Botanik: Casuarina cunninghamiana - UV-Fluoreszenz u.a. *

[reblaus]

Lieber Detlef -

Deinen Anmerkungen stimme ich völlig zu und ich zweifle nicht daran, dass es sich bei der Casuarina um Phellem handelt, zumal die etwas zusammengedrückten Zellen auch typisch sind. Bei den wunderschönen Aufnahmen von David ist die Form ja noch prächtig erhalten, ebenfalls bei denen von Klaus, wobei man bei letzteren natürlich berücksichtigen muss, dass es sich um gefärbte Schnitte handelt.
Allerdings ist dieses schöne Fluoreszenzblau selten, bei den meisten Sprossquerschnittenpräparate (gefärbt oder ungefärbt) sehe ich da nur grünliche Fluoreszenz. Interessanterweise macht man die analoge Beobachtung auch bei der Fluoreszenz der Cuticula (meist grün, selten blau).
Es ist sicher so, dass beim Suberin und beim Cutin verschiedener Pflanzen nur die Hauptkomponenten m.o.w. identisch sind, während die Zusatzbestandteile variieren und diese dürften wohl hauptsächlich für die Fluoreszenz verantwortlich sein - ähnlich wie das Horst jetzt für die Cellulose klargestellt hat.

Viele Grüße

Rolf

[reblaus]

Lieber Horst -

Danke für Deinen Einspruch - er hat mich davor bewahrt meine verschütteten Kenntnisse über die Entstehung von Farben einer Generalüberholung unterziehen zu müssen.

Die Anlagerung von Substanzen an das Zellwandgerüst kann man auch beim Austrocknen der Zellen durch die Änderung (Verstärkung) der Fluoreszenz beobachten.

Viele Grüße

Rolf

[Horst Wörmann]

Liebe Fluoreszenzler,

da wir schon mal beim Cutin sind, kann ich noch ein Bild beisteuern:
Blattquerschnitt bei 470 nm Anregung; das Cutin fluoresziert gelblich.



Dasselbe im Durchlicht Hellfeld:


und Hellfeld/Fluoreszenz überlagert:



Leider in Caedax eingedeckt, deshalb war keine Anregung bei 365 nm möglich (wegen der Eigenfluoreszenz des Caedax). Die Blätter sehen etwas angegammelt aus. Kein Wunder: sie sind schon etwas älter, etwa 47 Millionen Jahre. Sie stammen aus der Grube Messel. Gezeigt ist ein Paraffinschnitt von etwa 5... 10 µm, ungefärbt - also reine Eigenfluoreszenz des Cutins. Erstaunlich gut erhalten, trotz eines gewissen Alters!

Viele Grüße aus Bonn
Horst Wörmann

[David 15]

Hallo,

interessante Diskussion !

Ich habe ein wenig gewühlt und auch noch ungefärbte Schnitte des Taschentuchbaumes gefunden. Sie wurden 2 Jahre in Ethanol gelagert, fluoreszieren aber trotzdem blau

DPlanApo 40/0,85 UV


UVFL 20/0,65
Und hier noch ein weiteres Beispiel vom Sprossquerschnitt der Purpurtanne. Es ist ebenfalls die Rinde die diese blaue Farbe zeigt.


Viele Grüße
David

[reblaus]

Hallo David -

sehr schöne Aufnahmen! Du schreibst, die Schnitte wurden in Ethanol gelagert - wie ist das zu verstehen?

Gruß

Rolf

[David 15]

Hallo Rolf,

dankeschön ! In den 2 Jahren befanden sich die Schnitte in 70%igem Ethanol in einem Schnappdeckelglas 

Grüße
David

[koestlfr]

Liebe Kollegen!

Ich möchte Euch den ungefärbten 40µm Schnitt einer Zitterpappel bei 365nm zeigen. Die Pappel zeigt das von Euch beschriebene Blau auch in anderen Bereichen des Sprosses.



Liebe Grüße
Franz

[Horst Wörmann]

Lieber Thilo,

wenn ich Dich richtig verstanden habe, willst Du aus den fluoreszenzspektroskopischen Daten lokal aufgelöste Ausagen über die in der Zellwand eingelagerten Komponenten haben. Oder anders ausgedrückt und zurückkommend auf die erste Frage von Rolf:
Was sehen wir da eigentlich? Welche Komponente ist für welche Fluoreszenz verantwortlich?

Im Beispiel von Franz' Zitterpappel ist das einfach: außen Cutin, dann Suberin im Phellem, und weiter die verholzten Zellwände mit Lignin in blauer Fluoreszenz. 'Dazu noch ein bißchen Rot vom Chlorophyll. In diesem Schnitt sind die einzelnen Bereiche sauber getrennt. Was aber, wenn z.B. Berberin eingelagert wird? Dann erhält man eine grünlich-gelbe Mischfarbe, bei der das gelbe Berberin die blaue Farbe überstrahlt. Das haben Rolf-Dieter und ich mal auf der MKB-Seite gezeigt.

Wie kann man aus den Fluoreszenzfarben Rückschlüsse auf die Inhaltsstoffe ziehen? Geht das überhaupt?
Jetzt wird's kompliziert, und der Vorwurf, mangelnde interdisziplinäre Zusammenarbeit hätte längst zu einer Lösung geführt, trifft nicht.

Voraussetzung sind technische Lösungen, nämlich das Mikrospektralphotometer, wie das auf meiner Kiste aufgebaut ist und in Wirkungsweise und Anwendung auf der MKB-Seite  beschrieben ist. Es ist für den Bastler sogar möglich, orts- und spektralaufgelöste Bilder zu machen, wie Johannes Kropiunig hier vor einiger Zeit vorgeführt hat (leider wurden die tollen Möglichkeiten seines Gerätes seinerzeit nicht erkannt). Bei seinem System wird der (lineare) Eintrittspalt des Spektrometers in der Zwischenbildebene angeordnet und das Präparat dann motorisch verschoben; nennt sich "push-broom"-Verfahren und wird auch kommerziell angeboten. Hyperspektral- und Multispektralsysteme gibt's übrigens eine Menge.

Die Spektraldaten hätten wir nun - wie kommt man nun zur chemischen Zusammensetzung?
Gar nicht   .
Wir haben bei den Fluoreszenzspektren leider immer nur breite Beulen. Ihr Astronomen habt's gut, ihr habt scharfe Spektrallinien, deshalb haben die astronomischen Spektrometer auch so eine hohe Auflösung. H(alpha)-Linie bei soundsoviel nm gemessen, also Wasserstoff. Das geht bei der Fluoreszenz nicht, weil physikalisch bedingt zu wenig Information im Spektrum ist, und das ist die Crux. Ganz anders als bei z.B. Infratrotspektren von Gasen, da hat man wunderbare Rotationsschwingungsspektren! Natürlich gibt es Ausnahmen, wie z.B. die schmalbandige rote Fluoreszenz bei 611 nm des Europiums in den Pigmentfarben auf Banknoten, oder die des Chlorophylls. Ist aber leider selten.

Noch schwieriger wird es, weil die Emissionsspektren ein und desselben Stoffes von der molekularen Umgebung abhängen. Deshalb sieht Rolf auch die unterschiedlichsten Farben in Cuticula und "Holz", je nach Pflanze, Präparation und Anregung. Und noch ein Problem: die chemische Zusammensetzung all dieser Naturstoffe ist nicht konstant.

Kurz zusammengefaßt: es ist grundsätzlich unmöglich, aus den Spektraldaten die Substanzen sicher zu identifizieren.

Das soll erstmal reichen, sonst langweilen sich die anderen Floureszenzler.
Viele Grüße
Horst

[reblaus]

Lieber Horst -

danke für die Darstellung der Problematik!
Diesen allgemeinen Zwirn hier möchte ich nicht durch Spezialbeiträge verlängern aber ich will doch noch einen separaten Beitrag verfassen und hier einlinken
http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=24523.0
um zu zeigen, dass man man zwar einen fluoreszierenden Pflanzenstoff nicht durch dessen Spektrum allein identifizieren kann, dass die Fluoreszenz aber dann sehr hilfreich sein kann, wenn man ihn erst kennt.

Viele Grüße

Rolf

[Fahrenheit]

Liebe Kollegen,

so, nun ist der Beitrag gelistet.

Herzliche Grüße
Jörg