Wedelquerschnitt vom Adlerfarn

[Fahrenheit]

Hallo liebe Pflanzenfreunde,

heute möchte ich einige Bilder vom Wedel des Adlerfarns (Pteridium aquilinum) zeigen. Es handelt sich um Querschnitte aus der jungen Wedelspitze.

Zur Präparation:
- Fixierung 8 bis 12 mm langer Stücke in AFE für 48 Stunden
- Härtung in Ethanol 70%
- Freihandschnitte in Holundermark mit der Rasierklinge
- Bleichen mit Klorix 1:4
- Wässern (leider wohl zu wenig, die Farben sind etwas blass)
- Färben mit Etzold Grün
- Einschluss in Euparal nach Entwässern in Isopropanol

Zur Technik:
- Leica DM E mit C-Plan Objektiven (Vergrößerung siehe Bildbeschreibung)
- Canon A520 an Leica Periplan mit dem Herrmannschen Adapter
- Stacken mit Zerene Stacker (Build 07.2009)
- Bildbearbeitung mit XNView (Korrektur des Schwarz- und Weisspunkts,  
  Grösse angepasst und leicht nachgeschärft)

Bild 1: Adlerfarn (Bild aus der Wikipedia)


Bild 2: Geschlossen kollaterales Leitbündel mit innenliegendem Xylem (100x, Stack aus 12 Einzelbildern)


Bild 3: Die gleiche Aufnahme wie Bild 2, mit Beschriftung (Edit 18.07.)

XL Xylem, PL Phloem, T Trachee, PP Phloemparenchym - bei Farnen gibt es noch keine Geleitzellen. Weitere Beschriftung im Bild.

Bild 4: Einige Siebzellen des Phloems bei 400-facher Vergrößerung (Stack aus 5 Einzelbildern).

Die trennenden Siebwände zwischen den Zellen sind als feine Streifen gut zu erkennen.

Bild 5: Das Zentrum des Querschnitts mit einigen sehr großen Zellen (100x, Stack aus 9 Einzelbildern)

Es handelt sich um das Markparenchym des Wedels (Danke, Detlef) (Edit 18.07.)

Bild 6: Ein seltsamer Zellverbund, der von der Epidermis ausgeht und sich im Inneren des Sprosses fortsetzt (200x, Stack aus 8 Einzelbildern)

Es handelt sich um ein sklerenchymatisches Gewebe, das bei Farnen einen etwas anderen Aufbau hat als bei höheren Pflanzen (Danke, Detlef!) (Edit 17.07.)

Kommentare und Kritik sind wie immer willkommen.

Vielen Dank!
Jörg

Edit: Einige Korrekturen auf Basis der Hinweise von Detlef Kramer, neue Beschriftung in Bild 3 und Bezeichnung korrigiert (Wedel statt Spross).

[rekuwi]

Lieber Jörg,

das Ergebnis Deiner Arbeit ist exzellent!

Liebe Grüße
Regi

[Detlef Kramer]

Lieber Jörg,

so toll habe ich das periphloematische Leitbündels des Adlerfarns noch nicht gesehen Toll!!!

An der Beschriftung kann ich keine Fehler entdecken.

Foto 2: das habe ich auch schon oft gefunden. Es handelt sich um sehr dünnwandiges Parenchym, das nicht nur geschnitten wurde, sondern, dessen Zellwände auch "geknickt" wurden.

Foto 3: sklerenchymatisch verdickte Zellen, sieht bei Farnen eben nicht so lehrbuchmäßig aus, wie bei Blütenpflanzen.

Habe ich Dir geholfen?

Herzliche Grüße

Detlef

P.S. ein Mikrotom brauchst Du nicht!

[Eckhard]

Hallo Jörg,

grossartiger Schnitt - und ohne Mikrotom! Ich finde es toll, dass Du auch eine "Was ist Was" Erklärung lieferst.

Herzliche Grüsse
Eckhard

[Rolf-Dieter Müller]

...
Zur Präparation:
- Fixierung 8 bis 12 mm langer Stücke in AFE für 48 Stunden
- Härtung in Ethanol 70%
- Freihandschnitte in Holundermark mit der Rasierklinge
- Bleichen mit Klorix 1:4
- Wässern (leider wohl zu wenig, die Farben sind etwas blass)
- Färben mit Etzold Grün
- Einschluss in Euparal nach Entwässern in Isopropanol
...

Guten Morgen Jörg,

ich denke zu blass ist Deine Färbung nicht. Wenn Du ggf. die Farbwirkung von Alciangrün meinst, die ist so in Ordnung. Es ist ja gerade ein Vorteil von Alciangrün, das es nicht zu intensiv aufzieht und somit nicht zu Überfärbungen neigt.

Ein Tipp noch zu Klorix: Wenn ich es überhaupt anwende, dann behandele ich die Schnitte nach der Klorixbehandlung mit ca. 5%iger Essigsäure. Anschließend die Schnitte richtig gut in Wasser auswaschen.

Viele Mikrogrüße
Rolf-Dieter

[Peter V.]

Hallo Jörg,

die Botanik-Schnippler laufen hier in letzter Zeit ja wirklich zur Höchstform auf!
Ich habe gerade erst gelesen, daß Du das ohne Mikrotom geschnitten hast.
Ich bin wirklich "enthusiasmiert", wie man ja heute so schön sagt....

Herzliche Grüße
Peter

[Fahrenheit]

Hallo Zusammen!

Vielen Dank, Euer Lob ehrt mich und spornt zu weiteren Schnitten an!

@ Detlef:
Vielen Dank für Deine Hinweise, die meine Fragen beantworten. Ich nehme an, mit Foto 2 ist Bild 5 gemeint (die großen Zellen im Zentrum des Schnittes) und dann bezieht sich Foto 3 auf das letzte Bild (Nr. 6)?
Hast Du eine Idee, warum sich dieses Sklerenchym bis unter die Cuticula (oder doch Epidermis?) ausbreitet und direkt unter dieser sogar etwas schwammig wirkt?
Spannend finde ich auch den Ring stärkehaltiger Zellen um das Leitbündel. Vielleicht kann ich am Wochenende Bilder mit einer Anfärbung durch Lugolsche Lösung nachliefern.

@ Rolf-Dieter:  
Vielen Dank für Deinen Tipp mit der Essigsäure. Habe ich da, werde ich ausprobieren.

Zum Mikrotom: gut, dass Ihr von meinen Freihandschnitten nur gestackte Ausschnitte seht.  
Ich denke, für schöne plane Präparate mit satt sitzenden Deckgläsern ohne Euparalring oder Blasen drumherum bietet der Schnitt mit einem Mikrotom doch Vorteile.
Dank Rolf-Dieter werde ich bald Gelegenheit haben, das auszuprobieren.

Viele Grüße
Jörg

[Manfred Rath]

Hallo Jörg,
hab bislang keine derart exzellenten Aufnahmen von Schnitten erlebt (soll natürlich die Qualität der Bilder anderer Autoren nicht schmälern  ).
Eine Frage hätt ich trotzdem:Wie bearbeitest Du Deine Bilder nach?
Liebe Grüße Manfred

[Fahrenheit]

Hallo Manfred,

danke für Dein Lob!

Die Nachbereitung mache ich mit dem freien Programm XnView. Eigentlich ein Bildbetrachter, der aber auch einige Möglichkeiten zur einfachen Bearbeitung bietet.

Dabei passe ich den Schwarz- und Weißpunkt an, um das verfügbare Farbspektrum des jpg-Formats voll auszunutzen. Üblicherweise setzt man dazu in der Histogrammansicht den Schwarzpunkt von "0" in die Nähe des Auftretens der ersten (dunkelsten) Werte im Histogramm und den Weißpunkt von "255" in die Nähe der letzten (hellsten) Werte.

Das Histogramm wird dann auf den gesammten Wertebereich gestreckt. Das bedeutet, dunkle Farben werden dunkler - was einer Kontrastverstärkung entspricht - und helle Farben werden heller - hier ist das Ergebnis eine allgemeine Aufhellung des Bildes. Die Funktion wirkt in XnView auf alle drei Farbkanäle, sodass sich kaum eine Verschiebung der Farbwerte untereinander ergibt.

Anschließend passe ich die Größe auf 800x600 an und schärfe leicht nach. Fertig.

Hier die einzelnen Stufen anhand einiger Beispielbilder:

Bild 7: Ein Ausgangsbild aus dem Stapel (Verkleinert, keine weitere Nachbearbeitung)


Bild 8: Stack aus 8 Bildern mit Zerene Stacker (Verkleinert, keine weitere Nachbearbeitung)


Bild 9: Schwarz- Weißpunkte angepasst (Verkleinert, keine weitere Nachbearbeitung)


Bild 10: Fertiges Bild, nach dem Verkleinern auf 800*600 nachgeschärft.


Schöne Grüße
Jörg

[Fahrenheit]

Hallo Detlef,

gerade habe ich Deine Beschriftung für den Französischen Ahorn von Eckard gesehen.

Dann wären die großen Zellen in Bild 5 mit Markparenchym auch korrekt bezeichnet?

Vielen Dank!
Jörg

[Manfred Rath]

Hallo Jörg,
danke für die umfassende Beschreibung,"XnView" muß ich mir auch runterziehen...
Schönes Wochenende
Manfred

[Fahrenheit]

Guten Abend Farnfreunde,

zu zwei Themen möchte ich noch Bilder nachreichen. Zum Einen haben die Wedel des Adlerfarns auch - wenige -  Drüsenhaare, von denen sich zwei in ein Präparat verirrt haben, zum Anderen wollte ich die in Bild 3 bezeichnete "Stärkehaltige Zellage belegen.

Technik wie im Eingangsbeitrag, die Bilder zum Stärkenachweis stammen von gewässerten Schnitten, die mit Lugolscher Lösung versetzt wurden.

Bild 11: Drüsenhaare (200x, Stack aus 19 Einzelbildern)


Bild 12: Stärkekörner im Querschitt eines Farnwedels - älteres Leitbündel (200x. Stack aus 11 Einzelbildern)


Bild 13: Aufnahme aus Bild 12 mit Beschriftung (Edit 18.07.)


Bild 14: Stärkekörner im Querschitt eines Farnwedels - jüngeres Leitbündel (200x. Stack aus 7 Einzelbildern)


Bild 15: Aufnahme aus Bild 14 mit Beschriftung (Edit 18.07.)

XL: Trachee mit angeschnittener leiterförmiger Querwand.

Auch bei der Färbung mit Lugolscher Lösung kann man die einzelnen Gewebearten im Querschnitt recht gut unterscheiden. In Bild 12 kann man Stärkekörner sowohl im die Leitbündel umgebenden Parenchym als auch - kleinere - in der das Leitbündel begrenzenden Zellschicht erkennen.
Bei dem jüngeren Leitbündel in Bild 13 enthalten diese speziellen Zellen keine oder nur ganz vereinzelt Stärkekörner, dafür finden sich aber recht viele im Xylemparenchym.  
Die Bilder bestätigen nach meiner Ansicht aber nicht eine "das Leitbündel begrenzende stärkehaltige Zelllage" (Mikroskopisch Botanisches-Praktikum; Gerhard Wanner, Seite 176), da mir die vorhandenen Stärkekörner zu wenig charakteristisch erscheinen.
Ich habe dann noch einmal genauer nachgelesen: die Aussage im Wanner bezieht sich auf die Leitbündel im Rhizom des Adlerfarns, nicht auf die des Wedels. Mein Fehler: wer lesen kann, ist klar im Vorteil.  

Schöne Grüße
Jörg  

[Fahrenheit]

Guten Morgen Zusammen!

Die Sache mit der Stärke und dem Markparenchym hat mir ja doch keine Ruhe gelassen und ich habe versucht, mich noch mal schlau zu lesen.

Neben einigen Fundstellen im Netz zeigt Hans Molisch in Anatomie der Pflanzen (1920, S.118 ff.) den "Stamm" der Farne am Beispiel des Adlerfarns (dort als Pteris aquilina).

Bild 16: Zeichnung eines Leitbündels vom Adlerfarn aus Hans Molisch in Anatomie der Pflanzen (Fig.108, S.118)


Man kann der Zeichnung schön entnehmen, dass Stärkeeinlagerungen auch an den Leitbündeln des Wedels sowohl im Xylemparenchym als auch in den Zellen des das Leitbündel begrenzenden Zellrings auftreten.

Da sich bei meinen Schnitten nur so wenige Körner gefunden haben, vermute ich, dass vielleicht die Fixierung in AFE die Stärke teilweise aufgelöst hat. Oder der Farn lagert an der im Wachstum befindlichen Wedelspitze nicht so viel ein, da die Energie zum Aufbau der Zellen benötigt wird.

An meinen älteren Beiträgen im Thread habe ich diverse Korrekturen und Erweiterungen vorgenommen. Hier noch einmal herzlichen Dank an Detlef für seine Hinweise zu den mir unbekannten Strukturen.

Neben dem "Wer lesen kann ist klar im Vorteil" gilt also auch "Erst lesen, dann posten"  
Da gelobe ich Besserung.

Danke an alle, die es bis hier hin geschafft haben  
Jörg

[Fahrenheit]

Hallo liebe Farnfreunde!

Die Tage habe ich mir noch einmal das 'seltsame Gewebe' aus Bild 6 des Eingangspostings angesehen, das ich seinerzeit als sklerenchymatisch angesprochen hatte, da sich dort fuchsingefärbte Zellen fanden.

Nach dem erneuten Blick auf die nun durchgehärteten Euparalpräparate glaube ich, dass es sich dabei nicht um ein sklerifiziertes Stützgewebe handelt, sondern eher um ein Durchlüftungsparenchym, in dem die Zellen keine so regelmäßige Form haben und in einem losen Verbund mit entsprechenden Interzellularen sitzen.
Ausschlaggebend dafür sind die Blattspalte (Stomata), die ich an der Austrittsstelle des Parenchyms in der Epidermis gefunden habe:

Bild 17: Blattspalte in der Farnepidermis, Vergrößerung 400x, Stack aus 2 Bildern

Der Stack besteht aus einem Bild mit der Schärfenebene auf der Schnittoberfläche und einem mit der Schärfenebene in der Mitte der beiden geschlossenen Schließzellen des Stoma.

Man kann erahnen, dass der hier gezeigte Blattspalt in den tieferen Zellschichten des recht dicken Freihandschnittes liegt. Dies ist auch der Grund, aus dem ich in bisher übersehen hatte (leider zeigt keines meiner Dauerpräparate einen schön angeschnittenen Blattspalt).

Da der Farnstängel die Stomata nur an den Stellen zeigt, an denen das 'Durchlüftungsparenchym' an die Epidermis grenzt und kein Assimilationsparenchym im eigentlichen Sinne in der Umgebung liegt, möchte ich vermuten, dass die gezeigten Strukturen auch der Guttation dienen könnten.

Guttation ist die aktive (durch spezielle Zellen in den Hydathoden oder passive über den Wurzeldruck) Ausscheidung von Wasser, um bei unzureichender Verdunstung durch sehr hoher Luftfeuchtigkeit den Wassertransport aufrecht zu erhalten.

Somit erscheint mir meine Interpretation schlüssig, da Adlerfarn, z.B. in Irland und Schottland gerade in sehr feuchten Regionen ganze Landstriche beherrscht.

Zu den Hydathoden findet man einiges im Eschrich (1995, Seite 56 ff.). Bei einigen Farnen sitzen sie an den Enden der Blattnerven. Sehr schön sieht man sie auch beim Dickblatt (Crassula), z.B. beim Geldbaum (Crassula ovata), wo die Austrittsstellen als helle Punkte auf der Blattoberseite erkennbar sind.
Leider widersetzen sich die fixierten und in Ethanol gehärteten Blattstücke noch meinen Schneideversuchen. Mit Möhre oder Holundermark komme ich bei 4 mm Dicke aber auch nicht weiter ...

Herzliche Grüße
Jörg