Samen - Biologie.

« Bevor ein Samen auszukeimen beginnt, muss er eine Reihe von Hürden meistern, die meist ökologische Ursachen haben.

Die Samen der Herbstblüher, wie Astern oderChrysanthemen, könnten theoretisch durchaus noch in einem milden Herbst auskeimen, hätten dann aber den harten Winter vor sich.

Deshalb benötigen viele Samen einklimatisches Signal, um keimbereit zu sein.

Dieses Signal sind Temperaturen um den Gefrierpunkt im Winter.

Solange es so kalt ist, keimen die Samen aus physiologischenGründen nicht aus, der Stoffwechsel kommt nicht in Fahrt.

Erst bei den im Jahresablauf folgenden milden Frühlingstemperaturen oder auch später im Sommer keimen dieSamen gefahrlos aus. In Trockengebieten wie Wüsten hingegen ist Wassermangel ein Keimhindernis.

Um jedoch zu verhindern, dass die Samen bereits beim ersten Regenschauer auskeimen,sind die Samenschalen mit keimungshemmenden Stoffen imprägniert, die nur mit reichlich Wasser (mindestens 25 Millimeter Niederschlag) ausgewaschen werden können.Dann aber ist der Boden ausreichend durchfeuchtet, um den Pflanzen nicht nur das Keimen, sondern meist auch das Vollenden ihres Lebenszyklus zu erlauben.

Weshalbaber keimen Samen in den Früchten nicht aus? Schließlich ist in einer Tomate ausreichend Feuchtigkeit vorhanden und auch Zimmertemperatur reicht normalerweise zumKeimen aus.

Gleich nach Bildung der Frucht auszukeimen, wäre natürlich sinnlos.

Deshalb enthalten die Säfte in den Früchten Spuren eines Pflanzenhormons, derAbscisinsäure, die nicht nur für die Winterruhe verantwortlich ist, sondern alle möglichen Aktivitäten der Pflanze bremst, so auch das Keimen.

Der Gegenspieler diesesHormons ist die Gibberellinsäure, die das Auskeimen stimuliert und von den Samen unter geeigneten Bedingungen gebildet wird. Die „Experimentierfreude” der Evolution im Bereich Samenentwicklung und Samenkeimung hat nicht nur dazu geführt, dass manche Samen Lichtkeimer und andereDunkelkeimer sind.

In den Samen mancher Pflanzenarten liegen zudem noch unvollständige Embryos vor (wie bei Eschen, Taglilien oder Rosen), die sich erst unter denBedingungen einer Samenruhe zu keimfähigen Samen entwickeln.

Interessant ist auch die Strategie des Kaffeestrauches oder der australischen Seideneiche ( siehe Grevillea), bei denen Ausscheidungsprodukte aus Blättern und Wurzeln das Auskeimen von Samen der eigenen Art verhindern.

Das Coffein unter den Kaffeesträuchern hemmt das Keimen, und nur wenn Vögel die roten Kaffeebeeren aus dem Bereich der Mutterpflanzen wegtragen, können die ungenießbaren Samen auf „coffeinfreiem”Boden auskeimen. Eine andere Art der Fürsorge für die eigenen Samen findet sich bei der nordamerikanischen Zuckerkiefer oder den südafrikanischen und australischen Proteengewächsen.Hier bleiben die Samen in den Blütenständen, den Zapfen, fest eingeschlossen, bis ein Waldbrand die umgebende Buschvegetation vernichtet hat und die Erde mit derenAsche gedüngt ist.

Unter dem Einfluss der Hitze kohlen die Zapfen zwar an, öffnen aber langsam die dicht geschlossenen Schuppen, so dass die Samen vom Windherausgeblasen und mittels ihrer Fluganhängsel verbreitet werden.

Während tiefe Temperaturen die Samen der Herbstblüher nicht schädigen, sind die Samen derProteengewächse weitgehend hitzeresistent. Die größten Samen hat wohl die Seychellennusspalme.

Nach dem Öffnen der Fruchthülle erkennt man allerdings, dass die eigentlichen Samen viel kleiner sind als die ganzeFrucht.

Die kleinsten Samen dürften die der Orchideen sein.

Wie feiner Staub sehen sie aus und entsprechend zahlreich werden sie gebildet.

Diese Miniaturisierung gelingtdadurch, dass dem Embryo bei der Samenentwicklung kein Endosperm, also kein Nährgewebe beigepackt wird.

Deshalb gestaltet sich ihre Keimung schwierig.

Sie gelingtnur, wenn ein Pilz mit seinen Hyphen in den Orchideensamen einzudringen versucht.

Dann beginnt der Embryo der Orchidee, den Eindringling langsam „aufzufressen” – undzwar so langsam, dass dieser sich von außen her immer wieder regenerieren kann und damit ein ausreichendes Nahrungspotenzial darstellt.

Versuche zur künstlichenAufzucht von Orchideen haben gezeigt, dass dies nur mit einem ausgefeilten „Cocktail” von Vitaminen, Mineralien und Kohlenhydraten gelingt, die der Pilz demnach alleliefert.

Mit der Entwicklung des ersten grünen Blättchens wird der Orchideenkeimling selbständig und kann sich selbst ernähren.

Dem Pilz bleibt er aber in einer sogenannten Endomykorrhiza (inneren Symbiose) lebenslang verbunden.

Bei einer derart komplizierten Keimweise ist leicht einsehbar, dass sehr viele Samen gebildet werdenmüssen, damit wenigstens einige eine Chance haben. 6 SAATGUT In den meisten Ländern ist das in der Landwirtschaft verwendete Saatgut strengen Kontrollen unterworfen.

Die entsprechenden Vorschriften, z.

B.

über Sortenreinheit undVirusfreiheit, sind inzwischen Standard.

Im Zentrum der wirtschaftlichen Diskussion steht heute oft die Frage, ob Saatgut und seine Eigenschaften patentfähig sind.

In denbeiden letzten Jahrzehnten wurde vor allem die Praxis kritisiert, hybrides, besonders leistungsfähiges Saatgut einzusetzen, das nicht einfach durch Wiederaussaat dergewonnenen Samen (etwa Mais oder Weizen), sondern nur durch gezielte Saatzucht zu erhalten ist, denn diese Praxis geht mit einem Monopol weniger Saatzuchtfirmeneinher.

Zudem ist heute gentechnisch verändertes Saatgut in der Diskussion, dem verschiedene Qualitäten, sei es Herbizidresistenz oder Widerstandsfähigkeit gegenSchädlinge, in das Erbgut eingefügt wurden.

Einderseits befürchtet man gesundheitliche Risiken und die Ausbreitung von Resistenzen auf Wildpflanzen.

Andererseits werdenpolitische Bedenken geäußert, etwa hinsichtlich der Benachteiligung der Landwirtschaft in den Entwicklungsländern. Verfasst von:Peter DittrichMicrosoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation.

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