1.1 Funktionelle Pflanzenanatomie
1.1.2 Anfertigung und Auswertung mikroskopischer Schnitte (Wurzel, Spross, Blatt)

1.1.2.3 Aufbau und Funktion der Wurzel I

Gute Objekte sind z. B. Wurzeln von Gartenkresse (Lepidium sativum) als dikotyles Beispiel und die der Clivie (Clivia nobilis) oder Schwertlilie (Iris germanica) als monokotyle Pflanze.

Wurzelsysteme kommen meist in 2 Formen vor:

  • Wurzelsystem mit Haupt- und Nebenwurzeln
  • Wurzelsystem ohne Hauptwurzel ("Büschelwurzel")

Wurzelsysteme mit Hauptwurzel findet man oft bei Dikotylen mit einer dicken Hauptwurzel und dünneren Nebenwurzeln . Sie wachsen, tiefer in den Boden ( bis 30 m) als Büschelwurzeln, die vornehmlich bei bei Monokotylen gefunden werden.

Büschelwurzeln bestehen aus dünnen, fädigen Wurzeln mit gleichem Durchmesser. Sie binden so im oberen Bodenbereich die Erde.

Da die Wurzel oft zur Speicherung verwendet wird, sind die Hauptwurzel oder Teile des Systems verdickt (Karotten, Rüben) oder links unten die Wurzel von Hibiscus spec.

Speicherwurzel
Luftwurzel

Fertigt man einen Querschnitt der Wurzel einer jungen dikotylen Pflanze, so ergibt sich folgendes Bild:

Auf den ersten Blick erscheint der Querschnitt durch eine ziemlich gleichförmige Menge an Füllzellen ausgefüllt. Im Zentrum erkennt man eine runde Struktur, die sternförmig angeordnete Zellen beinhaltet, der Zentralzylinder.

Zellschichten von außen nach innen:

Die äußerste Schicht heißt Rhizodermis (entsprechend der Epidermis bei Blatt und Sproß).

Darauf folgt die Exodermis; das Füllgewebe zwischen diesen beiden äußeren Schichten nennt man Wurzelrinde.

Die violett gefärbten Körner in den Rindenzellen sind Stärkekörner. Die im Zentralzylinder sternfömig angeordneten Zellen gehören zum Xylem ( siehe die großlumigen Zellen), dazwischen liegt das Phloem. Die Wurzel besitzt also ein zentrales Leitbündel.

Dasselbe Bild ergibt sich z. B. bei der Wurzel der Sonnenblume (Helianthus spec.), unserem 2. Beispiel für die Wurzel einer dikotylen Pflanze (Abb. 6).

Den grundsätzlichen Aufbau einer Wurzel im Längsschnitt kann man aus der Abb. 5 entnehmen.

Die Wurzel kann längs in verschiedene Bereiche aufgeteilt werden.

  • die Wurzelspitze mit der Teilungszone auf der die Wurzelhaube zum Schutz der meristematischen Zellen des Vegetationspunktes aufsitzt.
  • die Streckungszone
  • die Differenzierungszone mit den Wurzelhaaren

Die gezeigten Querschnitte sind im rot gekennzeichneten (Abb. 4) oberen Bereich der Wurzel gemacht. Den unteren Bereich einer Wurzel (Wurzelspitze) zeigt die Abb. 7.

In Abb. 8 ist der Wurzelquerschnitt einer Liane (Smilax spec.) zu sehen.
Wiederum erkennt man außen die Rhizodermis, innen die Wurzelrinde mit dem Zentralzylinder. Das zentrale Leitbündel hat jedoch eine andere Anordnung der Xylem und Phloemzellen. Die Xylemzellen sind konzentrisch angeordnet.

Beim nachfolgenen Querschnitt durch die Wurzel von Zea mays kann man dies ebenfalls erkennen.

Die Abbildung der Wurzel von Mais zeigt deutlich die äußere Abschlußschicht, die Rhizodermis und darunter die Exodermis, deren Zellen teilweise etwas dickere Zellwände haben. Neben Zellulose ist hier Kork eingelagert.

Außerdem ist eine Seitenwurzel erkennbar.

Zwischen der Rhizodermis und dem Zentralzylinder mit seiner äußersten Schicht, dem Perizykel liegt die Wurzelrinde.

Die Wurzelrinde hat als äußerste Schicht die Exodermis und als innerste, die Endodermis.

Im zweiten Teil werden wir uns den Zentralzylinder und die Wurzelhaare genauer ansehen.

 
Abb. 33

Wurzelsystem mit
Hauptwurzel

Abb. 34

Büschelwurzelsystem

Daneben gibt es noch Wurzelsysteme, die nicht in der Erde gebildet werden sondern in der Luft = Luftwurzeln.

Bei der links abgebildeten Orchidee dienen die Luftwurzeln der Luftfeuchtigkeitsaufnahme.

 

 

 

 

Abb. 35

Querschnitt durch die Wurzel von Ranunculus spec. (Hahnenfuß)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 36

Zentralzylinder Smilax

Abb. 37

Wurzelaufbau im Längsschnitt

 

Abb. 38

Querschnitt durch die Wurzel von Helianthus spec. (Sonnenblume)


Wurzelrinde mit Zentralzylinder und sternförmigem Xylem

Abb. 39

Ein Wurzelspitze von Ranunculus mit der
Wurzelhaube (Kalyptra)

 

Abb.40

Querschnitt durch die Wurzel von Smilax spec. (Liane)


Wurzelrinde mit Zentralzylinder und sternförmigem Xylem

 

 

Abb.41

Querschnitt durch die Wurzel von Zea Mays (Mais)


 

 


Weiterführende Quellen:

Botanik:

http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/d00/inhalt.htm

Pflanzenanatomiekurs:

http://www.uri.edu/artsci/bio/plant_anatomy/lab_manual.html
http://www.hcs.ohio-state.edu/hcs300/
http://www.botany.uwc.ac.za/sci_ed/pupil/angiosperms/index.htm
http://dallas.tamu.edu/weeds/anat.html
http://www.life.uiuc.edu/onit/courses.html
http://www.uri.edu/artsci/bio/plant_anatomy/images.html
http://bugs.bio.usyd.edu.au/2003A+Pmodules/home.html

Taxonomie der Pflanzen http://www.csdl.tamu.edu/FLORA/tfp/tfphome1.html und http://www.ars-grin.gov/npgs/tax/

Glossar Pflanzenanatomie

http://www.botanik.ch/anatomie.htm und http://www.my-edu2.com/EDU2LS/bio2ls1.htm