Botanik: Pflasterritzenflora 21: Einjähriges Rispengras (Poa annua) *

[Peter T.]

Die 21. Auflage der Pflasterritzenflora huldigt der in meinen Augen unangefochtenen Königin dieses Lebensraums: Dem Gras Poa annua.
Wann immer ihr ein Gras in einer Pflasterritze seht, ist es bis zum Beweis des Gegenteils diese Art.
Poa annua gehört zur Familie der Süßgräser (Poaceae). Es besiedelt als Kosmopolit nahezu jeden Fleck dieser Erde (okay, fast ...). Auf Golfplätzen gilt es als Fluch ("kaum auszurotten") und Segen ("bestes Gras beim Putten").

Dieses Erfolgskonzept mikroskopisch nachzuvollziehen war mein Ziel. Dabei trat Erstaunliches zu Tage.


Zunächst ein typisches Habitatbild aus der Münchner Innenstadt:

Bild 1

^{©Peter Teuschel}

Dann noch eine historische Darstellung, als Dreingabe gibt es einen Käfer der Gattung Cicindela:

Bild 2 (Wikimedia Commons, gemeinfrei)


Für diesen Beitrag habe ich mir den Halm und das Blatt angeschaut. Die Schnitte sind 30µm dick und nach Etzold mit FCA gefärbt. Die Aufnahmen entstanden an einem Leica DMLB mit einer Sony a6400. Aufgenommen wurden die Bilder in RAW, die Bearbeitung erfolgte durch Optimierungen von Schärfe, Belichtung, Kontrast und Farben.

Zunächst ein Querschnitt durch den Halm:

Bild 3


Bild 4

Legende: C=Culm (der eigentliche Halm), Bs=Blattscheide, P=Phloem, X=Xylem, Sk=Sklerenchym

Das etwas eigenartige Bild resultiert daraus, dass der Halm von einer Blattscheide umgeben ist, aus der sich weiter wurzelfern ein Blatt entfaltet. Bei Monokotyledonen (Einkeimblättrigen) wie diesem Gras existiert zwischen Phloem und Xylem kein Kambium. Deshalb gibt es auch kein Dickenwachstum. Erstaunlich sind die riesigen Sklerenchym-Kappen über den Leitbündeln. Hier haben wir gleich eine der Überlebensstrategien eines Pflasterritzengrases: Stabilität. Sklerenchym tritt in der Regel dort auf, wo Festigkeit gefordert ist. Eine Pflanze, die unter widrigsten Bedingungen lebt, auf die jeden Tag jemand tritt, muss für ausreichend Festigkeit sorgen, damit sie länger als einen Tag überlebt.

Dieser Schnitt noch im polarisierten Licht:

Bild 5 (Polarisation)


Die Stabilitätsoffensive mittels Sklerenchympower ist hier fast noch eindrucksvoller zu erkennen.

Ein weiteres Beispiel:

Bild 6


Im Prinzip der selbe Aufbau, etwas anderes Färbeverhalten. Links sieht man eine Gewebeverletzung.
Bei der Präparation haben sich in vielen Fällen Culm und Blattscheide getrennt. Hier ein ausgelöster Culm-Querschnitt:

Bild 7


Auf anderen Schnittebenen zeigt sich ein anderes Bild:

Bild 8


Die Blattscheide ist schon sehr dünn und löst sich bereits vom Halm. Die Anordnung der Leitbündel wirkt chaotischer und unübersichtlicher. Möglicherweise ist dieser Schnitt in der Nähe eines Knotens (Nodium) enststanden, an dem sich die Blätter entfalten. Die Leitbündel müssen sich dann natürlich umorientieren, verzweigen und in die Blattspreiten ziehen.

Hier diese Ebene noch im polarisierten Licht:

Bild 9


Die Gräser der Gattung Poa mzigen eine Eigenheit am Blatt, die makroskopisch zur Abgrenzung gegenüber anderen Gattungen genutzt wird: Parallel zur Mittelrippe laufen zwei Längsrillen, die so genannte "Skispur". Diese habe ich mir im Auflicht am nativen Blatt angeschaut:

Bild 10


Bitte nicht von den Luftblasen ablenken lassen, wie gesagt ist das ein natives Blatt im Wasser. Die "Skispur" ist deutlich zu erkennen. In den folgenden Aufnahmen gehe ich näher ran.

Bild 11


Bild 12


Man erkennt, dass die "Skispur" auf eine dünne Lage relativ "leerer" Zellen zurückgeht, hier noch einmal eindrucksvoll im polarisierten Licht zu sehen:

Bild 13 (Polarisation)


Was hier bereits auffällt, sind die Reihen an Spaltöffnungen, die sich dicht an dicht am Blatt drängen. Hier noch einmal etwas näher und anders belichtet abgebildet:

Bild 14 (Polarisation)


Die hohe Anzahl an Spaltöffnungen ist ein weiteres Merkmal der Adaptation an die Pflasterritze: Über die Stomata steuert die Pflanze ihren Wasserhaushalt. Mehr Stomata bedeuten bessere und feinere Steuerungsmöglichkeiten in der Hitze und Trockenheit unserer Städte.

Jetzt zum Blatt. Zunächst eine Übersicht des Querschnitts:

Bild 15


Und hier noch im polarisierten Licht:

Bild 16 (Polarisation)



Man erkennt bereits "aus der Ferne" die "Skispur" rechts und links der Mittelrippe. Hier gehen wir etwas näher ran:

Bild 17


Die Zellen der Epidermis im Bereiche der "Skispur" sind als so genannte "bulliforme Zellen" angelegt. Es sind sehr große, dünnwandige und mit Wasser gefüllte Zellen. Bei Trockenheit verlieren diese Zellen Wasser, wodurch die beiden Blattspreiten im Knick der "Skispur" nach oben klappen. Dies dient dem Verdunstungsschutz und perfektioniert noch einmal das Wassermanagement.

Jetzt noch ein "Schmankerl": Beim Schneiden mit dem Mikrotom hat sich die eine Hälfte der Spreite verkeilt und einen Teil der Epidermis in Längsrichtung mit abgezogen. An sich ein Präparat, das man nicht zeigt. Aber hier lohnt es sich, einen Blick darauf zu werfen. Noch nicht so sehr im Hellfeld ...

Bild 18


... aber sicher in der Polarisation:

Bild 19 (Polarisation)


Durch das Schneideartefakt haben wir hier sowohl Quer- als auch Längsschnitt auf einem Bild. Besonders eindrucksvoll die langen "Straßen" aus Leitbündeln, die wir im Querschnitt in der gewohnten Weise sehen, im zufällig entstandenen "Längsschnitt" aber in ihrem Verlauf parallel zur Mittelrippe. Dazwischen wieder die Perlschnüre aus Stomata.

Nun zum Querschnitt der Spreiten:

Bild 20


Wir sehen sehr großlumige Epidermiszellen beidseits des Blattes. Eine Aufteilung in Palisaden- und Schwammparenchym ist nicht zu erkennen, man sieht ein homogenes Mesophyll. In der Mitte immer wieder Leitbündel, die deutlich sklerenchymverstärkt sind und für Stabilität des Blattes sorgen (Stichpunkt Trittfestigkeit). Wir gehen ein wenig näher ran:

Bild 21


Es ist meiner Neigung zur Pareidolie geschuldet, dass ich hier eine weitere Super-Eigenschaft des Blattes gefunden zu haben glaube: Wenn meine Leitbündel halt einfach Spiderman sind, was soll dann schon schief gehen?

Noch eindrucksvoller vielleicht im polarisierten Licht:

Bild 22


Aber Spaß beiseite, die wirkliche Super-Eigenschaft von Poa annua sind natürlich wieder die Verstärkungen des Blattes durch ausgedehntes Sklerenchym:

Bild 23

Legende: P=Phloem, X=Xylem, Sk=Sklerenchym

Dieses verstärkt auch die Enden der Spreiten:

Bild 24


Bild 25


Man kann auf den Bildern auch erkennen, dass die Unterseite des Blattes etwas mehr Lignifizierung (mehr "rot") aufweist als die Oberseite. Beim "Zusammenklappen" des Blattes entlang der "Skispur" liegt dann also die kräftigere und widerstandsfähigere Blattseite außen. Ein erneuter Schutzmechanismus.

Jetzt noch einige Aufnahmen von Stomata im Querschnitt. Bemerkenswert ist, dass diese sowohl an der Ober- wie auch an der Unterseite des Blattes zahlreich auftreten. Poa annua hat also nicht nur besonders viele Spaltöffnungen, sondern verteilt diese auch über die gesamte Oberfläche des Blattes. Sehr viele andere Pflanzen weisen nur an der Blattunterseite Stomata auf.

Bild 26


Dieses Bild (100xOil) soll die Häufigkeit der Spaltöffnungen demonstrieren. Hier liegen drei nebeneinander, nur durch jeweils eine Epidermiszelle getrennt. Die Stomata liegen tief in der Epidermis, auch das eine Maßnahme des Verdunstungsschutzes.

Bild 27


Ebenfalls ein schönes Exemplar. Hier sieht man bereits angedeutet etwas, das im nächsten Bild besonders deutlich wird: Den substomatären Hohlraum. Er dient dem Gasaustausch zwischen Blatt und Umwelt.

Bild 28 (DIC)


Bild 29 (DIC)

Legende: Sz=Schließzellen, ssH=substomatärer Hohlraum


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

[Alex H.]

Hallo Peter,

wie immer hervorragende Schnitte und Bilder. Besonders die Querschnitte der Halme sind sehr schön anzusehen.

Grüße
Alex

[Jürgen Boschert]

Lieber Peter,

wieder ein herrlicher Beitrag!

[Peter Reil]

Ein primitives, glanzloses Gewächs und dann solche Schnitte - Chapeau!

Gruß
Peter

[Thomas Böder]

Wieder mal vom Feinsten!

[anne]

Lieber Peter,
da hast Du Dich selbst übertroffen! welch` wundervolle Bilder!

lG
anne

[GerhardL]

Hallo Peter,
ein wunderbarer Beitrag, Gratulation und vielen Dank fürs Teilen👏
Lustigerweise zeigt die Zeichnung einen Sandlaufkäfer auf dem Gras. Bin mir nicht sicher ob der dort hinaufklettern würde.
LG Gerhard

[Manfred Rath]

Hallo Peter,

Kaum zu glauben welche Pracht sich in einem unscheinbaren Gras unter dem Mikroskop offenbart, wie immer gekonnt umgesetzt und präsentiert, danke fürs Teilen.

Grüße aus der Steiermark

[Peter T.]

Ihr Lieben (Manfred, Gerhard, Anne, Thomas, Peter, Jürgen, Alex)!

Ganz herzlichen Dank euch allen, dass ihr extra ein paar Anmerkungen schreibt. Das freut mich sehr!

Ganz allgemein - und das ist kein Kokettieren - steckt diese Pracht natürlich in der Pflanze. Ich bin da mehr eine Art "Geburtshelfer" und freue mich selbst immer am meisten, was ich da Tolles zu sehen bekomme. Was die Bilder von Poa annua angeht, ist vor allem das Grün beachtlich, das findet sich sonst kaum in Schnitten, die mit FCA gefärbt sind.

@Gerhard: Das denke ich auch nicht, dass der klettert. Die Illustratoren waren damals wohl ein wenig verspielt.


Beste Grüße aus dem überhitzten München


Peter

[deBult]

Great work and beautiful results, thanks for sharing.

Best Maarten

[Michael K.]

Hallo Peter,


Da kann ich den Vorschreibern nur anschliessen. Bei solchen Bildern bin ich einfach ein stiller Betrachter.


LG
Michael

[Siegfried]

Hallo Peter,
mir war ja schon bei deinen Schnitten des Hasenthaler Frauenfarnes klar, daß du es kannst und ich "Hut ab" schrieb. Aber was du uns heute zeigst, finde ich vorzüglich sowohl die Schnitte als auch deine fotografische Dokumentation.
Ich liebe diese Farben und habe natürlich auch deine schriftlichen Ausführungen dazu gelesen und bin jetzt "schlauer"    Man weiss ja nie ob`s mich doch noch packt eine Klinge zu schärfen.
  Gruß von Siegfried
PS: gehe jetzt zum Garten wässern, denn auch hier in HT dürstet es die Blumen, Gurken und Tomaten nach einem heißen Tag.

[A. Büschlen]

Hallo Peter,

diese Stägel-Querschnitte gefallen mir ausgesprochen gut.

Zu den Bildern 10-14: Hier könnten bei einem Abriss dünnere Schichten erzeugt werden die dann aussagekräftiger sein könnten, weil die darunterliegenden Strukturen nichtmehr stören.

Einfach das Gräserblatt mit einer frischen Rasierklinge quer fein anschneiden und dann mit der feinsten Pinzette die oberste Schicht längs abreissen.

Grüsse Arnold

[Alex H.]

Hallo miteinander,

Lustigerweise zeigt die Zeichnung einen Sandlaufkäfer auf dem Gras. Bin mir nicht sicher ob der dort hinaufklettern würde.

@Gerhard: Das denke ich auch nicht, dass der klettert. Die Illustratoren waren damals wohl ein wenig verspielt.

die Illustration stammt von John Curtis. Auf diesem Bild geht es eigentlich gar nicht um die Pflanze, sondern um den Laufkäfer, wie auch die Detailzeichnungen im unteren Bereich des Bildes erahnen lassen. Es gibt zahlreiche Illustrationen von Curtis, die nach dem selben Schema aufgebaut sind: Das Bild wird auf den ersten Blick von einer Pflanze dominiert, aber eigentlich geht es um das wie nebenbei abgebildete Insekt, welches einmal naturnah dargestellt ist und von dem im unteren Bildbereich mehrere Details wie Mundwerkzeuge, Fühler oder Beine usw. in Form von Skizzen oder Schemazeichnungen abgebildet sind. Curtis war Entomologe und ein Zeitgenosse Charles Darwins. Beiden waren die Arbeiten des jeweils anderen bekannt.

Grüße
Alex

[Daniel Scheibenstock]

Lieber Peter,

Wieder ein hervorragender Beitrag über ein Pflänzlein das kaum Beachtung findet.

Ich fand den Missglückten Schnitt sehr interessant, danke das du dich dafür entschieden hast in doch zu zeigen. Man hat ja in der Praxis selten die Chance beide Ansichten räumlich verbunden zu sehen.

Liebe Grüße,

Daniel

Ps.: Ich wollte noch was darüber schreiben das es eine wohltuende Abwechslung zu dem Ki Thema ist, aber lassen wir das🙈😅