Botanik: Der Gummibaum - Ficus elastica *

[Wolfram Weisshuhn]

Lieber Detlef,

ganz sicher hat der Jörg eine Bilderbucharbeit abgeliefert. An den Aufnahmen hat auch der biologische Laie seine Freude.

Nun machst du den Beitrag zum Rätsel. Um das Rätsel etwas leichter zu machen, schreibe doch bitte, auf welchen Bildern die "Ungereimtheiten" versteckt sind.

herzliche Grüße

Wolfram

[Mila]

Hallo Detlef,

meinst Du die Anordnung von Xylem und Phloem?

Viele Grüße
Mila

[Detlef Kramer]

Liebe Mila,

Bingo! Ich habe länger gebraucht. Aber, wie erklärst Du den Fakt. Ich habe nur eine Hypothese.

Zur Erläuterung für die Anderen: in der Blattspreite liegt das Xylem in den Leitbündeln stets über dem Phloem. Bei Jörgs Gummibaum ist es genau umgekehrt, obwohl, wie es üblich ist, das Palisadenparenchym oben angeordnet ist. Wie gesagt, ich habe eine Hypothese und habe sie auch Jörg mitgeteilt. Er müsste die Antwort geben können.

Lieber Wolfram,

ich denke, Dein Einwand hat sich damit erledigt. Es betraf alle Querschnitte der Blattspreite, in denen ein Leitbündel liegt.

Herzliche Grüße
Detlef

[Fahrenheit]

Liebe Freunde,

auch Euch vielen Dank für Euer Lob!

Lieber Rolf-Dieter,

ja, Du hast Recht, das 20er Objektiv geb' ich nicht mehr her!

Liebe Mila,

einem solchen Buchprojekt fühle ich mich nicht gewachsen, da fehlt noch jede Menge Material. Als Leser würde ich erwarten, zu einer ganzen Reihe von Pflanzen Schnitte aller relevanten Gewebe vor zu finden - und da hapert es noch gewaltig. 

Lieber Detlef,

danke für Deine Hinweise zum invers bifacialen Blatt. Aber das ist es nicht. Die Bilder 1, 16 und 22 zeigen meiner Meinung nach, dass es sich um ein normal orientiertes bifaciales Blatt handelt.

Ich muss gestehen, dass mir die ungewöhnliche Anordnung der Leitgewebe gar nicht aufgefallen ist. Ich hatte schon genug mit den schwärmen kleiner Bündel im inneren des großen Rings im Blattstiel und dem Mittelnerv des Blattes zu tun.

Zwei Möglichkeit sehe ich noch:
- vielleicht ist das oben liegende Xylem untypisch gefärbt (beim Entwässern ausgeblichen oder nicht stark genug verholzt) und wir sehen unten ein Sklerenchym?
- Bild 24 zeigt m.E. links oben einen abzweigenden Nerv. Wenn das stimmt, gibt es eine leichte Drehung und das Xylem liegt tatsächlich unten.

Ich  werde die Tage noch mal meine Präparate durchforsten und entsprechende Bilder einstellen. Vielleicht hat auch jemand Lust, eigene Präparate zu erstellen und die Bilder hier zu posten? Ich würde ich sehr darüber freuen.

Allen herzliche Grüße
Jörg

[Fahrenheit]

Lieber Detlef, liebe Freunde,

ich glaube, ich habe durch meine Nachlässigkeit einige Verwirrung gestiftet. Leide habe ich mir meine eigenen Präparate nicht genau genug angesehen und reflexhaft beschriftet. Was soll ich sagen, meine Vermutung von vorgestern Abend ist korrekt. Das von mir in den Bildern 27b und 30b als Xylem bezeichnete Gewebe ist ein Sklerenchym. Das Xylem ist da, wo man es beim Blatt erwarten darf: oberhalb des Phloems.

Hier der Beweis:

Bild 32a/b: Nebenleitbündel (Blattnerv) noch im Parenchym des Zentralstrangs des Blattes, Bild 32b mit Beschriftung. Vergrößerung 400x, Stapel aus 6 Bildern


SKL:  Sklerenchym
Pl:     Phloem
Xl:    Xylem
Pa:    Parenchym

Und hier noch einmal einer der Nerven im Blattspreit umschlossen von der Leitbündelscheide:

Bild 33a/b: Nebenleitbündel mit Bündelscheide, Bild 33b mit Beschriftung. Vergrößerung 400x, Stapel aus 6 Bildern


Leider liegt das Bündel nicht senkrecht zur Schnittebene und daher ist alles ein wenig verschwommen. Beschriftung analog Bild 32b,
LBS:  Leitbündelscheide
SPa:  Schwammparenchym.

Die vom Hauptstrang abzweigenden Leitbündel drehen sich übrigens tatsächlich, wie man auf Bild 23 jeweils links und rechts von diesem erkennen kann. Und zwar so, dass das Sklerenchym unten zu liegen kommt und damit das Xylem oben landet. Die Bilder 32a/b zeigen das kleine leitbündel rechts vom Hauptstrang.

Die fehlerhaften Beschriftungen in den Bildern 27b und 30b habe ich korrigiert. Detlef, nochmals vielen Dank für Deinen Hinweis!

Herzliche Grüße
Jörg

[Detlef Kramer]

Lieber Jörg,

ja, das ist nun absolut überzeugend. Da habe ich mich durch die untypisch schwache ausbildung des Xylems teuschen lassen. Das könnte übrigens daran liegen, dass es sich um eine Regenwaldpflanze handelt - die braucht kein so stabiles Xylem.

Herzliche Grüße
Detlef

[Fahrenheit]

Lieber Detlef,

danke für Deine Bestätigung!

Bei der Regenwaldpflanze hast Du sicher an die wegen der höheren Luftfeuchtigkeit geringeren Belastungen des Xylems durch den Verdunstungssog gedacht? Aber wie passt dass mit den stark eingesenkten Stomata zusammen, die doch eher auf eine Trockenanpassungn hindeuten?
Wenn man sich die Ausprägung der Färbung z.B. in Bild 12 oder 25 anschaut, hätte ich vielleicht auch einfach etwas schneller entwässern müssen. Ich habe recht viele Schnitte im Uhrglas gefärbt und nach dem letzten Wasserbad einfach abgesaugt und reinen Isopropanol dazu gegeben. Da besteht eine gute Wahrscheinlichkeit, dass zwischen den Schnitten noch zu viel Feuchtigkeit verblieben ist, die trotz sofortigen - und mehrmaligem - Wechsel des Isopropanols das Acridinrot zu stark differenziert hat.

Herzliche Grüße
Jörg

[Detlef Kramer]

Lieber Jörg,

Bei der Regenwaldpflanze hast Du sicher an die wegen der höheren Luftfeuchtigkeit geringeren Belastungen des Xylems durch den Verdunstungssog gedacht? Aber wie passt dass mit den stark eingesenkten Stomata zusammen, die doch eher auf eine Trockenanpassungn hindeuten?

Ich gebe zu, dass solche Deutungen - im Sinne Haberlandts, den wir beide sehr schätzen - immer etwas spekulativ sind. Immerhin ist der Ficus eine Regenwald-Pflanze. Aber, vielleicht sekundär und hat die eingesenkten Stomata schon früher erworben? Sehr schwierig! Ich mache Dir einen Vorschlag: überzeuge Deine Gattin, dass das Wochenende ideal ist, den Frühlingsanfang mit einem Lammbraten oder -Kotelett zu feiern (eine Dorade tut es aber auch), gewürzt mit frischem Rosmarin - gibt es in jedem besseren Supermarkt. Und dann schneidest Du ein Blatt dieser meditteranen Pflanze und wirst feststellen, dass dort die Spalten emporgehoben sind, ein typisches Merkmal von Pflanzen feuchter Standorte. Ich bin darauf vor vielen Jahren gestoßen, als unsere Studis noch Zeit für solche Dinge hatten und ich Ihnen mal etwas Neues bieten wollte.

Das macht schon nachdenklich!

Herzliche Grüße
Detlef

[Fahrenheit]

Lieber Detlef,

ja. in so eine Richtung habe ich auch schon gedacht.

Rosmarin ist ein geniales Gewürz, den müssen wir nicht kaufen, den haben wir im Garten. Ein paar Garnelen in Schale mit einem guten Olivenöl, Knoblauch und Rosmarin wären Deiner Rezeptsammlung noch nahtlos hin zu zu fügen. 
Ich werde bei Gelegenheit einmal einen Blick auf die Blätter werfen, statt nur den Duft und Geschmack zu genießen. Aber nun geh' ich erst mal den Crémant kalt stellen. 

Herzliche Grüße
Jörg 

[Eckhard]

Lieber Jörg,

mir gefallen die Bilder sehr gut. Hast Du neue Objektive? Die Farben wirken viel leuchtender!

Herzliche Grüsse
Eckhard

[Rawfoto]

Hallo Joerg

Das ist ja wieder ein spitzen Beitrag geworden, Gratulation! Die Diskussion kann auch was, bereichert den Beitrag auch noch einmal deutlich ...

Auch mich wuerde interessieren was Du da fuer einen Nachwuchs in Deiner Objektivflosse bekommen hast :-)

Liebe Gruesse aus dem Fruehling

Gerhard

[Fahrenheit]

Lieber Eckhar, lieber Gerhard,

auch Euch vielen Dank für Euer Lob! Ich freue mich auch immer, wenn sich zu einem meiner Beiträge eine Diskussion entwickelt. Leider muss ich Eure Erwartungen (und meine Hoffnungen ...  ) enttäuschen: ich habe keine neuen Objektive an meinem DME und auch die Bildbearbeitung ist unverändert (Tonwertanpassung, Größenanpassung auf 1024*748 und leichtes Nachschärfen der mit Zerene Stacker gestapelten Bildserien).
Vielleicht liegt es am Motiv, wenn die Bilder diesmal besonders klar rüber kommen?

Lieber Pflanzenfreunde,

wie angekündigt, habe ich ein Wenig vom Milchsaft des Gummibaums exakt der gleichen Präparationsprozedur unterzogen, die die hier gezeigten Schnitte durchlaufen haben. Hier das Ergebnis:

Bild 34: Geronnener Milchsaft in AFE

Die Probe ist durch das gläserne Szintillationsröhrchen fotografiert. Man kann schön die Flocken des geronnenen Milchsafts sehen.

Die weitere Präparation habe ich in einem aus Siebdruckgaze und einer abgeschnittenen Einwegspritze selbst gebauten Mikrosieb durchgeführt.

Bild 35: Die Probe gewässert am Boden des Siebes


Bild 36: Wir schauen ein wenig genauer hin ...

Die Flocken auf der Siebdruckgaze sind gut zu erkennen. Noch sind sie weiß ...

Bild 37: Es wird mit einigen Tropfen W3Asim II Lösung nach Rolf-Dieter Müller für 8 Minuten gefärbt


Bild 38: Nach dem Spülen mit Wasser sieht das Ganze so aus:


Bild 39: Nach dem Entwässern mit reinem Isopropanol wandelt sich das Bild:


Eins ist jetzt schon klar: die kräftigen roten Zellinhalte in den Schnitten sind nicht auf den Milchsaft zurück zu führen. Genaueres kann uns aber nur der Blick durch das Mikroskop zeigen.

Bild 40: Eine feine Flocke aus dem Sieb in Isopropanol, Vergrößerung 200x, Stapel aus 9 Bildern.

Hier zeigt sich, dass die Milchsaftflocken eigentlich gar keine Farbe annehmen. Die grünen Farbinseln scheinen in der Struktur der Flocke eingeschlossene Farbreste zu sein oder allenfalls zu anhängenden Verunreinigungen zu gehören.

Was ist aber mit der dickeren Flocke im Sieb?

Bild 41: Ein Stückchen aus der größten Flocke leicht gequetscht, Vergrößerung 200x, Stapel aus 9 Bildern

Abgesehen von der der hohen Materialdicke geschuldeten verschwommenen Abbildung zeigt sich hier der gleiche Effekt: der geronnene Milchsaft ist nicht angefärbt, in der porigen Struktur konnte sich jedoch auch etwas vom Acridinrot halten. Mit im Bild sind wohl Zellreste, die es beim Ausdrücken des Milchsafts mit in die Probe geschwemmt hat.

Somit bestätigt das mikroskopische Bild den Eindruck, den wir bereits an der mit Isopropanol gespülten Probe gewonnen haben: Der Milchsaft ist nicht für die Rotfärbung verantwortlich.
Was kann es dann sein? Detlef hat in seiner PN zu meinen falsch beschrifteten Bildern (Xylem statt Sklerenchym, siehe oben... ) schon seine Vermutung geäußert, dass es sich um Tannine handeln könnte. Ich denke, da liegt er richtig, zumal wir diesen Effekt schon bei verschiedenen anderen Schnitten von Pflanzen gesehen haben, die keinen Milchsaft bilden.

Allen herzliche Grüße
Jörg    

[Fahrenheit]

Liebe Pflanzenfreunde,

wie zuvor angekündigt, hier nun Bilder von einer Wurzel des Gummibaums (Ficus elastica). Die Präparation erfolgte diesmal wieder mit stückfixiertem Material nach den im Eingangsposting beschriebenen Methoden.

Bild 42: Übersicht, mehrjährige Wurzel quer, Vergrößerung 50x, Stapel aus 8 Bildern.

Die Wurzel ist ein wenig ungleichmäßig gewachsen und die längere Fixierung am Stück verhindert wohl die vom Spross bekannte düstere Ausprägung der W3Asim II Färbung.

Bild 43a/b: Ein wenig näher heran, Bild 43b mit Beschriftung. Vergrößerung 100 x, Stapel aus 10 Bildern


Ganz klassisch ist der Aufbau der Wurzel nicht, ein Perizykel und eine Endodermis kann zumindest ich nicht erkennen. Beide Gewebe dürften aber auch bei der jungen Wurzel deutlicher ausgeprägt sein.
Die Beschriftung von außen nach innen:
Per:   Periderm
Skl:   Ein Ring sklerenchymatischer Zellen direkt unterhalb des Phelloderms
Tan:  Die leuchtend roten Zellumina sind wohl auf Tannine zurück zu führen
Cor:  Cortex, das Rindenparenchym der Wurzel
Skl:   Einzelne Sklerenchymzellen im Cortex
P:     Phloem
Ca:   Cambium
T:     Tracheen
Xl:    Xylem
MS:   Markstrahlen
PXl 1 - 4: in der Mitte des Zentralzylinders sind noch vier Gruppen des primären Xylems der Wurzel zu erkennen
MXl:  Metaxylem im Kern des Zentralzylinders

Bild 44a/b: Cortex und Periderm, Bild 44b mit Beschriftung. Vergrößerung 200x, Stapel aus 11 Bildern


Die Beschriftung wieder von außen nach innen:
Per:   Periderm mit Phellem (Pl), Phellogen (Pg) und Phelloderm (PD)
Cor:   Cortex
Skl:   Sklerenchym, die Zellen des Sklerenchymrings unter dem Phelloderm sind hier nur ganz vage zu erkennen (unbeschriftet)
Tan:  Tannine in den Zellumina (rot)
PL:    Phloem
Ca:    Cambium
Xl:     Xylem
T:     Trachee

Und noch ein wenig mehr von den Tracheen.

Bild 45: Große Tracheen im sekundären Xylem der Wurzel, Vergrößerung 200x, Stapel aus 9 Bildern

Auch hier gibt es wieder einige Zellen mit rot gefärbten Zellinhalten, die auf Tannine hin deuten. Interessant auch die in radialen Banden angeordneten Sklerenchymzellen-Nester.

Bild 46: Zwei Tracheen im Detail, Vergrößerung 400x, Stapel aus 10 Bildern

Die linke Trachee hat einen Durchmesser von ca. 88 auf 63 µm. Die blau angefärbten Hoftüpfel in der Tracheenwand sind ca. 5µm dick und 10 µm breit. In der Zelle oberhalb sind rot-orange angefärbte, blasenförmige Einlagerungen zu erkennen, die an der Zellwand anliegen. Ob es sich auch um Tannine handelt?

So, das war es zur Wurzel. Gleich im Anschluss folgen als Letzte die Schnitte einer Luftwurzel.

Herzliche Grüße
Jörg
 

[Fahrenheit]

Liebe Pflanzenfreunde,

auf in die letzte Runde! Gewebe von Blüten, Früchten und Samen des Gummibaums habe ich leider nicht zu bieten.

Wie viele Ficus-Arten bildet der Gummibaum Luftwurzel aus, die am Spross entspringen, zunächst frei hängend zum Boden wachsen und sich dort verwurzeln. Am bekanntesten sind vielleicht die Luftwurzel des Banyan-Baumes, die die Dicke des Sprosses erreichen können und ein sehr ausladendes Wachstum ermöglichen. Die Luftwurzeln des Gummibaums sind da etwas bescheidener.

Bild 47: Stamm eines Gummibaums mit Luftwurzeln

Aus www.biolib.de von Kurt Stüber, GDFL

Bild 48: Auch an unserem Gummibaum zeigen sich bereits reichlich Luftwurzeln


Wie sieht nun der Querschnitt einer solchen Luftwurzel aus? Eher wie beim Sproß oder ist es eine "richtige" Wurzel? Dazu werfen wir wieder eine Blick auf die Präparate, die - ausgehend von stückfixierten Proben - wieder den gleichen Präparationsweg durchlaufen haben, wie ich ihn im Eingangsposting beschrieben habe.

Bild 49: Makroaufnahme vom Querschnitt der Luftwurzel mit Canon PS S3IS

Der Durchmesser beträgt ca. 4,5 mm.

Bevor es an die gefärbten Schnitte geht, lohnt sich ein Blick auf einen ungefärbten Schnitt:

Bild 50: Querschnitt der Luftwurzel, fixiert, aber ungefärbt. Vergrößerung 50x, Einzelaufnahme

Das Bild ist auf die Schnelle von einem frei im Uhrglas schwimmenden Schnitt entstanden, der lag natürlich nicht plan in der Schärfenebene des Objektivs und somit ist die Aufnahme auch nur in einem eng begrenzten Bereich scharf.
Interessant finde ich zwei Dinge: zum einen die gelblichen Einlagerungen in einigen Zellen des Cortex am oberen Bildrand. Diese sehen wir später im bekannten kräftigen Rot wieder und somit sollten sie Tannine enthalten. Zum anderen lohnt sich auf ein Blick in die Tracheen. Da finden wir die schon sattsam bekannten und oft diskutierten Artefakte, von denen nun zumindest bekannt ist, dass sie nicht bei der Färbung sondern wohl bei der Fixierung entstehen.  

Nun ein ähnlicher Bildausschnitt aus einem fertigen Präparat.

Bild 51a/b: Querschnitt einer Luftwurzel, Bild 51b mit Beschriftung. Vergrößerung 50x, Stapel aus 11 Bildern


Der Aufbau des Stängelquerschnitts ähnelt mit dem zentral liegenden Metaxylem und den hier 6 erkennbaren primären Xylemsträngen eher einer Wurzel als einem Spross. Interessant sind die radialen Banden von sklerenchymatischem Xylemparenchym - man beachte den Unterschied zu den ähnlich angeordneten Sklerenchymzellen der Wurzel in Bild 45.
Beschriftung von außen nach innen:
Per:  Periderm
Cor:  Cortex
Tan: Von Tanninen rot angefärbte Zelllumina
Pl:    Phloem
Ca:   Cambium
Xl:    Xylem
T:    Trachee
MS:  Markstrahl
PXl:  Primäres Xylem
MXl: Metaxylem

Betrachten wir nun den Querschnitt in Detailbildern von innen nach außen.

Bild 52a/b: Periderm und Cortex, Bild 52b mit Beschriftung. Vergrößerung 400x, Stapel aus 8 Bildern


Der Aufbau der äußeren Gewebeschichten ist dem der Wurzel in Bild 44 ganz ähnlich.
Beschriftung von außen nach innen:
Ph:    Phellem
Pg:    Phellogen
Pd:    Phelloderm
Skl:   Auch bei der Luftwurzel gibt es einen Sklerenchymring direkt unter dem Periderm
Tan:  Die Tannine ...
Cor:  Cortex

Bild 53: Sekundäres Phloem und Xylem, Vergrößerung 100x, Stapel aus 10 Bildern

Auffällig hier die Sklerenchymzellen im sekundären Phloem und der einzellige Markstrahl mit satt roter Färbung, ganz im Gegensatz zu dem mehrzelligen Markstrahl darunter.

Bild 54: Ein wenig näher an die Tracheen, Vergrößerung 200x, Stapel aus 5 Bildern

Schön zu erkennen die schichtweise Anordnung von sklerifiziertem und nicht sklerifiziertem Xylemparenchym zwischen den Tracheen.

Bild 55: Metaxylem und Primäres Xylem im Zentrum, Vergrößerung 200x, Stapel aus 8 Bildern

Oben links ein Strang primären Xylems. Auch hier sind die roten Zellen allgegenwärtig.

Eines der Präparate erlaubt den Vergleich zwischen einer alten und einer noch nicht voll ausdifferenzierten Trachee.

Bild 56: Die fertig ausgebildete Trachee. Vergrößerung 400x, Stapel aus 6 Bildern

Links neben der Trachee wieder eine Zelle gefüllt mit rötlichen Bläschen, analog Bild 46. Ob dies eine differenzierte Zelle mit einer spezielen Funktion ist?

Bild 57: Die noch unfertige Trachee, Vergrößerung 400x, Stapel aus 7 Bildern.

Beide Tracheen haben mit 116 µm (ausdifferenziert) und 100 µm (im Wachstum) einen vergleichbaren Durchmesser.

Vielen Dank fürs Anschauen! Anregung und Kritik sind wie immer willkommen.

Herzliche Grüße
Jörg