Von Knospen und Blüten – Teil II Die Blattnatur der Blütenorgane und die Sprossknospennatur der Blüte

Elemente der Naturwissenschaft 124, 2026, S. 5-33 | DOI: 10.18756/edn.124.5

Zusammenfassung:

Der hier vorliegende zweite Teil des Artikels beinhaltet eine Review unterschiedlicher Ansätze zur Homologisierung von Blütenorganen mit dem Laubblatt. Glück vergleicht die Gestalt der Blütenblätter mit dem Laubblatt. Eames verglich die Nervatur der Stängelblätter mit jener der Blütenorgane und stellte ihre Vergleichbarkeit fest. Buzgo et al. schlagen eine durchgehende Metamorphose vom Laubblatt bis zum Fruchtblatt vor. Baum und Leinfellner vertreten die These, dass das Schildblatt die Grundlage für Staub- und Fruchtblatt abgibt. Für Claßen-Bockhoff ist das Staubblatt ein einzigartiges Organ ohne Blattcharakter. Die zum Schluss vom Autor vorgeschlagene Verwandtschaft des Blattgrundes des Stängelblattes mit den Kelch-, Kronen- und Staubblättern bzw. der Blattspreite mit dem Fruchtblatt findet eine Korrektur durch den anschliessenden Vergleich der beiden übergeordneten Organstrukturen der Sprossknospe und der Blüte. Die Bedeutung der Sprossknospe für das Verständnis der Gestalt der Angiospermen wurde von Goethe, de Candolle und Arber thematisiert. Die Homologisierung dieser beiden übergeordneten Organe führt zu dem im ersten Teil des Artikels (Elemente 123) vorgeschlagenen Modell einer mehrjährigen Blütenpflanze.

Schlüsselbegriffe: Blütenknospe, Sprossknospe, Schuppenblatt, Laubblatt, Homologie

Vorbemerkung zum ersten Teil des Artikels in Elemente 123 Im ersten Teil sind die grundlegenden Konzepte (Typuskonzept, Grundorgankonzept) und Vorgehensweisen der Morphologie (das Feststellen von Homologien und Analogien) behandelt worden und es sind alternative Konzepte wie die partielle Homologie von vegetativen und generativen Grundorganen und ein viergliedriges Grundorgankonzept vorgeschlagen worden. Die Ansicht von Adriance C. Foster, Agnes Arber und Michel Guédès, dass Schuppenblatt und Laubblatt gleichwertige Organe sind, und dass das Schuppenblatt nicht als ein reduziertes Laubblatt aufgefasst werden kann, wurde besprochen.

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Referenzen
  • Arber, A. (1937): The interpretation of the flower: a study of some aspects of morphological thought. Biological reviews 12 (2), S. 157–184. https://doi.org/10.1111/j.1469-185X.1937.tb01227.x
  • Arber, A. (1950): The Natural Philosophy of Plant Form. Cambridge.
  • Balthazar, M. von, Endress, P.K. (2000): Phylogenetic relationships in Buxaceae based on nuclear internal transcribed spacers and plastid ndhF sequences. Int J Plant Sci 161, S. 785–792. https://doi. org/10.1086/314302
  • Balthazar, M. von, Endress, P.K. (2002): Development of inflorescences and flowers in Buxaceae and the problem of perianth interpretation. Int J Plant Sci 163, S. 847–876. https://doi.org/10.1086/342714
  • Bateman, R.M., Hilton, J., Rudall, P.J. (2006): Morphological and molecular phylogenetic context of the angiosperms. Journal of Experimental Botany 57 (13), S. 3471–3503. https://doi.org/10.1093/jxb/erl128
  • Bateson, W. (1894): Materials for the study of variation treated with especial regard to discontinuity in the origin of species. London, New York.
  • Baum, H. (1949): Beiträge zur Kenntnis der Schildform bei den Staubblättern. Österr. Botan. Zeitschrift, Bd. 96, H. 3–4, S. 453–466.
  • Baum, H. (1951): Die Bedeutung der diplophyllen Übergangsblätter für den Bau der Staubblätter. Österr. Botan. Zeitschr. 99, S. 228–243.
  • Becker, A. (2020): A molecular update on the origin of the carpel. Current Opinion in Plant Biology 53, S. 15–22. https://doi.org/10.1016/j. pbi.2019.08.009
  • Bell, A.D. (2008): Plant Form. An illustrated guide to flowering plant morphology. Portland.
  • Bowman, J.L. (ed.) (1994): Arabidopsis. An Atlas of Morphology and Development. New York.
  • Buzgo, M., Soltis, P.S, Soltis, D.E. (2004): Floral Developmental Morphology of Amborella trichopoda (Amborellaceae). International Journal of Plant Sciences 165 (6), S. 925–947. https://doi.org/10.1086/424024
  • Candolle, A.P. de (1827a): Organographie végétale ou description raisonnée des organes des plantes. Teil 1. Paris.
  • Candolle, A.P. de (1827b): Organographie végétale ou description raisonnée des organes des plantes. Teil 2. Paris.
  • Candolle, A.P. de, Meissner, C.F. (1828a): August Pyramus de Candolle’s Organographie der Gewächse. Teil 1. Stuttgart.
  • Candolle, A.P. de, Meissner, C.F. (1828b): August Pyramus de Candolle’s Organographie der Gewächse. Teil 2. Stuttgart.
  • Claßen-Bockhoff, R. (2016): The shoot concept of the flower. Still up to date? In: Flora 221, S. 46–53. https://doi.org/10.1016/j.flora.2015.11.012
  • Coen, E. (2001): Goethe and the ABC model of flower development. Comptes rendus de l’Academie des sciences. Serie III, Sciences de la vie 324 (6), S. 523–530. https://doi.org/10.1016/S0764-4469(01)01321-X
  • Coen, E.S., Carpenter, R. (1993): The Metamorphosis of Flowers. The Plant Cell 5 (10), S. 1175–1181. https://doi.org/10.1105/tpc.5.10.1175
  • Eames, A.J. (1931): The Vascular Anatomy of the Flower with Refutation of the Theory of Carpel Polymorphism. Am J Bot 18 (3), S. 147–188. https://doi.org/10.2307/2435823
  • Eshed, Y., Baum, S.F., Perea, J.V., Bowman, J.L. (2001): Establishment of polarity in lateral organs of plants. Current Biology 11, S. 1251–1260. https://doi.org/10.1016/S0960-9822(01)00392-X
  • Glück, H. (1919): Blatt- und blütenmorphologische Studien. Eine morphologische Untersuchung über die Stipulargebilde, über die Intravaginalpapillen, über die Blattscheide und über die Bewertung der Blütenblattgebilde. Jena.
  • Goebel, K. (1884): Vergleichende Entwicklungsgeschichte der Pflanzenorgane. In: Schenk, A. (Hg.): Handbuch der Botanik, 3.1, S. 100–431. Breslau.
  • Goethe, J.W. von (1790): Versuch die Metamorphose der Pflanzen zu erklären. Gotha.
  • Goethe, J.W. von (1964): Aufsätze, Fragmente, Studien zur Morphologie. (Die Schriften zur Naturwissenschaft / Goethe. Abt. 1, Texte, Bd. 10). Weimar.
  • Goto, K., Kyozuka, J., Bowman, J.L. (2001): Turning floral organs into leaves, leaves into floral organs. Current Opinion in Genetics & Development 11 (4), S. 449–456. https://doi.org/10.1016/s0959- 437x(00)00216-1
  • Greyson, R.I., McDaniel, C.N. (1994): The Development of Flowers. New York.
  • Groover, A.T. (2005): What genes make a tree a tree? Trends in Plant Science 10 (5), S. 210–214. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2005.03.001
  • Hagemann, W. (1970): Studien zur Entwicklungsgeschichte der Angiospermenblätter. Bot Jahrb Syst (90), S. 297–413.
  • Hagemann, W. (1984b): Die Baupläne der Pflanzen. eine vergleichende Darstellung ihrer Konstruktion. Skriptum der Vorlesung gleichen Titels. Eigenverlag, S. 1–464.
  • Hansen, A. (1907b): Goethes Metamorphose der Pflanzen. Part 2: Tafeln. Giessen.
  • Kadereit, J.W. (2014): Funktionelle Morphologie und Anatomie der Gefässpflanzen. In: Kadereit, W.J., Körner, C., Kost, B., Sonnewald, U. (Hg.): Strasburger − Lehrbuch der Pflanzenwissenschaften. Berlin, Heidelberg.
  • Kunze, H. (1978): Typologie und Morphogenese des Angiospermen- Staubblattes. Beitr. z. Biologie der pflanzen (54), S. 239–304.
  • Leinfellner, W. (1959): Petaloid verbildete Staubblätter von Narcissus als ein weiteres Beispiel für die Umbildung diplophyller in sekundär schlauchoder schildförmige Spreiten. Österr. Bot. Zeitschr. 107, S. 39–44.
  • Leins, P., Erbar, C. (2008): Blüte und Frucht. Morphologie, Entwicklungsgeschichte, Phylogenie, Funktion und Ökologie. 2., vollst. überarb. Aufl. Stuttgart.
  • Masters, M.T. (1869): Vegetable teratology, an account of the principal deviations from the usual construction of plants. Published for the Ray Society by R. Hardwicke, London.
  • McConnell, J.R., Barton, M.K. (1998): Leaf polarity and meristem formation in Arabidopsis. Development 125 (15), S. 2935–2942. https://doi. org/10.1242/dev.125.15.2935
  • Meyerowitz, E.M., Smyth, D.R., Bowman, J.L. (1989): Abnormal flowers and pattern formation in floral development. Development 106 (2), S. 209–217. https://doi.org/10.1242/dev.106.2.209
  • Potonié, H. (1912): Grundlinien der Pflanzenmorphologie im Lichte der Palaeontologie. Jena.
  • Ronse De Craene, L.P. (2018): Understanding the role of floral development in the evolution of angiosperm flowers: clarifications from a historical and physico-dynamic perspective. Journal of Plant Research 131 (3), S. 367–393. https://doi.org/10.1007/s10265-018-1021-1
  • Ronse De Craene, L.P., Brockington, S.F. (2013): Origin and evolution of petals in angiosperms. Plecevo 146 (1), S. 5–25. https://doi. org/10.5091/plecevo.2013.738
  • Schilperoord, P. (2011): Metamorphosen im Pflanzenreich. Lesen im Buch der Verwandlungen. Stuttgart.
  • Schilperoord, P. (2018): Pflanzenvielfalt – ein Spiel mit Formen. Broschüre zur gleichnamigen Ausstellung. Selbstverlag, Alvaneu Dorf.
  • Specht, C.D., Bartlett, M.E. (2009): Flower Evolution. The Origin and Subsequent Diversification of the Angiosperm Flower. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics 40 (1), S. 217–243. https://doi. org/10.1146/annurev.ecolsys.110308.120203
  • Strasburger, E., Sitte, P. (1993): Lehrbuch der Botanik für Hochschulen. 33. Aufl. Stuttgart.
  • Telfer, A., Poethig, R.S. (1994): Leaf development in Arabidopsis. In: Meyerowitz, E.M. (Hg.): Arabidopsis. Cold Spring Harbor Monograph Series 27, S. 379–401. New York.
  • Theißen, G., Melzer, R., Rümpler, F. (2016): MADS-domain transcription factors and the floral quartet model of flower development. Linking plant development and evolution. Development 143 (18), S. 3259– 3271. https://doi.org/10.1242/dev.134080
  • Theißen, G., Rümpler, F. (2021): Evolution of Floral Organ Identity. In: Nuño de la Rosa, L., Müller, G.B. (eds.) Evolutionary Developmental Biology: A Reference Guide. S. 697–713. Cham.
  • Troll, W. (1928): Organisation und Gestalt im Bereich der Blüte. Berlin.
  • Troll, W. (1939): Vergleichende Morphologie der höheren Pflanzen. Erster Band: Vegetationsorgane, zweiter Teil. Koenigstein-Taunus.
  • Troll, W. (1954): Praktische Einführung in die Pflanzenmorphologie. Erster Teil: Der vegetative Aufbau. Ein Hilfsbuch für den botanischen Unterricht und für das Selbststudium. Jena.
  • Troll, W. (1957): Praktische Einführung in die Pflanzenmorphologie. Zweiter Teil: Die blühende Pflanze. Jena.
  • Voigt, F.S. (1817): Grundzüge einer Naturgeschichte. Frankfurt a. Main.
  • Wagenitz, G. (2008): Wörterbuch der Botanik. Morphologie, Anatomie, Taxonomie, Evolution. 2., erw. Aufl. Hamburg.
  • Weberling, F. (1981): Morphologie der Blüten und der Blütenstände. Stuttgart.
  • Zahn, L.M., Kong, H., Leebens-Mack, J.H., Kim, S., Soltis, P.S., Landherr, L., Soltis, D.E., Depamphilis, C.W., Ma, H. (2005): The evolution of the SEPALLATA subfamily of MADS-box genes. A preangiosperm origin with multiple duplications throughout angiosperm history. Genetics 169 (4), S. 2209–2223. https://doi.org/10.1534/genetics.104.037770
  • Zotz, G., Wilhelm, K., Becker, A. (2011): Heteroblasty – A Review. Bot Rev 77 (2), S. 109–151. https://doi.org/10.1007/s12229-010-9062-8