryotische Einzeller sowie einfache Mehrzeller, sogenannte Protista. Letztere sind ein Sammelbegriff für einfache Mehrzeller, zum Beispiel Braun-, Rot- und Grünalgen, Schleimpilze und Algenpilze sowie Einzeller. Zu den Einzellern gehören Amöben, Wimpertierchen, Kieselalgen, Foraminiferen, Sonnen- und Geißeltierchen. Die Monera schließen alle Bakterien mit ein. Tiere und Pilze sind heterotroph. Sie ernähren sich von organischem Material aus ihrer Umgebung. Tiere müssen energiereiche, organische Stoffe aufnehmen, um daraus ihre Energie zu gewinnen. Pilze nutzen Enzyme, die sie an ihre Umgebung abgeben, um organische Moleküle aufzunehmen. Pflanzen hingegen sind autotroph. Sie nutzen anorganisches Material zum Aufbau körpereigener Stoffe und zur Energiegewinnung. Diese drei Reiche werden also anhand des Merkmals Ernährung unterschieden. Aber wie werden Stammbäume weiter unterteilt? Neben dem Vergleich morphologischer Merkmale gibt es aufwendige, aber genauere genetische Analyseverfahren. Dabei werden beispielsweise die Nukleotidsequenzen bestimmter Markergene verglichen. Das Reich der Pflanzen entstand aus Vorfahren ähnlich den Grünalgen. Seit es einen Generationswechsel gibt, also einen Wechsel zwischen geschlechtlicher und ungeschlechtlicher Generation, spricht man von der Entstehung der Pflanzen. Diese haben anders als Grünalgen einen Embryo. Als erste monophyletische Gruppe spalteten sich die Moose, die Bryophyta, ab. Sie haben keine echten Wurzeln und Leitbündel. Die meiste Zeit liegen sie als Moospflänzchen vor, dem Photosynthese betreibenden Gametophyten. Dieser ist haploid, hat also einen einfachen Chromosomensatz. Auf dem Moospflänzchen sitzt die Sporenkapsel, der diploide Sporophyt mit doppeltem Chromosomensatz. Der Sporophyt hat bei Moosen einen kleinen Anteil am Generationswechsel und entsteht durch die Verschmelzung der Gameten. Die Sporenkapsel bildet Sporen, die zu einem neuen Moospflänzchen heranwachsen. Weiter unterschieden werden Horn-, Leber- und Laubmoose. Als zweite Großgruppe werden die Farnpflanzen angesehen, die Pteridophyta. Sie entstanden aus den Rhynia, den ersten Gefäßpflanzen mit Leitbündeln, die das Festland besiedelten. Anders als bei Moosen ist der Gametophyt klein und unauffällig und der Sporophyt dominant. Weiter unterteilt werden Bärlappen, Schachtelhalme und Farne. Die dritte und letzte monophyletische Gruppe sind die Samenpflanzen, die Spermatophyta. Hier ist der Gametophyt extrem reduziert. Er besteht nur aus dem Pollenschlauch oder dem Embryosack mit Eizelle. Bei der Verschmelzung entsteht der Samen und aus diesem die für uns gut sichtbare Pflanze als Sporophyt. Unterschieden wird zwischen den Nacktsamern, also den Nadelhölzern und Gingko, und den Bedecktsamern. Bei letzteren sind die Samenanlagen im Fruchtknoten eingeschlossen. Hierzu zählen alle Einkeimblättrigen und Zweikeimblättrigen. Gemein ist den Nackt- und Bedecktsamern, dass sie sich über Samen ausbreiten und gemeinsam die überwiegende Zahl der heute lebenden Pflanzen stellen. Fassen wir noch einmal zusammen: Durch morphologische und genetische Vergleiche werden Stammbäume von Lebewesen erstellt. Heute unterteilt man fünf Reiche. Die Pflanzen, Tiere, Pilze, Monera, also alle Bakterien, und Protista. Letztere sind eine Zusammenfassung verschiedener eukaryotischer Einzeller und einfacher Mehrzeller. Das Reich der Pflanzen ist durch einen Generationswechsel aus haploiden Gametophyten und diploiden Sporophyten charakterisiert. Das Reich gliedert sich in Moose, die keine Leitbündel und Wurzeln haben, in Farnpflanzen mit Leitbündeln und auffälligen Sporophyten und in die Samenpflanzen, die sich über Samen verbreiten. Diese untergliedern sich wieder in Nackt- und Bedecktsamer, je nachdem, ob ihre Samenanlage im Fruchtknoten eingeschlossen ist oder nicht. Doch kommen wir noch einmal zurück zu unseren Pilzen. Ähneln sie eher Pflanzen oder Tieren? Tatsächlich haben sie Merkmale von beiden. Wie auch bei Pflanzen haben die Zellen der Pilze Vakuolen und Zellwände. Allerdings bestehen diese Zellwände aus Chitin, einem Stoff, der sonst nur bei Tieren vorkommt. Und wie Tiere sind sie heterotroph, betreiben also keine Photosynthese. Tschüss und bis zum nächsten Mal.

4 Kommentare
4 Kommentare
  1. Gut verständlich erklärt

    Von Lucien, vor 3 Monaten
  2. warum sind bei 6 Klasse Biologie auch 7,9 und 11te Klasse Aufgaben dabei?

    Von Elena , vor mehr als 2 Jahren
  3. Sehr anschaulich. Toll

    Von Leo Pager, vor etwa 8 Jahren
  4. Sehr gut erklaärt

    Von Sanmsa, vor mehr als 8 Jahren

Die Reiche der Lebewesen – das Pflanzenreich Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Die Reiche der Lebewesen – das Pflanzenreich kannst du es wiederholen und üben.
  • Nenne tierische und pflanzliche Merkmale der Pilze.

    Tipps

    Im Bild siehst du eine Pflanzenzelle mit Vakuole und Zellwand.

    Die Flügeldecken des Marienkäfers enthalten Chitin.

    Lösung

    Pilze besitzen pflanzliche und tierische Merkmale:

    • pflanzliche Merkmale: Zellen mit Vakuolen, Zellwände
    • tierische Merkmale: Zellwände aus Chitin, heterotrophe Ernährung, keine Photosynthese

  • Definiere den Begriff Generationswechsel im Reich der Pflanzen.

    Tipps

    Anders als Pflanzen mit Generationswechsel vermehren sich Grünalgen ungeschlechtlich durch Teilung.

    Lösung

    Unter dem Generationswechsel versteht man einen Wechsel zwischen geschlechtlicher und ungeschlechtlicher Generation. Dabei findet ein Wechsel zwischen haploiden Gametophyten und diploiden Sporophyten statt. Pflanzen mit Generationswechsel haben also einen Embryo. Denn bei der geschlechtlichen Fortpflanzung entsteht eine neue Pflanze aus der Entwicklung eines Embryos.

  • Ordne die Beispiele den Reichen der Lebewesen zu.

    Tipps

    Bei Salmonellen und Staphylokokken handelt es sich um Bakterien.

    Lösung

    So sieht die richtige Zuordnung aus:

    • Protista: Wimperntierchen, Amöben
    • Pflanzen: Gingko, Farne
    • Pilze: Fliegenpilz, Schimmelpilz
    • Monera: Bakterien, wie z.B. Salmonellen und Staphylokokken

  • Arbeite verschiedene Ernährungsformen der Lebewesen heraus.

    Tipps

    Heterotroph bedeutet übersetzt etwa fremde Ernährung.

    Lösung

    Tiere und Pilze sind heterotroph. Tiere müssen energiereiche, organische Stoffe aufnehmen, um daraus ihre Energie zu gewinnen. Pilze nutzen Enzyme, die sie an ihre Umgebung abgeben, um organische Moleküle aufzunehmen. Pflanzen hingegen sind autotroph. Sie nutzen anorganisches Material zum Aufbau körpereigener Stoffe und zur Energiegewinnung.

  • Gib an, welche Pflanzengruppen es gibt.

    Tipps

    Lösung

    Zum Reich der Pflanzen gehören die Moose, die Farnpflanzen und die Samenpflanzen.

  • Ermittle, was Flechten sind.

    Tipps

    Eine Lebensgemeinschaft aus verschiedenen Arten mit gegenseitigem Nutzen wird als Symbiose bezeichnet.

    Die Algen, die man in Flechten findet, betreiben wie unsere grünen Pflanzen Fotosynthese, ernähren sich also autotroph.

    Lösung

    Flechten sind keine Pflanzen, sondern eine Symbiose (Lebensgemeinschaft) aus Pilzen und Algen. Die Lebewesen profitieren voneinander. Die Algen ernähren sich autotroph, können also Energie und körpereigenes Material aus anorganischen Stoffen gewinnen. Da sich Pilze nur heterotroph ernähren, profitieren sie von den Algen, indem sie Nährstoffe von den Algen beziehen. Doch auch die Algen haben einen Nutzen: Der Pilz schützt sie z.B. vor zu starker Sonnenstrahlung oder Austrocknung und hilft bei der Aufnahme von Stoffen.