Botanik: Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon) *

Begonnen von Hans-Jürgen Koch, Januar 01, 2015, 09:09:38 VORMITTAG

Vorheriges Thema - Nächstes Thema

Hans-Jürgen Koch

Liebe Pflanzenfreunde,

dieser aus Nordwestamerika stammender Strauch mit unterirdischen Ausläufern wird 1 bis 3 Meter hoch und breit. Im Frühjahr blühen endständige Rispen kleiner, rötlich – weiße Maiglöckchen, aus denen sich etwa 1 cm, fleischig, violette Früchte entwickeln.

Bild 01 Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)  

Quelle: H.-J_Koch - Juni 2014

Die Art kommt im Unterwuchs der gemäßigten Regenwälder entlang der Pazifikküste Nordamerikas sehr häufig vor. Das Verbreitungsgebiet erstreckt sich in Nord-Süd-Richtung vom südlichen Alaska über das kanadische Britisch-Kolumbien und die US-Bundesstaaten Washington und Oregon in südlicher Richtung bis nach Kalifornien.

Bild 02 Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)

Quelle: Wikipedia

Die Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon), auch Hohe Rebhuhnbeere genannt, ist eine Pflanzenart aus der Gattung der Scheinbeeren (Gaultheria) in der Familie der Heidekrautgewächse (Ericaceae). Der Strauch  wurde von der schottischen Schiffsarzt und Botaniker Archibald Menzies (1754-1842) entdeckt,  und in Großbritannien von der schottischen Botaniker David Douglas (1798-1834) im Jahre 1826 eingeführt. Der Gattungsname Gaultheria ehrt den französischen Physiker und Botaniker Jean François Gaultier (1708–1756); shallon ist abgeleitet von Kikwu-salu, dem Chinook-Namen für diese Art. Chinook ist ein indianischer Volksstamm.
Die Früchte der Shallon-Scheinbeere wurden bereits von der indianischen Urbevölkerung zu Nahrungszwecken gesammelt.
Die Skokomish Indianer gekochen, die Wurzeln, um Suppe zu machen. Die  Skagit Indianer schichten
belaubten Zweigen zwischen die Speisen um zu  verhindern, dass die Nahrungsmittel aneinander haften.
In einem alten Fachbuch habe ich  zur Giftigkeit der Shallon-Scheinbeere folgendes gefunden:

,,Es ist davon auszugehen, daß die Shallon-Scheinbeere in den Blättern, ähnlich dem Amerikanischen Wintergrün (Gaultheria procumbens), Salicylsäuremethylester (C8H8O3),  (Wintergrünöl) enthält. Ausgeprägte Vergiftungserscheinungen sind aber nicht zu erwarten."    
Die Blätter sind ledrig und von eiförmiger bis kreisrunder Form. Die Blätter sind am Rand fein gezähnt. Sie stehen an hin- und hergebogenen Trieben. Der Jahrestrieb wird von den in traubigen Blütenständen stehenden nickenden, kugelförmigen Blüten abgeschlossen. Diese sind, ebenso wie der Rest der Pflanze, drüsig behaart. Die Beeren werden von Fasanen genossen und die Blumen von Bienen bestäubt.

Systematik:

Ordnung: Heidekrautartige (Ericales)
Familie: Heidekrautgewächse (Ericaceae)
Unterfamilie: Vaccinioideae
Gattung: Scheinbeeren (Gaultheria)
Art: Shallon-Scheinbeere
Wissenschaftlicher Name: Gaultheria shallon
Volkstümliche Bezeichnung: Hohe Rebhuhnbeere oder Salal
Englischer Name: Salan

Teil 1: Junger Spross, Querschnitt, 30 µm

Bei den Bildern 03, 04, und 14 handelt es sich um ungefärbte Schnitte.

Bild 03 Vergrößerung, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)


Bild 04 Trichom (Pflanzenhaar),  Vergrößerung, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)



3A-Färbung nach Wacker (Acridinrot-Acriflavin-Astrablau)

Arbeitsablauf :

1. Schnitte  liegen in 30 % Ethanol.
2. Aqua dest. 3x wechseln je 1 Minute.
3. Vorfärbung Acridinrotlösung  8 Min.
4. 1x auswaschen mit Aqua dest. .
5. Acriflavinlösung (differenzieren bis gerade keine Farbwolken mehr abgehen - Lupenkontrolle) ca.    15 Sekunden !!!.
6. 2 x auswaschen mit Aqua dest..
7. Nachfärbung Astrablaulösung  1 Minuten.
Bei der Nachfärbung mit Astrablau eine Mischung aus Astrablau und Acriflavin im Verhältnis  4 : 1 verwendet (blau + gelb = grün).
8. Auswaschen mit Aqua dest. bis keine Farbstoffreste auf dem Objektträger verbleiben.
9. Entwässern mit 2x gewechseltem Isopropylalkohol ( 99,9 % ).
10. Als letzte Stufe vor dem Eindecken Xylol einsetzen.
11. Einschluss in Entellan

Ergebnis :

Zellwände blaugrün bis grün, verholzte Zellwände leuchtend rot, Zellwände der äußeren Hypodermis orangerot, Cuticula gelb, Zellwände der innenliegenden Hypodermis tiefrot.
Fotos: Nikon D5000, die Übersichtsaufnahme wurden mit ,,MagniFlash" erstellt.

Bild 05 Übersicht, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)


Bild 06 Negativ,  Übersicht, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)


Bild 07 Vergrößerung aus der Übersicht mit dunklem Hintergrund, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)


Bild 08 Vergrößerung aus der Übersicht mit Beschriftung, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)

MP = Markparenchym, XY = Xylem, PH = Phloem, EP = Epidermis, RP = Rindenparenchym, SK =  netzartig miteinander verknüpfte Sklerenchymzellen

Das Rindenparenchym  ist ein Speicher.
Pflanzen bestehen, wie die meisten Lebewesen, zu einem Großteil aus Wasser. Schwankungen des Wasservorrats werden von Organismen allgemein schlecht vertragen. Um Folgen abzuwenden, wird Wasser daher vorrätig gehalten, was zum Beispiel im Rindenparenchym  geschieht.
Das Sklerenchym ist ein Festigungsgewebe.
Das Sklerenchym ist totes Gewebe, das durch seine extrem dicken Zellwände zur Stabilität der Pflanze beiträgt (Festigungsgewebe). Hier kommt es in Form von kleinen Zellgruppen vor, in anderen Pflanzen bildet es ausgedehnte Bereiche.
Das Phloem ist für Transport und Transformation verantwortlich.
Das Phloem besteht aus relativ kleinen Zellen, und dient dem Transport von Stoffwechselprodukten. Wirft z.B. ein Baum im Herbst seine Blätter ab, so tut er dies nicht ohne zuvor Wertstoffe aus den Blättern zurückzuziehen und einzulagern. Die Zellen des Phloems, die im Gegensatz zu Sklerenchym und Xylem sehr wohl am Leben sind, sind untereinander durch feine Kanäle intensiv vernetzt. So können Stoffwechselsignale ausgetauscht und in der Folge evt. "bestellte" Produkte geliefert werden.


Bild 09 Trichom, Vergrößerung aus der Übersicht, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)


Bild 10 Vergrößerung aus der Übersicht, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)


Bild 11 Vergrößerung, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)


Bild 12 Vergrößerung, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)



Bild 13 Vergrößerung, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)


Bild 14 Dunkelfeld, ungefärbter Schnitt, Vergrößerung, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)



Bild 15 Dunkelfeld, gefärbter Schnitt, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)



Bild 16  Auflicht – Fluoreszenzaufnahme, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)

Fluoreszenzaufnahmen mit Anregungswellenlänge RoyalBlue mit 455 nm, 3 Watt LED, Sperrfilter LP 520, Erregerfilter BP 436/10

Bild 17  Auflicht – Fluoreszenzaufnahme, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)

Fluoreszenzaufnahmen mit Anregungswellenlänge RoyalBlue mit 455 nm, 3 Watt LED, Sperrfilter LP 520, Erregerfilter BP 436/10

Teil 2: Blatt, Querschnitt, 30 µm


Gaultheria shallon ist immergrün. Die einfachen, dunkelgrünen Blätter sind wechselständig angeordnet. Sie sind eiförmig bis fast rundlich, kurze Spitze, borstig gesägter Rand, ledrig, dunkelgrün glänzend, 5 bis 10 cm lang. Die Blätter haben eine kahle Oberfläche. Die Belaubung ist locker.

Bild 18 Schnittstelle, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)


Bild 19 Übersicht, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)


Bild 20  Vergrößerung aus der Übersicht mit Beschriftung, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)

oE = obere Epidermis, PP = zweischichtiges Palisadenparenchym, LB = Leitbündel, SP = Schwammparenchym, IR = Interzellularraum, uE = untere Epidermis

Betrachtet man den Querschnitt eines Laubblattes im Mikroskop, erkennt man mehrere  Zellschichten. Die Oberhaut wird als obere Epidermis bezeichnet. Sie ist lichtdurchlässig und mit einer Wachsschicht versehen. Diese verhindert die Wasserverdunstung und stellt einen Schutz vor mechanischen Beschädigungen dar. Die darunter liegenden Palisadenzellen enthalten Chloroplasten und sind für die Photosynthese verantwortlich. Das gut durchlüftete Schwammgewebe transportiert Gase und reguliert die Abgabe von Wasserdampf (Transpiration). In der Unterhaut (untere Epidermis) befinden sich die Spaltöffnungen zur Gas- und Wasserdampfaufnahme und - abgabe
aus der Umgebungsluft.


Bild 21 Vergrößerung aus der Übersicht, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)


Bild 22 Vergrößerung aus der Übersicht, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)

Geschlossen - kollaterales Leitbündel (Xylem oben, Phloem unten), von einer Sklerenchymscheide umgeben.

Man unterscheidet offen – kollaterale und geschlossen – kollaterale Leitbündel. Der Terminus ,,offen" bezeichnet die Tatsache, dass Xylem und Phloem nicht in direktem Kontakt, sondern durch ein faszikuläres Kambium getrennt werden. Dieses Kambium bringt sowohl das Xylem als auch das Phloem hervor. In diesem Fall gibt es kein Kambium, es handelt sich daher um ein geschlossen - kollaterales Leitbündel.

Bild 23 Vergrößerung aus der Übersicht, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)


Bild 24 Vergrößerung aus der Übersicht, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)


Bild 25   Auflicht – Fluoreszenzaufnahme, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)

Fluoreszenzaufnahmen mit Anregungswellenlänge RoyalBlue mit 455 nm, 3 Watt LED, Sperrfilter LP 520, Erregerfilter BP 436/10

Bild 26   Auflicht – Fluoreszenzaufnahme, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)

Fluoreszenzaufnahmen mit Anregungswellenlänge RoyalBlue mit 455 nm, 3 Watt LED, Sperrfilter LP 520, Erregerfilter BP 436/10

Bild 27   Auflicht – Fluoreszenzaufnahme, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)

Fluoreszenzaufnahmen mit Anregungswellenlänge RoyalBlue mit 455 nm, 3 Watt LED, Sperrfilter LP 520, Erregerfilter BP 436/10

Bild 28   Auflicht – Fluoreszenzaufnahme, Shallon-Scheinbeere (Gaultheria shallon)

Fluoreszenzaufnahmen mit Anregungswellenlänge RoyalBlue mit 455 nm, 3 Watt LED, Sperrfilter LP 520, Erregerfilter BP 436/10

Quellenangaben :

Wikipedia; Freie Enzyklopädie
Katherine Esau ,, Pflanzenanatomie" 1969
Walter Erhardt, Erich Götz, Nils Bödeker, Siegmund Seybold: ,,Der große Zander". Eugen Ulmer KG, Stuttgart 2008, ISBN 978-3-8001-5406-7.
Stahl-Biskup, reichling ,,Anatomie und Histologie der Samenpflanzen" ISBN: 3-7692-3204-6
Gerhard Wanner ,, mikroskopisch-Botanisches Praktikum" ISBN: 3-13-440312-9
,,Botanica" ISBN: 3-8290-0868-6


Ich wünsche allen Lesern ein frohes neues Jahr

Hans-Jürgen

Plants are the true rulers - Pflanzen sind die wahren Herrscher.

<a href="http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=2650.0" target="_blank">Hier geht es zur Vorstellung</a>

Gerne per "Du"

koestlfr

Guten Morgen Hans-Jürgen!

Tolle Doku mit starken Bildern!

Liebe Grüße und ein frohes neues Jahr
Franz
Liebe Grüße
Franz

Rawfoto

Guten Morgen Hans-Jürgen

Auch von mir alles Gute im neuen Jahr, schön das der erste Beitrag 2015 von Dir ist, war mir eine Freude Ihn anzusehen ...

Liebe Grüße

Gerhard

PS: freue mich natürlich auf viele neue Beiträge in diesem Jahr, ich hoffe Du behältst die Freude daran. Jetzt wo Jörg für Übersicht sorgt  kann man ja auch Deine "alten" problemlos finden - finde ich gut, danke Jörg ...
Gerhard
http://www.naturfoto-zimmert.at

Rückmeldung sind willkommen, ich bin jederzeit an Weiterentwicklung interessiert, Vorschläge zur Verbesserungen und Varianten meiner eingestellten Bilder sind daher keinerlei Problem für mich ...

A. Büschlen

Hallo Hans-Jürgen,

die Bilder 25 - 28 zeigen wunderschöne Details vom Zellinhalt (Stärkekörner?) Welches Objektiv hast du dazu benutzt?

Gruss Arnold
Schwerpunkt z.Z.:
- Laub- und Lebermoose.
- Ascomyceten als Bryoparasiten.
- Nikon Optiphot I mit HF, DIC.
- Nikon Microphot mit HF, Pol.
- Zeiss Standard Universal mit HF, Ph, Pol.
- Wild M3Z mit Ergotubus.
- Nikon SMZ-U Zoom 1:10 mit ED Plan Apo 1x.

Jan Kros

Lieber Hans-Jürgen

Auch von mir alles Gute im neuen Jahr, ich
freue mich natürlich auf viele neue Beiträge in diesem Jahr, ich hoffe Du behältst die Freude daran
wir sehen uns auf den Wohldenberg
Liebe Grüße
Jan

Hans-Jürgen Koch

Hallo Franz, Gerhard und Arnold, danke für Euer Feedback.

Hallo Arnold,

zum Zellinhalt:
Palisadenzellen enthalten Chloroplasten und sind für die Photosynthese verantwortlich.
Eine Palisadenzelle enthält ungefähr fünfmal so viele Chloroplasten wie eine Zelle des Schwammgewebes (Botanik online).


Dieses schöne Modell eines Chloroplasten ist bei uns im Überseemuseum Bremen zu sehen.

Aufbau der Chloroplasten
Einzelne Chloroplasten sind etwa 5-6 µm (Mikrometer) lang. Wie die Mitochondrien und der Zellkern sind auch Chloroplasten von zwei halbdurchlässigen Zellmembranen umschlossen, wodurch Abgabe und Aufnahme von Substanzen (z.B. Wasser) ermöglicht wird. Diese Doppelmembran lässt sich durch die sogenannte Endosymbiontenhypothese erklären, die den aktuellen Stand der Forschung zur Entstehung der Eukaryoten darstellt. Hiernach sind Chloroplasten durch die Einwanderung von Cyanobakterien in die Vorläufer von pflanzlichen Zellen entstanden. Bedeutet, dass Chloroplasten einst autonome, photosynthesebetreibende Bakterien waren und im Verlauf der Phylogenese von den Vorläuferzellen der Pflanzen durch z.B. Phagozytose aufgenommen wurden.

Zu Stärkekörnern:
Stärke entsteht durch  Polymerisation von Glucose Resten. Da Zucker in der Pflanze transportiert wird, zum Beispiel aus Blättern in die Wurzel, erfolgt eine Stärkebildung auch in diesen Speicherorganen.

Für die Fluoreszenzaufnahmen habe ich ein Zeiss Objektiv verwendet.
Neofluar 10/0,30
160/-

Lieber Jan,
danke. Für unser Wohldenberg Treffen im Mai habe ich bereits Schnitte von 18 Pflanzen vorbereitet. Diese 720 Schnitte können wir dann gemeinsam färben.

Gruß
Hans-Jürgen
Plants are the true rulers - Pflanzen sind die wahren Herrscher.

<a href="http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=2650.0" target="_blank">Hier geht es zur Vorstellung</a>

Gerne per "Du"

hajowemo

Lieber Hans-Jürgen,
herzlichen Dank für den tollen Beitrag zum Neujahrstag.
Er ist wieder Mal ein Muster an Fleißarbeit.
Ich wünsche dir und allen Mitgliedern des Forums ein gutes neues Jahr 2015.
Liebe Grüße
Jochen
Vorstellung
Homepage www.mikroskopie-hobby.de
Gerne per "Du"
Man sieht nur mit dem Herzen gut.
Das Wesentliche ist für die Augen unsichtbar.

Fahrenheit

Lieber Hans-Jürgen,

wieder ein schöner Artikel zu einer interessanten Pflanze!

Die ungefärbten Sprossquerschnitte finde ich sehr schön, aber auch die blaugrauen Zellen des Rindenparenchyms sind interessant, ich habe die Farbausprägung so noch nicht gesehen.
Zu den Fluoreszenzsaufnahmen sag' ich nichts mehr - der Blick auf die Chloroplasten in den Zellen des Mesophylls ist faszinierend.

Gerne habe ich Deinen Beitrag gelistet.

Allen ein gutes neues Jahr
Jörg
Hier geht's zur Vorstellung: Klick !
Und hier zur Webseite des MKB: Klick !

Arbeitsmikroskop: Leica DMLS
Zum Mitnehmen: Leitz SM
Für draussen: Leitz HM

Hans-Jürgen Koch

Lieber Jochen und lieber Jörg,

auch Euch herzlichen Dank für Euer Lob!

Gruß
Hans-Jürgen
Plants are the true rulers - Pflanzen sind die wahren Herrscher.

<a href="http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=2650.0" target="_blank">Hier geht es zur Vorstellung</a>

Gerne per "Du"

Oecoprotonucli

Lieber Hans-Jürgen,

auch von mir noch ein spätes Dankeschön und Gratulation zum tollen Beitrag mit tollen Fotos.

Meine Botanikkenntnisse sind etwas eingestaubt und beim Lesen kamen mir ein paar Fragen zu den Leitbündeln. Eventuell fehlt mir einfach Grundlagenwissen bzw. ich habe es vergessen:

Zitat von: Hans-Jürgen Koch in Januar 01, 2015, 09:09:38 VORMITTAG
Wirft z.B. ein Baum im Herbst seine Blätter ab, so tut er dies nicht ohne zuvor Wertstoffe aus den Blättern zurückzuziehen und einzulagern. Die Zellen des Phloems, die im Gegensatz zu Sklerenchym und Xylem sehr wohl am Leben sind, sind untereinander durch feine Kanäle intensiv vernetzt. So können Stoffwechselsignale ausgetauscht und in der Folge evt. "bestellte" Produkte geliefert werden.

Wenn im Xylem Wasser transportiert wird, und direkt benachbart im Phloem Nährstoffe, wie wird eigentlich verhindert, dass durch den Konzentrationsunterschied osmotisch Wasser ins Phloem übertritt? Weiter unten in Deinem Text hast Du ja erwähnt, dass Xylem und Phloem oft durch das Kambium getrennt sind. Aber nicht immer. Und gibt es spezielle "wasserdichte" Barrieren zwischen den beiden? Oder reichen da einfache Zellwände und Zellmembranen aus?

Zweite Frage: Klassischerweise lernt man ja: Der Wassertransport im Xylem geht nach oben (zu den Blättern), der Transport im Phloem nach unten. Ist das immer und zu 100 % so? Schließlich müssen Nährstoffe ja überall in der Pflanze verteilt werden. Und falls die Richtung mal woanders hin geht, wie wird der Transport gesteuert (das ist jetzt bestimmt ein etwas weiteres Feld, aber vielleicht lässt sich ja eine knappe Erklärung für mich Botanik-Vergesslichen machen)?

Viele Grüße

Sebastian
Ich benutze privat:
Leitz SM-Lux mit (LED-) Durchlicht und Phaco-Ausrüstung (ca. 1975-77)
Hensoldt Wetzlar Stereomikroskop DIAMAL (1950er Jahre)

reblaus

Hallo Sebastian -

dass der Phloemtransport nicht nur in einer Richtung verläuft, kann man sich leicht an der Tatsache klar machen, dass z.B. die Reservestoffe für eine wachsende Frucht nur in Spuren von dieser selbst, sondern hauptsächlich in den Blättern, oft in sehr großer Entfernung produziert werden. Der Weg von den Blättern zur Frucht geht dabei je nach der Anatomie der Pflanze spross-abwärts oder -aufwärts.

Im übrigen sind Xylem und Phloem nicht so sauber voneinander getrennt wie man das der Einfachheit halber im Grundkurs erzählt bzw. erzählt bekommt.

Zum Antrieb des Transports gibt es verschiedenen Theorien - lies z.B. mal den Artikel "Phloem" bei Wiki.

Viele Grüße

Rolf

Oecoprotonucli

Hallo Rolf,

gut, ich habe den Wiki-Artikel gelesen (erinnerte mich auch dunkel an verschiedene Theorien aus dem Studium) - ist ja nicht gerade unkompliziert und wohl auch immer noch nicht ins Detail geklärt. Wenn ich auch eher "Zoologie-Fan" bin, muss ich doch sagen, dass die Pflanzen da wohl ein etwas schwerer nachzuvollziehendes "Durchblutungs-"System entwickelt haben. Es scheint ja viel Transport auch von Zelle zu Zelle stattzufinden, so dass diese die Nährstoffe, die sie brauchen, gewissermaßen auch von ihren jeweiligen Nachbarzellen bekommen.

Neben dem Beispiel der Früchte, das Du erwähnt hast, wirft für mich auch die Nährstoffversorgung einer Blattknospe (die ja noch nicht viel assimilieren kann) Fragen auf.

Aber gut, ich sehe, dass da teilweise noch dran geforscht wird und will dann auch nicht den Faden zum Thema Scheinbeere hier weiter zutexten...

Viele Grüße

Sebastian
Ich benutze privat:
Leitz SM-Lux mit (LED-) Durchlicht und Phaco-Ausrüstung (ca. 1975-77)
Hensoldt Wetzlar Stereomikroskop DIAMAL (1950er Jahre)

Hans-Jürgen Koch

Lieber Sebastian,

danke für Dein Interesse und die lobenden Worte.
Zum "Durchblutungs-"System der Pflanzen hat Rolf ja schon einiges geschrieben, danke.

Gruß

Hans-Jürgen
Plants are the true rulers - Pflanzen sind die wahren Herrscher.

<a href="http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=2650.0" target="_blank">Hier geht es zur Vorstellung</a>

Gerne per "Du"