Botanik: Noch einmal Buchsbaum *

Fahrenheit · Januar 31, 2010, 22:44:10 NACHMITTAGS

Liebe Mikrofreunde,

angeregt von Daniel Steiners perfektem Schnitt eines Buchs-Ästchens habe ich mich auch einmal an unseren Buchsbaum gewagt, da insbesonders die "Hörnchen" mir keine Ruhe gelassen haben. Die Ergebnisse möchte ich hier vorstellen.

Der immergrüne gewöhnliche Buchsbaum (Buxus sempervirens) trägt gekreuzt gegenständige Blätter mit satt grüner Oberseite und deutlich hellerer Unterseite. In den Blattachseln sitzen Knospen der Blüten und Äste der nächsten Wachtumsperiode. Der Samen wird von Ameisen verbreitet (Myrmechorie), die von speziellen Duftstoffen angelockt werden.
Das harte Holz des langsam wachsenden Buchsbaums wird zum Drechseln und auch im Instrumentenbau verwendet (z.B. die Saitenwirbel der Streichinstrumente).

Bild 1: unser eigener Buchs versteckt sich gerade unter einer dicken weißen Decke, daher hier eine Aufnahme von blühendem Buchs aus der Wikipedia:

Bild 2: Stich von Buxus sempervirens aus: Prof. Dr. Otto Wilhelm Thomé Flora von Deutschland, Österreich und der Schweiz 1885, Gera, Germany

Hinweise zu den verwendeten Färbungen und der Technik finden sich am Ende des Threads.

Junger Ast

Zum Einstieg noch einmal ein junger Ast in der Totalen, der Durchmesser in Längstrichtung beträgt ca. 2,2 mm:

Bild 3: Ästchen quer, SAC Färbung nach Rolf-Dieter Müller, Vergrößerung 50x, Stapel aus 14 Bildern.

Der typische achsensymetrische Aufbau mit den vier "Hörnchen" und der ausgeprägten Cuticula ist gut zu erkennen.

Betrachtet man das Ästchen zwischen zwei der gekreuzten Blattpaare, wirkt es so, als seien die Blattstiele über die ganze Länge zwischen den beiden Knoten abgeflacht und mit dem Ästchen verwachsen, ein Detail, das man auch im Stich von Prof. Dr. Otto Wilhelm Thomé (Bild 2) findet:

Bild 4: Makroaufnahme eines Ästchens zwischen zwei Blattknoten:

Bei den Leitbündeln in den "Hörnchen" handelt es sich somit wohl um die Blattspuren des weiter oben ansitzenden Blattpaares.
Auffällig ist der Sklerenchymstrang in jeder der 4 Hörnchenspitzen, der sich an den Blatträndern fortsetzt. Bei diesem handelt es sich nicht um eine Leitbündelkappe, zu einen, weil die Lage zum darunterliegenden Leitbündel nicht passt (der Strang sitzt neben dem Leitbündel, nicht oberhalb des Phloems) und zum anderen, weil es auch vorkommen kann, dass zwei Leitbündel in einem "Hörnchen" liegen, jedoch keine zwei Sklerenchymstränge vorhanden sind:

Bild 5a/b: "Hörnchen" mit Blattspur und Sklerenchymstrang, SAC, Vergrößerung 200x, Stapel aus 8 Bildern, direkt darunter die gleiche Aufnahme mit Maßstabsbalken (leider leidet beim Einsetzen des Maßstabsbalkens die Bildqualität, darum zeige ich hier beide Aufnahmen):

Bild 6: zwei Leitbündel der Blattspur aber nur ein Sklerenchymstrang, SAC, Vergrößerung 400x,
Stapel aus 10 Bildern:

Die Härte des Buchsbaumholzes hängt wahrscheinlich mit dem recht massiven Mark und der hohen Anzahl Markstrahlen im Xylem zusammen:

Bild 7a/b: Leitbündel und Mark, SAC, Vergrößerung 200x, Stapel aus 9 Bildern, direkt anschließend wieder die gleiche Aufnahme mit Maßstabsbalken:

Die Markstrahlen treten bei der SAC Färbung als dunkelrote Zellreihen zwischen dem orangeroten Xylem hervor, was man im nachfolgenden Bild bei höherer Vergrößerung etwas besser erkennen kann. Der Übergang zwischen dem Kambiumgewebe beziehungsweise merestematischen Gewebe zum Xylem ist unregelmäßig gebaut. Jeweils dort wo eine undifferenzierte blaue Zelle in den orangen Xylemring hineinragt, liegt ein Markstrahl. In der Regel sind sowohl Xylem als auch die Markstrahlen jeweils 1 bis 2 Zellreihen dick.

Bild 8a: Phloem, Kambium und Xylem mit Markstrahlen, SAC, Vergrößerung 400x, Stapel aus 11 Bildern:

Bild 8b: Wie oben mit Beschriftung:

Von innen nach außen:
XL - Xylem
MS - Markstrahl
CA und ME - Kambium und meristematisches Gewebe, das Kambium
als einzelne Zellreihe ist für mich nicht erkennbar.
Tüpfel - einige der gut erkennbaren Tüpfel der Zellen des Markstrahls
Ph - Phloem
RP - Rindenparenchym

Färbt man mit AcriBER, treten die Markstrahlen dunkelrot zwischen dem grünen Xylem hervor. Frisches Präparat, leider saufen die Rottöne im Bild ab, warum das so ist, kann ich mir nicht erklären.

Bild 9: Phloem, Kambium und Xylem mit Markstrahlen, AcriBER, Vergrößerung 200x, Stapel aus 6 Bildern:

Die Blätter

Nun noch zu den Blättern des Buchsbaums. Diese erwiesen sich als schwer zu präparieren, da sich die untere Epidermis mit dem Schwammparenchym vom Palisadenparenchym mit den aufsitzenden Leitbündeln ablöst.
Der Effekt wird zwar durch Fixierung und Schnitt verstärkt, ist aber auch beim lebendigen Blatt schon vorhanden, was die nachfolgenden Makroaufnahmen belegen:

Bild 10: Makroaufnahme der Unterseite eines frischen Blattes mit silbrigem Streifen über dem Blattspreit. Dort haben sich die Gewebe - wie oben beschrieben - schon voneinander gelöst.

Der Bereich der Ablösung lässt sich durch mechanische Belastung vergrößern. Bricht man das Blatt längst entlang des Spreites, lässt sich die untere Epidermis mit dem anhaftenden Schwammparenchym leicht abheben. Man erkennt dann sehr schön die hellere feingliedrige Nervatur des Blattes vor dem Hintergrund des dunklen Palisadenparenchyms.

Bild 11: Makroaufnahme des Blattes mit Nervatur nach Bruch entlang des Spreites und Entfernung der unteren Epidermis:

Schneidet man die fixierten Blätter (AFE), hängt das Gewebe nur noch an den Blatträndern zusammen. Ein planes Einbetten ist nicht möglich, da die obere und untere Hälfte des Schnittes beim Entwässern in Isopropanol unterschiedlich schrumpfen.

Bild 12: klassischer Blattaufbau, Etzold Grün, Vergrößerung 200x, Stapel aus 12 Bildern

Bild 13: Bild 12 mit Beschriftung

Am Blattrand findet sich dann die Fortsetzung des Sklerenchymstranges aus den "Hörnchen" (Bild 5).

Bild 14: Blattrand mit Sklerenchymstrang, Etzold Grün, Vergrößerung 200x, Stapel aus 14 Bildern:

Mein Dank an Detlef Kramer für Seine Hinweise zum Kambium und den Blattspuren. Ich hoffe, ich habe alles korrekt wiedergegeben.

Kommentare und Kritik sind wie immer willkommen.

Vielen Dank und herzliche Grüße
Jörg

Die Technik:
Makroaufnahmen mit Canon S3IS
Leica DME mit N-Plan und C-Plan Objektiven
Herrmannscher Kameraadapter
Canon PS A520
Anpassung des Schwarz- und Weißpunktes, Größenänderung und leichtes Nachschärfen der Bilder mit XNView

SAC Färbung nach Rolf-Dieter Müller:
(Safranin, Astrablau und Chrysoidin) Schnitte aus 70% Ethanol, Eckhardsche Eintopfmethode.
- Safranin 0,1% (>5 Minuten)
- Astrablau 2% (30 Sekunden)
- Chrysoidin 0,1% (>5 Minuten, 50 Grad)

- Wässern (2-mal wechseln)
- Färben in Safranin 0,1% (5 bis 7 Minuten)
- Wässern
- Differenzieren in Salzsäure/Ethanol (0,5ml HCL 30% auf 100 ml Ethanol 70%),
Nur wenige Sekunden!
- Unterbrechen der Differenzierung mit Aqua dest.
- Mehrfach Spülen
- Färben mit Astrablau 2% für ca. 30 Sekunden
- Wässern
- Färben mit Chrysoidin 0,1% unter einmaligem Erhitzen für 5 bis 7 Minuten
- Wässern, 3x wechseln
- Entwässern mit Isopropanol (2-mal wechseln nach 10 und 30 Sekunden, anschließend 3 Mal für je 3 Minuten)
- Eindecken in Euparal

AcriBER Färbung
BKB, Acriflavin und Erythrosin (Tetraiodfluorescein, E127) in wässrigen Lösungen
- BKB 0,125%
- Acriflavin 2% für 30 Sekunden
- Erythrosin für 5 Minuten
- Isopropanol/Euparal und Xylol/Malinol

- Wässern (2-mal wechseln)
- Färben in BKB 0,125% für 5 Minuten
- Wässern (2-mal wechseln)
- Färben mit Acriflavin für 30 Sekunden
- Wässern (wechseln bis kein Acriflavin mehr im Spülwasser)
(Lupenkontrolle: Sklerenchym grün, restliches Gewebe gelb-orange)
- Färben mit Erythrosin in wässriger Lösung (Ansatz aus der Vorratsflasche)
Verkürzte Färbezeit nur 5 statt 10 Minuten.
- Wässern (Wechseln bis kein Erythrosin mehr im Spülwasser)
- Entwässern mit Isopropanol (2-mal wechseln nach 10 und 30 Sekunden)
- Überführen in Xylol (3-mal wechseln, insgesamt 15 Minuten)
- Einschließen in Malinol

Aber nu' ist Schluss!

Edit 20.10.2017: Bilder wieder aktiviert.

rekuwi · Januar 31, 2010, 23:06:05 NACHMITTAGS

Lieber Jörg,

einfach nur Klasse!!!!

Begeisterte Grüße
Regi

Michael W. · Februar 01, 2010, 00:14:55 VORMITTAG

Lieber Jörg,

phänomenal, wirklich toll! Vor allem der Schnitt durch den Stängel ist gut gelungen und super gefärbt. Für solche Präparate muss ich leider noch üben.
Die SAC-Färbung ist wirklich sehr schön, Du hast uns ja schon Schnitte vom Blattstiel der Esche in SAC gezeigt. Muss ich unbedingt ausprobieren!!!

Eine Frage: war das Material für den Stängelquerschnitt frisch oder fixiert? Wenn fixiert, in was und wie lange?

Viele Grüße
Michael

Eckhard · Februar 01, 2010, 09:36:09 VORMITTAG

Lieber Jörg,

das ist wirklich eine tolle Dokumentation die Du zusammengestellt hast. Ich werde unseren Buchsbaum im Frühjahr mit ganz anderen Augen betrachten

Wo findest Du denn die Bilder aus der Flora von Deutschland?

Schnitt und Färbung gefallen mir gut, vor allem das Übersichtsbild ist sehr schön.

Herzliche Grüsse
Eckhard

Jan Kros · Februar 01, 2010, 11:35:18 VORMITTAG

Lieber Jörg,

Das ist wirklich eine tolle Dokumentation die Du zusammengestellt hast.
Schnitt und Färbung gefallen mir gut, vor allem das Übersichtsbild ist sehr schön.
Woher stammen dann die schöne Zeichnungen die du immer dabei machst.

Herzlichen Gruss aus den Niederlanden
Jan Kros

Klaus Henkel · Februar 01, 2010, 12:51:04 NACHMITTAGS

Zitat von: Jan Kros in Februar 01, 2010, 11:35:18 VORMITTAG
Lieber Jörg,
Das ist wirklich eine tolle Dokumentation die Du zusammengestellt hast.
Schnitt und Färbung gefallen mir gut, vor allem das Übersichtsbild ist sehr schön.
Woher stammen dann die schöne Zeichnungen die du immer dabei machst.
Herzlichen Gruss aus den Niederlanden
Jan Kros

Ja, das interessiert mich auch.

Lieber Jan, Du bekommst bald einen Brief von mir, aber hier schon einmal vorab ein herzliches Servus!
Servus KH

Fahrenheit · Februar 01, 2010, 19:02:38 NACHMITTAGS

Liebe Regi, lieber Michael, Eckhard, Jan und Herr Henkel,

vielen Dank für die lobenden Worte, es freut mich sehr, dass Euch / Ihnen meine Zusammenstellung gefallen hat.
Mir war ob des langen Beitrags ja schon etwas bang, ob der überhaupt bis zum Ende gelesen würde.

Zunächst zu den Bildern aus dem Buch "Flora von Deutschland, Österreich und der Schweiz" von Professor Thomé. Diese sind gemeinfrei und können leicht über die Wikipedia Commons gefunden werden:

Startseite commons.wikimedia.org

Man kann ganz einfach über den wissenschaftlichen Namen suchen (links im oberen Drittel ist das Eingabefeld).

Es gibt dort aber auch einen speziellen Index nur für die Bilder aus Thomés Buch, der die wissenschaftlichen Namen in alphabetischer Reihenfolge enthält:

http://commons.wikimedia.org/wiki/Flora_von_Deutschland_Index

Eigentlich stammen die Bilder jedoch von der sehr schön gemachten Seite http://www.biolib.de/ von Herrn Kurt Stüber. Dort kann auf eine Vielzahl gemeinfreier Fachbücher aus Botanik und Zoologie zugegriffen werden.

Lieber Michael, ich schneide in aller Regel mit AFE fixiertes Material. Die Buchsstängel lagen für 48 Stunden in klassischem AFE (90:5:5) und anschließend noch für 24 Stunden in Ethanol 70%, bis ich Zeit zum Schneiden hatte.

Heute Abend werde ich wohl noch dazu kommen, Übersichtsbilder von den Blattschnitten zu machen. Diese haben sich schon schön geklärt, wie das bei Euparal ja üblich ist.

Allen herzliche Grüße und viel Spaß beim Stöbern auf der Seite von Herrn Stüber!
Jörg

Eckhard · Februar 01, 2010, 19:19:33 NACHMITTAGS

Lieber Jörg,

die Flora von Deutschland kenne ich wohl - schliesslich steht das Werk etwa 3 Meter von mir entfernt im Regal

Danke für den Link zu der digitalen Ausgabe.

Herzliche Grüsse
Eckhard

wimeisrhi · Februar 01, 2010, 20:30:07 NACHMITTAGS

Hallo,
so ein Beitrag löst eine ungeheure Freude aus bei mir, auf dieses Forum gestoßen zu sein. Was lernen und dabei einen ästhetischen Genuss zu haben.
Vielen Dank und viele Grüße
Wilhelm Meister

Fahrenheit · Februar 01, 2010, 21:33:42 NACHMITTAGS

Lieber Wilhelm,

auch Dir vielen Dank für Dein Lob!

Hier, wie eben angekündigt, noch ein größerer Bildausschnitt aus dem Präparat des Blattquerschnittes. Leider mit den typischen Schwächen des 'kleinen' Objektives (Leica N-Plan 5x).

Bild 15: Blatt mit Gewebeablösung zwischen Palisadenparenchym und Schwammparenchym, Etzold Grün, Vergrößerung 50x, Stapel aus 10 Bildern.

Und ein weiteres Mal das Leitgewebe des Sprosses - man sieht, in Euparal eingedeckte Schnitte gewinnen mit der Zeit - und ich war mit den ersten Photos mal wieder zu früh.

Bild 16: Leitgewebe, Vergrößerung 400x, Stapel aus 4 Bildern

Herzliche Grüße
Jörg

Daniel Steiner · Februar 02, 2010, 17:56:42 NACHMITTAGS

Zitat von: Fahrenheit in Februar 01, 2010, 21:33:42 NACHMITTAGS
Und ein weiteres Mal das Leitgewebe - man sieht, in Euparal eingedeckte Schnitte gewinnen mit der Zeit - und ich war mit den ersten Photos mal wieder zu früh.

Lieber Jörg,
nun komm ich auch noch mit meinem Senf, obwohl ich mich angesichts der hier gezeigten Qualität lieber schön still gehalten habe - sehr schöne, kräftige Färbung. Auch die eingangs gezeigte Variante SAC muss ich mal probieren.
Das Problem der Parenchym-Ablösung habe ich ebenso.
Ich kann einzig die oben angesprochene Verbesserung anhand der Bilder nicht so ganz nachvollziehen. Es ist wohl Zeit, dass ich meine eigenen Buxus-Schnitte wieder hervorkrame, selber schaue und neu fotografiere. Vielleicht ist die Veränderung zu subtil, als dass sie mit unserer Fototechnik richtig augenfällig würde? (Du fotografierst doch auch mit einer Canon A6xx?)

Herzliche Grüsse,
Daniel

Fahrenheit · Februar 02, 2010, 18:29:26 NACHMITTAGS

Lieber Daniel,

ja, ich photografiere auch mit einer Powershot, aber mit einer A520. Und Du hast wahrscheinlich recht: die Bilder geben das Erlebnis am Mikroskop nicht wirklich wieder. Zumal ein direkter Vergleich so nicht möglich ist, 8a ist zwar auch mit dem 40er Objektiv aufgenommen, aber bei einer Kamerabrennweite von 23,2 mm und nicht bei 13,8 mm wie Bild 16.

Allerdings sind die Farben schon prägnanter (der Weißabgleich ist der gleiche und die Beleuchtungsintensität weitestgehend auch) und an den Tüpfeln der Zellen in den Markstrahlen kann man denke ich auch eine schärfere Zeichnung erkennen.

Du brauchst Dich übrigens mit Deinem Buchs-Schnitt nicht zu verstecken. In meinen Augen ist er - soweit man das anhand der gezeigten Photos sagen kann - wirklich perfekt.
Sowohl von der Schnittdicke (meine sind da mit 50µm eher etwas zu dick, Möhre taugt bei Buchs nicht als Einschlussmittel, sie ist zu weich) als auch von der sehr gut gelungenen Etzold-Färbung und der scharfen Abbildung.

Schau' Dir deine Schnitte noch mal an, da tut sich wirklich noch so einiges, wenn das Euparal aushärtet. Ich nehme an, das hängt mit der Änderung des Brechungsindex zusammen, die durch das Verdunsten des Lösungsmittels Isopropanol entsteht.
Insbesondere in den ersten paar Tagen wird das beim Einschließen mit aufgebrachte Isopropanol in der Nähe des Schnittest verdrängt bzw. es stellt sich ein Lösungsgleichgewicht ein.

Schön, dass Du die von mir beobachteten 'Auflösungserscheinungen' an den Blättern bestätigen kannst.

Herzliche Grüße
Jörg

Eckhard · Februar 02, 2010, 18:47:48 NACHMITTAGS

Lieber Jörg,

ZitatMöhre taugt bei Buchs nicht als Einschlussmittel, sie ist zu weich

Protest!!!!!

Herzliche Grüsse
Eckhard

Fahrenheit · Februar 02, 2010, 20:08:18 NACHMITTAGS

Lieber Eckhard,

vielleicht hätte ich konkreter schreiben müssen: Möhrenmark ist als Einschlussmittel für fixierten Buchs zu weich.
Das ist zumindest meine Erfahrung.

Wie das mit unfixiertem Material ausschaut, kann ich allerdings nicht beurteilen.

Vielleicht kann ich meine Technik da aber auch noch etwas verfeinern: ich hatte mir das frische Möhrenmark in der passenden Größe zurechtgeschnitten und mit einem Dorn ein Loch gestochen, das in etwa dem Durchmesser der Probe entsprach. Das passt natürlich nicht genau: das Loch war rund und der Querschnitt des Ästchens ist ja eher oval.

Anschließend habe ich mit Wasser angefeuchtet (immer feucht gehalten) und nach einigen Minuten mit dem Schneiden begonnen.

Herzliche Grüße
Jörg

Eckhard · Februar 02, 2010, 20:27:26 NACHMITTAGS

Lieber Jörg,

über fixiertes Material kann ich nicht mitreden.

Ich habe mir gerade von der Terrasse etwas Buchsbaum geholt und zur Ehrenrettung der Möhre mit ihrer Hilfe geschnitten. Die Schnitte liegen in 30% Ethanol und gleich geht das Färben los.

Du musst mit dem Zahnstocher ein Führungsloch bohren, das etwas kleiner als Deine Probe ist. Dann prökelst Du den Ast oder Stiel da vorsichtig rein. Das muss richtig fest sein! Sobald da etwas Spielraum ist weicht die Probe dem Messer aus und es wird Murks.

Herzliche Grüsse
Eckhard