Liebe Pflanzenfreunde,
im August habe ich von Leopold Aichinger einige Nadeln der Einblättrigen Kiefer (Pinus monophylla) erhalten, die er in Ethanol aus Amerika mitgebracht hat. Nun habe ich meinen "Präparatestau" soweit abgearbeitet, dass ich die schönen Querschnitte dieser großen Nadeln zeigen kann.
Die Einblättrige Kiefer (Pinus monophylla), oder auch Nusskiefer bzw. Einnadelige Kiefer genannt, ist eine der vielen Arten aus der Gattung Pinus. Als einzige Kiefer bildet sie Kurztriebe mit nur einer Nadel. Auf ungünstigen Böden sind Bäume mit einem Alter von 300 Jahren keine Seltenheit, unter günstigen Bedingungen erreichen die Pflanzen ein Alter von mehr als 600 Jahre. Der Hauptteil des Verbreitungsgebietes von Pinus monophyllum liegt in Nevada, im westlichen Utah, sowie im Osten und im Süden Kaliforniens. Kleinere, isolierte Vorkommen gibt es auch noch im Südosten Idahos, im Nordwesten Arizonas und im mexikanischen Baja California.
Mit ihrem relativ langsamen Wachstum erreicht die Einblättrige Kiefer Wuchshöhen von regulär 6 bis 12 Meter bei einem Stammdurchmesser von 30 bis 50 Zentimeter. Der jährliche Höhenzuwachs junger Pflanzen liegt nur bei etwa 5 Zentimeter. Zwei Meter hohe und 60 Jahre alte Exemplare sind somit keine Seltenheit. Der größte bekannten Baum hat zur Zeit eine Höhe von 16 Meter. Im allgemeinen ist der Stamm zwei- oder dreimal gegabelt. Die bei der Jungpflanze pyramidenförmige Krone wird im Alter runder und offener.
Im Gegensatz zu anderen Kiefernarten, die an ihren Kurztrieben drei bis fünf Nadeln tragen, entspringt den Kurztrieben der Einblättrigen Kiefer in der Regel nur eine einzige Nadel (in seltenen Fällen sind auch zwei Nadeln möglich). Daher der Name des Baumes. Die Nadeln werden 4 bis 6 Jahre alt, bevor sie abgeworfen werden und eine neue Nadel austreibt. Die ein wenig zum Zweig hin gekrümmten, stumpf graugrünen Nadeln werden zwischen 2,5 und 6 Zentimeter lang und etwa 1,6 bis 2,3 Millimeter breit.
Der Name Nusskiefer leitet sich wohl von den mit einer Länge von 1,5 bis 2 cm bei einem Durchmesser von etwa 8 bis 10 mm sehr großen, nussförmigen Samen ab.
Näheres zur Einblättrigen Kiefer findet sich zum Beispiel in der
Wikipedia.
Diesmal habe ich keine eigenen Bilder, so dass ich auf Aufnahmen aus den Wikimedia Commons zurückgreifen möchte, um einen Eindruck von der Pflanzenart zu geben.
Bild 1: Eine Nusskiefern aus dem Bristlecone Pine Forest in Kalifornien, Aufnahme von
Clinton Steeds (freigegeben
unter den Bedingungen der Creative Commons Attribution Licence)
Bild 2: Männliche Blüten der Einblättrigen Kiefer, Aufnahme von
"joedecruyenaere" (freigegeben unter den Bedingungen der Creative Commons Attribution Licence)
Bild 3: Zapfen der Einblättrigen Kiefer, Aufnahme von
Dawn Endico (freigegeben unter den Bedingungen der Creative Commons Attribution Licence)
Geschnitten habe ich in AFE objektfixierte Nadeln mit dem Zylindermikrotom und Einmalklingen (Leica) im Klingenhalter. Die Schnittdicke beträgt ca. 50 µm. Die anschließende Färbung erfolgte nach Wacker W3A mit Acridinrot (1% in Ethanol 50% für ca. 8 Minuten), Acriflavin (1% in Aqua dest. für ca. 30 Sekunden) und Astrablau (1% in Aqua dest. mit einer Spur Acriflavin für ca. 40 Sekunden).
Hier nun die Bilder der Schnitte:
Bild 4: Nadelquerschnitt in der Übersicht, Vergrößerung 50x, Stapel aus 9 Bildern.
Der Durchmesser der Nadel beträgt ca. 1,5 mm.
Bild 5a/b: Das Leitbündel, Bild 5b mit Beschriftung. Vergrößerung 100x, Stapel aus 9 Bildern
AP : Assimilationsparenchym mit dem bei den Kiefern typischen eingefalteten Zellwänden zur Oberflächenvergrößerung (Armparenchym, Faltenparenchym).
Chloroplasten sind keine erhalten, was ggf. mit der langen Lagerung der Proben in Ethanol zusammen hängt.
LBS : Leitbündelscheide / Endodermis, siehe folgende Beiträge.
XL : Xylem
Pl : Phloem
Skl : Sklerenchymatische Zellen zur Stabilisierung des Leitbündels
SpZ : Speicherzellen mit Amyloplasten (Korrektur: eher Transfusionszellen mit großen Tüpfeln, siehe Beiträge weiter unten)
Bild 6: Ein Harzkanal, darüber ein Stoma, Vergrößerung 200x, Stapel aus 8 Bildern.
Der Harzkanal misst etwa 100*95 µm und ist von einem Ring von Sklerenchymzellen umgeben. Die innen liegenden blauen Zellen bilden das Harz und sondern es in den Kanal ab.
Bild 7a/b: Eine Atemöffnung (Stoma), Bild 7b mit Bemaßung. Vergrößerung 200x, Stapel aus 6 Bildern
Die Schließzellen liegen eingesenkt hinter einem flaschenförmigen Atemkanal (Vorhof) von ca. 46 µm Länge. Hinter der einreihigen Epidermis befindet sich ein Sklerenchymring.
Bild 8: Zellen der Leitbündelscheide, Vergrößerung 400x, Stapel aus 11 Bildern
Die zwischen 50 und 70 µm langen Zellen zeigen große Tüpfel in den Zellwänden und einen rot gefärbten Streifen (Caspariestreifen?).
Wenn es sich tatsächlich um Caspariestreifen handelt, erfolgt der Stoffaustausch zwischen Assimilationsgewebe und Leitbündel ausschließlich durch das Zelllumen der Zellen der Leitbündelscheide und kann somit von der Pflanze aktiv kontrolliert werden. Die vielen großen Tüpfel in den Zellwänden legen m. E. eine solche Funktion nahe. (Hier lag ich falsch, auch wenn es sich bei der Struktur in den Zellwänden der Endodermis ebenfalls um Suberinstreifen handelt. Danke Detlef und Ludger).
Ebenfalls gut zu erkennen sind die großen runden Hoftüpfel in den Transfusionszellen..
Vielen Dank fürs Lesen! Anregung und Kritik sind wie immer willkommen.
Freundliche Grüße
Jörg Weiß
Edit: einige Fehler in den anatomischen Beschreibungen korrigiert.
