Botanik: Amerikanischer Amberbaum (Liquidambar styraciflua) *

[Peter T.]

Liquidambar styraciflua, der Amerikanische Amberbaum (,,sweet gum"), ist ein sommergrüner Laubbaum der Familie Hamamelidaceae mit auffälliger, sternförmiger Blattgestalt und intensiver Herbstfärbung sowie balsamisch duftendem Harz.
Sein natürliches Vorkommen erstreckt sich vom östlichen Nordamerika bis hinunter nach Mexiko und Mittelamerika.
Das aus der angeritzten Rinde austretende, honigähnliche Balsamharz (American Storax) wurde traditionell als Kaugummi genutzt.

Meinen Baum habe ich allerdings mitten in München entdeckt, wo er auch gut zu gedeihen scheint.

Hier zunächst der Habitus:

Bild 1 (Wikimedia Commons, Autor Famartin)

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:2014-11-^{02_13_06_29_Sweet_Gum_during_autumn_along_Lower_Ferry_Road_in_Ewing,_New_Jersey.JPG}

Ich habe mir Spross, Blattstiel und Blatt für diesen Beitrag angeschaut. Geschnitten wurde an einem Schlittenmikrotom mit 30 µm Schnittdicke, die Färbung habe ich nach Etzold mit FCA durchgeführt. Eingedeckt sind die Schnitte in Euparal, die Aufnahmen entstanden an einem Leica DMLB mit einer Sony a6400. Die RAW-Aufnahmen wurden in Lightroom, Topaz und Photoshop im Hinblick auf Kontrast, Schärfe, Belichtung und Farbwiedergabe nach meine Vorstellungen optimiert. Die Modifikationen wurden auf das ganze Foto angewendet, eine selektive Bearbeitung bestimmter Details fand nicht statt.

Ich zeige zunächst den Querschnitt des Sprosses.

Bild 2


Diese Aufnahme des nativen, ungefärbten Querschnitts war Grundlage für verschiedene Darstellungen.

Hier zunächst die Polarisation:

Bild 3 (Polarisiation)


Deutlich abgrenzbar das im polarisierten Licht dunkle Mark mit mehreren peripher gelegenen Harzkanälen. Daran angrenzend die helle Zone des Xylems, der dunkle Phloem-Ring und die Sklerenchymkappen, die hier fast zu einem durchgehenden Ring konfluieren. Nach außen hin bilden das Rindenparenchmym und die Rinde (Phellem) den Abschluss.

Bild 4

Erregerfilter: Bandpass 450–490 nm (blaues Anregungslicht)
Strahlenteiler: dichroischer Spiegel bei 510 nm
Emissionsfilter: Langpass 515 nm (Emission oberhalb 515 nm)



Insgesamt visualisiert diese Anregung (Würfel I3, Leica) hier sehr eindrucksvoll die Verteilung und Intensität von lignin- und phenolreichen Wandbereichen im Spross. Ohne jegliche Färbung lassen sich so Verholzungsgrad, Gewebegliederung und die Ausbildung des peripheren Festigungsgürtels unmittelbar aus dem Autofluoreszenzbild ablesen.

Bild 5

Erregerfilter: Bandpass 515–560 nm (grünes Anregungslicht)
Strahlenteiler: dichroischer Spiegel bei 580 nm
Emissionsfilter: Langpass 590 nm (Emission oberhalb 590 nm)



Sichtbar ist hier (Würfel N2.1, Leica)vor allem die Primärfluoreszenz des Chlorophylls: chloroplastenreiche Parenchymbereiche und die noch grünen Rindenregionen leuchten intensiv rot und zeichnen so die Gewebestruktur nach.


Nach den nativen Schnitten nun die FCA-Färbung.

Bild 6


Dazu auch noch einige Detailbilder.

Bild 7


Einer der Harzkanäle am Rande des Markparenchyms mit dem links angrenzenden Xylem.

Bild 8 (DIC)


Ein weiterer Harzkanal im DIC.

Bild 9 (Polarisation)


Im Rindenbereich wurde hier eine Struktur erfasst, die möglicherweise einen schizogenen Harzkanal zeigt:

Bild 10


Zum Abschluss des Sprosses noch eine Randstruktur, die ich als Lentizelle interpretieren würde, hier in der UV-Anregung

Bild 11

Erregerfilter: Bandpass 340–380 nm (UV‑Anregung).
Strahlenteiler: dichroischer Spiegel bei 400 nm.
Emissionsfilter: Langpass 425 nm (Emission oberhalb 425 nm).



Epidermis, Cuticula und der darunter liegende sklerenchymatische Festigungsgürtel zeichnen sich als heller, bläulich leuchtender Rand ab. Die UV‑Anregung (Würfel A, Leica) macht hier vor allem phenolische Inhaltsstoffe und cutin/suberin‑reiche Wandanteile sichtbar, sodass die äußere Schutzschicht des Sprosses optisch betont wird.


Damit weiter zum Blattstiel. Vorneweg noch einmal eine Aufnahme am ungefärbten, nativen Querschnitt.

Bild 12

Erregerfilter: Bandpass 450–490 nm (blaues Anregungslicht)
Strahlenteiler: dichroischer Spiegel bei 510 nm
Emissionsfilter: Langpass 515 nm (Emission oberhalb 515 nm)



Bild 13 (FCA)


Bild 14 (Polarisation)


Im Detail einer der im Blattstiel besonders eindrucksvollen Harzkanäle

Bild 15


Und hier dieser Harzkanal im polarisierten Licht

Bild 16 (Polarisation)


Jetzt die beiden zentralen Kanäle, ebenfalls im polarisierten Licht:

Bild 17 (Polarisation)



Dann zu den Blattquerschnitten, zunächst die Übersicht in der FCA-Färbung

Bild 18


Dann noch einmal die (ungefärbte) Autofluoreszenz:

Bild 19

Erregerfilter: Bandpass 450–490 nm (blaues Anregungslicht)
Strahlenteiler: dichroischer Spiegel bei 510 nm
Emissionsfilter: Langpass 515 nm (Emission oberhalb 515 nm)



Und etwas näher ran:

Bild 20


Bei den roten Anteilen rätsle ich etwas, was hier zu sehen ist. Möglicherweise eine beginnende (Herbst)färbung?


Wie immer freue ich mich über Kommentare, Berichtigungen und Ergänzungen.

[Manfred Rath]

Hallo Peter, leider kann ich mit keinen Berichtigungen oder Ergänzungen dienen, dafür aber mit höchstem Lob für diesen sehenswerten Beitrag.

Grüße aus der Steiermark, Manfred

[Daniel Scheibenstock]

Lieber Peter,

sehr schön, dass du auch den Schritt zur Fluoreszenzmikroskopie gegangen bist. Es freut mich sehr für dich, dass du diese spannende Technik nun ebenfalls in deinem Repertoire hast.

Zu Bild 20: Meine Vermutung ist – vorausgesetzt, du hast mit blauem Licht angeregt (ca. 470 nm) – dass hier noch Chlorophyllreste zu sehen sind. Wenn ich mich richtig erinnere, fixierst du deine Proben lediglich in 70 % Ethanol. Daher könnte ich mir gut vorstellen, dass es sich um verbliebene Chlorophyllreste handelt.

Ich persönlich bin ja ein Freund davon, für Fluoreszenzuntersuchungen möglichst frische und unfixierte Schnitte zu verwenden, da dabei oft die natürlichsten und aussagekräftigsten Fluoreszenzsignale erhalten bleiben.

vielen Dank und liebe Grüße,

Daniel

[Peter Reil]

Hallo Peter,

deine Beiträge mit den hervorragenden Schnitten und ebensolchen Bildern sind eine echte Bereicherung im Forum - danke dafür!

Gruß
Peter

[Jürgen Boschert]

Lieber Peter,

Peter Reil trifft den Nagel auf den Kopf!

[Siegfried]

Hallo Peter,
ein wunderschöner und informativer Beitrag. Besonders hat mich deine Erklärung vom Sichbarmachen von in ungefärbten Schnitten noch nicht sichtbaren Merkmalen mittels Floureszenz, interessiert. Danke.
   lG von Siegfried

[Peter T.]

Hallo liebe Kommentatoren,

vielen Dank Euch allen dafür!

@Manfred: Danke für das Lob

@Daniel: Ich freue mich auch und bin gerade dabei, mich etwas einzuarbeiten. Ein faszinierendes Thema! Deine Idee zum Chlorophyll scheint mir stimmig zu sein. Ich habe noch mal nachrecherchiert, irgendwo stand, dass dann auch in der UV-Anregung zumindest ein schwaches Signal erkennbar sein müsste. Das habe ich aber nicht gesehen. Könnten natürlich trotzdem Chlorophyllreste sein, oder Phenole.

@Peter: Vielen Dank für Deine freundlichen Worte, ich freue mich sehr darüber! (Und ist ja auch alles mit Deinem Mikrotom geschnitten )

@Jürgen: Vielen Dank, auch dass Du so häufig bei mir kommentierst!

@Siegfried: Herzlichen Dank! Ich bin gerade selbst dabei, mir das mit der Fluoreszenz etwas näher zu bringen.

Schöne Grüße

Peter

[Hans-Jürgen Koch]

Lieber Peter,

sorry für die späte Rückmeldung.
Bin wieder daheim, mit stabilem Internet.

Ein rundum gelungener Beitrag, bin begeistert.
Welche Farbenpracht.

Evtl. findest du noch  Calciumoxalat – Kristalle.
In der Regel liegen die Kristalle im Vakuolenraum.

Gruß nach München

Hans-Jürgen

[Peter T.]

Lieber Hans-Jürgen,

ich hoffe, Du/ Ihr habt Euch im Harz gut erholt.

Vielen Dank für Deine lobenden Worte. Die FCA-Färbung ist sicher sehr intensiv, aber wohl gerade noch nicht überfärbt.
Calciumoxalatkristalle sind reichlich vorhanden, ich reiche demnächst gerne noch welche nach.


Herzliche Grüße

Peter

[reinok]

Hallo Peter,

die Bilder sind fantastisch.

Da muss ich noch viel Üben um auch wenigstens Bilder im Hellfeld gut ins Forum einzubringen.

Toller Beitrag, gefällt mir.


Viele Grüße

Reiner

[Peter T.]

Hallo Reiner,

vielen Dank für Dein Lob!

Es ist, wie Du sagst: Da macht die Übung wirklich viel aus.
Wichtig ist, dass man regelmäßig hier was zeigt, es kommen ja neben der Anerkennung oft auch Vorschläge, was man verbessern könnte. Nur so lernt man. Und hier gibt es niemanden, dessen Ratschläge nicht wohlmeinend wären.

Schöne Grüße

Peter

[Daniel Scheibenstock]

Hallo Reiner,

Ich würde das Repertoire gleich um Pol erweitern. Viele Pflanzen zeigen interessante Eigenschaften im Pol

Und der liebe Peter hat absolut recht die Gemeinschaft hier ist sehr Hilfsbereit und außerordentlich Kompetent 💪🥳

Liebe Grüße Daniel