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Beiträge zur Lebensgeschichte der Populus tremula L.

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Research Collection

Doctoral Thesis

Beiträge zur Lebensgeschichte der Populus tremula L.

Author(s):

Burger, Dionijs Publication Date:

1920

Permanent Link:

https://doi.org/10.3929/ethz-a-000287594

Rights / License:

In Copyright - Non-Commercial Use Permitted

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ETH Library

(2)

Beiträge

zur Lebensgeschichte der Populus tremula L.

Von der

EidgenössischeTechnischen Hochschulen in Zürich

zur Erlangung der

Würde eines Doktors der Natnrwissensohaften

genehmigte

Promotionsarbeit

vorgelegt von

No. 178

DIONIJS BURGER

aus QRONINQEN.

Referent: Herr Prof. Dr.

SCHRÖTER

Korreferent: Herr Prof. Dr.JACCARD

Zurich 6Buchdruckerei HermannRütschi 1920

(3)

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(4)

Vorliegende

Arbeit wurde unter freundlicher

Leitung

derHerren Professoren Dr. P. Jaccard und Dr. C. Schröter am Pflanzen¬

anatomisch-physiologischen

Institut und Botanischen Museum der

Eidgenössischen

Technischen Hochschule zu Zürich

ausgeführt

im

Wintersemester

1915/16,

undSommer- undWintersemester

1916/17.

An dieser Stelle,möchte ich den beiden Herren Professoren meinen

tiefgefühltesten

Dank

aussprechen

für das steteInteresse, die Unter¬

stützung

und die immer

anregende Beteiligung,

die sie mir bei meinem Studium

gönnten.

Auch Herrn Dr.

Sprecher

bin ich

fürfreundliche Hilfe zu Dank

verpflichtet,

sowie Herrn Dr. Rubel für die

Erlaubnis,

seine Privatbibliothek zu benützen.

Das alsPromotionsarbeit

eingereichte Manuskript

enthielt außer

dem hier

publizierten

Teil noch ein

umfangreiches Kapitel

über

die

Verbreitung

der

Espe

und die sie

bedingenden

Faktoren.

Wegen

der

übermäßigen

Druckkosten wurde mir

gestattet,

dasselbe weg¬

zulassen. Es bleibt zunächst als

Manuskript

im Bot. Museum der

Eidg.

Techn. Hochschule

deponiert,

zur

Verfügung

derInteressenten.

Bei der

Abfassung

dieses hier fehlenden Teils hatte ich freundliche schriftliche

Mitteilungen

zahlreicher

Korrespondenten

erhalten, denen

ich hier herzlich danke.

D.

Burger.

(5)

Seite

Vorwort 3

KAPITEL 1. Wuchsform, Dimensionen, Alter, Ertrag und Zuwachs des

Baumes "... 5

KAPITEL 2. DieWinterknospen 9

1. Die terminalenLaubknospen 10

Der morphologische Wert der Schuppen 11

Die Anatomie der Schuppen 13

2. Die axillären Laubknospen 17

Bau der Knospen 17

DermorphologischeWert und dieAnatomiederSchuppen 20

Die Entwicklungsgeschichte der Knospen 25

Die Kutinisierung ander äußerenEpidermis derSchuppen 25

Die Harzsezernierung an der inneren Epidermis der

Schuppen 31

KAPITEL 3. Das Austreiben derKnospen 34

KAPITEL 4. Die Laubblätter 38

Stellung und Form der Laubblätter 38

Die Anatomie der Laubblattspreite 56

Der Blattstiel 61

Die Lichtlage und das Zittern der Laubblätter 74

"

Abriß des Lebens- und Bildungsganges 80

(6)

Wuchsform, Dimensionen, Alter, Ertrag und

Zuwachs des Baumes.

Die

Wuchsform

der

Espe

ist strauch- öder

baumförmig.

Die Sträucherkommen auf nicht

zusagendem

Boden und in der nördlichen und

alpinen Kampfzone

vor. Der Zuwachs ist an den Sträuchern sehr

gering

und Johannistriebe werden selten

gebildet.

Nach

Kanngießer1)

erreicht die

Espe

an der nördlichen

Waldgrenze

oberirdisch nur ein Alter von

wenigen

Jahren und wird durch

Sproßbildung

an der Stammbasis

verjüngt.

Letztere kann 20 bis 30 Jahre alt

werden,

ohne einen

größeren

Durchmesser als 14 mm zu erreichen. Da diese

Espenkrüppel durchwegs

steril

sind,

ver¬

mehren sie sich mittelst Wurzelbrut aus dem weithin

verzweigten

Wurzelwerk. Ihre Lebensdauer ist

daher, je

nachdem wir diese Triebe als neue Individuen auffassen oder

nicht,

eine nur sehr kurze oder schier

unbegrenzte.

Im

westeuropäischen

Gebietewächst die

Espe

oft auf ihr nicht

zusagenden

Böden und bildet daher oft Sträucher oder

Krüppelbäume

von

einigen

Metern Höhe fast ohne

jährlichen

Zuwachs. Daß sie aber auch in diesen

Gegenden

die

gleichen

Dimensionen wie in

Nordost-Europa

erreichen

kann,

beweisen die noch vor kurzem aus dem

Rheingebiet

erwähnten

Espen [Gayer,

Van

Schermbeek]2),

und z.B. ein

Exemplar

in

Aastrup

bei

Hadersleben,

das eine Höhe von 21 m, in Brust¬

höhe einen

Umfang

von3,73m aufweist und dessen Alter auf 140bis 150 Jahre

(1908) geschätzt

wird

[Kanngießer]3).

Ich fand bei

Bülach

(Kt. Zürich)

einen Bestand mit 21 m

hohen,

35 Jahre

alten

Espen,

die im Mittel in Brusthöhe 22 cm Durchmesser

zeigten

und in den letzten zehn Jahren einen durchschnittlichen Zuwachs

von ±

5°/0

aufwiesen.

') Kanngießer. Über Lebensdauer und Dickenwachstum, IV („Allgem.

Forst- u. J.-Zeit." 82, 1906, p. 289—292. P.trem. p 291) 2) Van Schermbeek. Het bosch. 1898.

3) Kanngießer.Zur Lebensdauer derHolzpflanzen (Flora1909,p.414—435 P. trem. pag.419).

(7)

Ein

gehauener

Baum war

kerngesund.

Nach

Hamm1)

wird die

Espe

in 40 Jahren 40 cm dick und

unterliegt

dann im Aus¬

schlagwald

der Herzfäule. In

Ungarn

soll es

Espen

von 2,4—2,7 m Stammstärke

geben.

Daß solche

ßaumriesen

weit über 100 Jahre

alt sein müssen,

unterliegt

wohl keinem Zweifel

[Willkomm]2).

Wo in

,der nördlichen Kämpfzone

die

Baumform erreicht wird,

kann

diese,

obwohl wir es mit

langsamem

Wachstum zu tun

haben,

ziemlich

gut ausgebildet sein,

so z. B. bei Alten

(70° Nordbreite),

wo man Bäume gemessen hat mit einer Höhe von 18,8m, einem

Umfang Von

156cm, einem Durchmesser in

Brusthöhe

von 35 cm

ohne

Rinde;

sie weisenein Altervon 110 Jahren auf

(Schübeier]8).

In

Norwegen

sind beim Hofe Viken auf Inderöen

(63°

52' Nord¬

breite) Espen

mit einem

Umfange

von 2 m in

Brusthöhe,

einer Höhe von

28,2—31,3

m konstatiert

worden.

Es sind dies die höchsten, die Schübeier in

Norwegen

antraf. In

Süd-Norwegen

erreicht die

Espe

oft sehr bedeutende Dimensionen. Auf Aarnes in Romsdalen

(62°

58'

Nordbreite,

26° 9' östliche

Länge)

maß man

Exemplare

mit einer Höhe von 18,8 m, einem

Umfang

in Brust¬

höhe von 2,3 m. Beim Hofe Femreide im

Sogndal-Kirchspiel,

am

nördlichen Ufer des

Spgne-Fjords (61°

11'

Nordbreite,

24° 37' ost¬

liche

Länge)

erreichten die

Espen

eine Höhe von 18.2 m,

einen Umfang

von 5 m in Brusthöhe

und

einen Kronendurchmesser

von 20,7 m. Es ist dies der

umfangreichste Espenstamm

in Nor¬

wegen und soll ein alter Druidenbaum sein

(Seh

übel

er).

Unter

besonders' günstigen* Umständen

wird die

Espe

in Rußland 40 m

hoch

und

nat in Brusthöhe einen

Durchmesser

von 75 cm. Im Gouvernement Tula erreicht sie ein Alter von 160

Jahren

und in Finnland soll sie noch älter werden

[G

u s

e]*). Über

80 Jahrehinaus

bleibt

die

Espe

in den

meisten Gegenden

nur

ausnahmsweise

ge¬

sund

fNesterew]5).

Der Boden ist ferner entscheidend für

Zuwachs

und Massen¬

ertrag;

das Klima macht seinen

Einfluß

nur

geltend,

wenn man x) Hamm Der Ausschlagwald 1896, p. 72

2) Willkomm. Forstl. Flora 1887, p, 523.

3) Schübeier Die Pflanzenwelt Norwegens 1873/5, pag 128

*) Quse Einiges über die Espe(„Allgem. Forst-u.

Jagd-Zeit

" LXXXVIII

1912, p. 376).

5) Nesterew Jahrbuch der Petr. Ak. Moskau 1888, n Guse. („Allgem

Forst- u Jagd-Zeit" 1888, Dez.. p 439).

(8)

weit voneinander entfernte

Gegenden vergleicht, Värgas

de Ve-

dema r

gibtf

ürSimbirsk die

nachfolgende Ertragstaf

el

[K

u n

itzki]*)

:

Holzmasse in m3

Alter Bodenklasse

•t

I ii III IV v

20 144 101 69 50 34

30 233 170 120 81 61

40 322 240 174 129 86

50 395 307 225 163 103

60 452 355 266 187 115

70 493 393 292 203

80 523 421 304

90 1— 427

Folgende

auch von Kunitzki übernommene Tabelle ver¬

gleicht

die

Massenerträge

und den Durchschnittszuwachs in drei verschiedenen russischen Oouvernementen:

Gefundener Vorrat und Zuwachs in m3 pro ha

Alter Auf Boden I. Kasse Auf Boden V. Klasse

inTula Petersb.u.angr. Simbirsk Tula Simbirsk

20 30 40 50 60 70 80 90 100

Vorr.

146 219 301 376 442 497 539 571 583

Zuw.

7,3 7,3 7,5 7,5 7,4 7,1 6,7 6,3 5,8

Vorr.

77 139 201 258 298 345

Zuw.

3,1 4,6 5,0 5,0 5,0 4,9

Vorr.

144 233 322 395 452 493

Zuw.

7,2 7,8 8,0 7,9 7,5 7,0

Vorr.

66 100 141 169 197 222

Zuw.

3,3 3,3 3,7 3,4 3,4 3,2

Vorr.

34 61 86 103 115

Zuw.

1,7 2,0 2,0 2,0 1,9

Vargas

de Vedemar fand auf einer Probefläche in Sim¬

birsk in einem Bestand

öOjähriger Espen

per ha 546ms Holzvorrat

4) Kunitzki. Botan. und waldbaul. Beschreibung der Espe mit Be¬

merkungen über die Benutzung. (Jahrbuch des Petersburger Forst-Inst. 1898, p. 56—171, n.Ref. Ouse in Zeitschrift f. „Forst-und Jagdwesen". (Dankelmann 1891, p. 60.)

(9)

(9,1

ms

Durchschnittszuwachs),

wo das Unterholz, aus Linden,

Haseln,

Ahorn

und

andern Arten

bestehend,

den Boden dicht bedeckte.

Nach Nesterew

steigt

der Zuwachs der

Espe (nach Vargas

de

Vedemar)

auf besseren Böden bis zum 45., auf den

geringeren

bis zum 53. Jahre; auf den ersteren fällt er dann schneller als auf den letzteren.

Vargas

de Vedemar fand im Gouvernement Tula po ha:

im Alter von 20 Jahren 1830 Stämme

* 40 1281

n » ÖU iöZ

» r> » ÖU ,, 04V

n 100 457

(10)

Die Winterknospen.

Bei den

Winterknospen

von P. tremula kann man vier

Typen

unterscheiden:terminale Blüten axilläre Blüten —, terminaleLaub¬

und axilläre

Laubknospen.

Die

Blütenknospen

sind

kugelrund

und

gleich lang

wie die

Laubknospen.

a Fig i ft

Lang- und Kurztnebe und terminale Laubknospe

a Ansicht ()

ft Querschnitt durch die Mitte dieäußerenSchuppen sind wegen ihrer Kürze nicht getroffen

(-r-j

(11)

Die terminalen

Laubknospen.

Die terminalen

Laubknospen

sind

dreieckig,

3—4 mm

dick,

1

cm.lang,

mit der

größten

Dicke in der unteren

Hälfte,

nach oben scharf

zugespitzt (siehe Fig. 1).

Die Farbe ist

glänzend dunkelbraun,

nach unten werden die

Knospen

schwarz. Die

Behaarung

ist an den .unteren

Schuppen spärlich;

letztere erreichen bisweilen einen Drittel der

Knospenlänge.

Die

Ränder der

dachziegelig angeordneten Schuppen

heben sich bis kurz vor der

Spitze

scharf von der

übrigen Schuppe

ab. An der

Spitze

kann man keine

Schuppenränder

mehr

beobachten;

sie ist ganz

glatt

und

glänzend braun,

wie lackiert. Diese

Lackierung

ist

verursacht durch eine

harzartige,

die

Schuppen

verklebende Sub¬

stanz. Die unteren

Schuppen

sind

halbkreisförmig,

oben ein

wenig eingeschnitten,

so daß zwei

Spitzen entstehen,

0,5 mm dick, nur

2 mm hoch und 2—3 mm breit. Die Farbe der

spärlichen

Haare

ist schwarzbraun. Im

Querschnitt

sind sie

halbmondförmig,

mitunter

dreieckig,

mit sehr dünn auslaufenden Rändern. Die

Schuppen

werden nach innen immer

breiter,

dünner und

länger,

bis sie schließlich an der Basis zur

Hälfte,

in der Mitte

lVjtnal

und an

Fig. 2 P. tremula L.

Endknospe,auseinandergelegt (die Schuppen sind flachgezeichnet unddaheraufge¬

rissen).Zwischen demdrittenSchuppenpaarund dem erstenHauptblattmit zwei Neben¬

blättern sind drei Schuppenpaare weggelassen /-r-1

der

Spitze einige

Male die

Knospen

umfassen. Aus diesem Grunde sieht man an der

Spitze

keine

Schuppenränder

mehr. Die Nerven der inneren

Schuppen

sind bei durchscheinendem Licht als feine

Längsstreifen

sichtbar. Diese sind dïïhn und verlaufen ohne

Ana¬

stomosen bis in den oberen, braunen Teil der

Schuppe (s. Fig. 2).

(12)

Jn den

breiten, durchsichtigen

Saum dermittleren

Schuppen

reichen sie indessen nicht. Das Nervenende

zeigt

oft eine, einfache

.Ver¬

zweigung.

In den Nebenblättern der innersten,

Blattanlage

verläuft

nur ein Nerv und in den

ausgewachsenen

Nebenblättern von Johannistrieben treffen wir eine LaubbJattnervatur

(s. Fig. 3).

Der

Fig. 3

a. Nervatur derSchuppen des 5.Paares c. Nervatur eines Nebenblattes an einem einerEndknospe (-7-)• Johannistrieb,zumgrünen Blatt aus-

V1/ /4\

b. Nervatur eines Nebenblattes der in- gewachsen f-j-l.

nerstenBlattanlagen l—\

unbedeckte,

verkorkte

Schuppenteil

ist dunkelbraun. Zwischen diesem Teil und der

grüngelblichen

Basis haben wir eine

gelb¬

braune Zone. Ganz bedeckte

Schuppen

haben einen

gelbbraunen

oberen und einen

gelbgrünen

unteren Teil. Nach dem Innern der

Knospe

wird der braune Teil immer

kleiner,

und die

gelbgrüne

Farbe verschwindet nach und nach und

geht

schließlich in ein

durchsichtiges

Weiß über. Die inneren

Schuppen

sind

zweizipfelig

bis

ungefähr

zum 12.

Schuppenpaar.

Dannerscheinen anderäußeren

Oberfläche der

eingipfeligen

und schmäler

gewordenen Schuppen lange,

weiße Haare. Zwischen der 13. und 14.

Schuppe liegt

eine

sehr

kleine,

behaarte

Laubblattanlage.

Der

morphologische

Wert der

Schuppen.

Die

Schuppen

sind in diesem Stadium viel

größer

als das

Laubblatt;

letzteres

deckt nur die

Berührungsstelle

der beiden

ersteren,

die also all¬

mählich in Nebenblätter der Laubblätter

übergehen (s. Fig. 2).

Sehr

deutlich

zeigt

sich dies bei der

Endknospenbildung,

die an Kurz-

und Mitteltrieben schon im Mai

abgeschlossen

wird: die oberen

(13)

Blätter der Triebe behalten ihre Nebenblätter; letztere sind scharf

zugespitzt,

breiter und kürzer als die

Stipuiae

der tieferstehenden Blätter.

Gegen

die

Spitze

desTriebes

verlängern

sich die Internodien nicht mehr so stark wie weiter unten, und darum

folgen

sich dort die Blätter in kürzeren Abständen. Die

Stipuiae

dieser obernBlatt¬

anlagen

fallen nicht ab, sondern wachsen zu den soeben beschrie¬

benen

Schuppen

aus. Die

Hauptblätter

der an der

Knospenbildung beteiligten Schuppen

verkümmern sofort nach der

Entstehung

der

Blattanlage

und kommen also gar nicht zur

Ausbildung

einer

Spreite.

Während des Winters bleibt die

Hauptachse

in der Ent¬

wicklung

selbstverständlich zurück und die

Ausbildung

der

Stipuiae

und

Hauptblätter

verläuft hier also

umgekehrt

wie im

Sommer,

Fig. 4 P. tremula L.

Querschnitte durch dieaufeinanderfolgenden SchuppenpaareeinerEndknospe (—r-J.

wobei die

Blattanlagen

durch die Nebenblätter

geschützt

werden.

Die

Laubblattanlagen

haben schon einen

deutlichen,

0,5—1,0 mm

langen

Blattstiel. Die

Spreite zeigt

die beiden Hälften nach innen

eingerollt1).

Die

Blattunterseite,

in der

Knospe

die Außenseite, ist

zottig

behaart, weiß. Die

Stellung

der Blätter in den

Knospen

muß

') „ZurErklärung derLaubknospenderAmentaceen" 1848, S 8sagt Doli, daß „bei den Aspen die Blattspreiten zwischen den Seitennerven gegen die Mittelrippe eingezogen, nicht wie bei Aigeiros am Rande eingerollt" sind. Wie Doli zu dieser Ansicht kommt, ist mir ein Rätsel.

(14)

der

Blattstellung

am Ast

entsprechen (Weiße)1).

Am Kurztrieb

ist diese ca.

2/B

und am

Langtrieb 2/s, s/s

bis

Vis-

Die

Blattanlagen

und die

Knospenschuppen

haben eine

"Divergenz

von etwa

2/5

oder

5/i3 (Weiß e).

Wenn der

Langtrieb

eine

Divergenz

von

3/8

aufweist,

so ist eine

geringe

Torsion

eingetreten,

wie Weiße betont.

Anatomieder

Schuppen. Schuppen

deserstenPaares

(s. Fig.

4 links

oben).

Die Dicke der

Schuppe beträgt

an der Basis ca. 650 ^ und in der Mitte + 280u.. Der

Längsschnitt zeigt,

wie die

Schuppe

an der Basis nach außen einen starken Höcker bildet, nach oben aber dünner wird und dann in eine feine,

lange Spitze

ausläuft.

Die

Querschnittsfläche

ist

halbmondförmig

oder

dreieckig.

Die inneren Gewebe sind reich an

Parenchymzellen

und werden nach außen durch eine sehrdicke

Epidermis

und Periderm

begrenzt.

An

der

Außen(Unter-)seite

haben wir erst eine

Epidermis

und eine

vom

Mesophyll

sich deutlich unterscheidende

hypodermale

Zell¬

schicht.Die

Epidermiszellen

sind isodiametrisch

(Radialbreite

± 25 jjl,

Tangentialbreite

± 15 jjl, Höhe 15

p.)

und besitzen ein Lumen von

keilförmiger

Gestalt. Die Grundfläche des Keiles

entspricht

der in¬

neren

Tangentialwand

und die von den Seitenflächen

gebildete

scharfe Kante ist in der Flächenansicht als Linie wahrnehmbar.

Wenn der

Keil,

wie es bisweilen vorkommt,

zweigipfelig ist,

so

können von oben zwei Linien unterschieden werden. Die Zellwand hat eine sehr

dicke,

zwischen die Zellumenkanten nach innen ein¬

dringende,

ca. 20 [j, messende Kutikula, die als eine flache, homo¬

gene Schicht sich über die

Schuppe

zieht. Die

primäre

Mittellamelle der

Epidermiszellen

ist in der Kutikula nicht zu erkennen. Am

Flächenschnitt der

Epidermis

sieht man in der Kutikula

feine,

wie

spaltförmige Tüpfelkanäle

aussehende Risse von ca. 5 jx

Länge.

Es sind dies

keineswegs

Risse oder

Spalten

in der

Kutikula,

sondern

die nach oben in scharfer Kante

endigenden Epidermiszell-Lumina.

Die absolute Dicke der Kutikula ist nicht sehr bedeutend. Daß die

Kutnisierung

der

Schuppen

trotzdem stark erscheint und so

unregelmäßig

aussieht, ist in der

keilförmigen

Gestalt des Zellumens

begründet.

Die sekundäre Schicht der

Zellwandung

ist in der inneren

Tangentialwand

verholzt; in den Radialwänden hat entweder Ver- ') A.Weiße, BlattstellungsstudienanP.trem. (Festschriftf. P.Ascherson, 1904, S.518-532)

(15)

holzüng

oder

Kutinisierung stattgefunden.1)

Eine tertiäre Zellulose¬

lamelle bedeckt die Zellwand im'Inneren. Der ganze Raum der toter! Zellen wird von einem"braunen Stoff

ausgefüllt,

der resistent ist gegen konzentrierte

Schwefelsäure,

sich aber in Eau de Javelle löst. Dieser Farbstoff verursacht die braune Farbe der

Schuppen.

Hie und da ist eine zweite

epidermale

Schichtvon

viereckigen

Zellen

unter der äußeren zur

Ausbildung gelangt,

offenbar durch

Teilung

aus letzterer

hervorgegangen.

Sie ist stark

ausgebildet

und ihre

Zellen teilen sich dann und wann noch einmal. Auch sie führt die braune Substanz und

zeigt

die

Verholzung

in der

Tangentialwand.

Die radialen

Zwischenwandungen

sowohl der ersten wie der zweiten Reihe sind nicht verholzt und nur

wenig

kutinisiert.

Spaltöffnungen

kommen in den

Schuppen

nicht vor. Man be¬

gegnet

zwischen zwei

keilförmigen

Zellumen der

Epidermis

viel¬

fach

sackförmigen,

mit Harz

gefüllten Aushöhlungen.

Betrachtet"

man die

Epidermis

von außen, dann sieht man diese Säcke zer¬

streut über die

Oberfläche,

und wir haben es offenbar mit nichts anderem zu tun als mit Abbruchsteilen von Haaren. Die Haare sind mit bloßem

Auge

sichtbar und haben farblose Wände von

derselben Dicke und Beschaffenheit wie die Radialwände der

Epi- dermiszellen, zeigen

also weder

Verkorkung

noch

Kutinisierung

noch

Verholzung.

Sie finden sich

hauptsächlich

am

äußersten,

ge-

wimperten

Rande der

Schuppe

vor. Die obere

(innere),

ganz be¬

sonders interessante

Epidermis

besteht immeraus mehreren

Zellagen.

Die innere Schicht hat etwas

flache, viereckige

Zellen

(Radialbreite

± 5—10 [i.,

Tangentialbreite

± 80 fj, Höhe ± 20

[j.),

deren Wand

innen eine Suberinlamelle

besitzt,

welche auf die mit

zapfenartigen Ausbuchtungen

versehenesekundäre Schicht

aufgelagert

ist. Letztere ist in der inneren

Tangentialwand verholzt,

so daß wir hier die

Anordnung

der sog.

Metakutis2)

vor uns haben. In der ausge¬

wachsenen

Schuppe

stirbt diese Schicht ab, ihrInhalt wird alsdann

von einem toten, braunen, gegen konzentrierte Schwefelsäure resi¬

stenten, in Eau de Javelle aber löslichen Stoff

gebildet.

') Die Verholzung ist mit Phloroglucin-Salzsäure und Chlorzinkjod, die

Kutinisierung mit Eau de Javelle-Sudan III nachgewiesen.

2) H.Müller, Über dieMetakutisierung derWurzelspitze. Diss.Marburg, 1906. Brick, Anatomie der Knospenschuppen (S. 22, Beihefte zum „Bot.

Centralbl.", 1913) (HierweitereLiteratur). Kroemer, Bibliotheca botanica.

(16)

Bei der äußeren Schicht der inneren

Epidermis

werden wir

uns anläßlich des Studiums der*

Axillark'nospen

etwas

länger

auf¬

halten.

InrQuerschnitt zeigen

diese

Epidermiszellen flaschenförmige

Lumen

(Länge

der Zellen ± 35 jj. Breite ± 5—15 p, Höhe ± 5—15

[j.),

die nach außenvoneiner sehr dünnen Kutikula

begrenzt

sind. Diese

eigentümlichen

Zellen erzeugen das

Harz,

welches die

Knospenschuppen aneinanderkittet,

so daß man mit der äußersten

Schuppe

oft die

Epidermis

der zweiten

Schuppe

mit

wegreißt.

Es

sind nicht nur einzelne Zellen der

Epidermis,

die Harz

ausscheiden,

sondern die ganze

Epidermis

funktioniert alsDrüse.

Drüsenzotten,

wie sie bei den

Schuppen

anderer Pflanzen

vorkommen, gibt

es

hier nicht.

Das Periderm ist an der Außenseite 5—6 Zellreihen stark und

ungefähr

70 y. dick. Die direkt am Meristem

liegenden

Zellen sind

tafelförmig,

erweitern sich

später

zu

gänzlich

isodiametrischenZellen von ca. 15 p. Diameter. Die

Wandung

der ältesten Zellen ist auf der an die

Epidermis grenzenden

Seite

verholzt,

auch die Radial¬

wände

zeigen

mit

Phloroglucin

eine rote und mit

Chlorzinkjod

eine

gelbe

Farbe. Alle Zellen des Periderms

(im

Meristem nur die

Tangentialwandung) zeigen

die

Anlagerung

der Suberinlamelle auf die ziemlich starke Mittellamelle sehr schön. Die Korkzellen führen meistens Luft; die äußeren aber oft den

braunen,

schon vielfach erwähntenFüllstoff. DasPeriderm derInnenseite hat kein so

regel¬

mäßiges Gepräge.

Die Anzahl der

übereinanderliegenden

Zellen ist

außerordentlich

wechselnd,

von 3 bis 6. Ihre Dimensionen sind

unregelmäßig.

Die

tafelförmigen,

mit Luft oder einer braunen Masse

gefüllten

Zellen

liegen

hier nicht

innen,

sondern

ungefähr

in der

Mitte des Periderms. Das Meristem hat sich also nach

Bildung

der Korkzellen auch verkorkt und

abgerundet.

Mittel- und Suberin¬

lamelle sind auch hier

gut

erkennbar. In der inneren Reihe ist die

Tangentialinnenwand verholzt;

also hat man auch hier die Zell- wandstrukur der toten Metakutis. Der Zellsaft des Meristems so¬

wohl des oberen wie des unteren Periderms besitzt einen hellroten Farbstoff

(Anthocyan).

Der

Schuppenrand

wird von der aus inhaltsreichen Zellen bestehenden Metakutis

gebildet

und zwar bis zu der

Stelle,

wo die

Schuppe ungefähr

sechs Zellschichten stark ist. Die Zellen sind rundlich und besitzen einen Diameter von ca. 15—20 p. Die Mittel-

(17)

lamelle ist sehr dünn und auf sie

folgt

eine ziemlich dicke sekun¬

däre Schicht mit starker

Verholzung

auf

Zellulosegrundlage.

Sie

ist nach innen mit

Ausbuchtungen versehen,

sodaß die

angelagerte

dünne Suberinlamelle ein

welliges

Aussehen

bekommt,

was sich auf dünnen

Querschnitten

ohne

irgendwelche Färbung

oder Mase-

ration konstatieren läßt. Die

unregelmäßige

innere Wand ist

gewiß

nicht von Javellscher

Lauge

verursacht, was man versucht sein

könnte,

aus den

Angaben

Kroemers

(I.e.) herauszulesen(s.Fig.5).

a Fig. 5 b

P. tremuta L.

a. Die Metakutis der Knospenschuppen. + 0,5 \>~Suberinistschwarzgezeich- Diepunkt.LiniensindZellwandgrenzen net.)MitJavellscher Lauge behandelt, über oder unter dem optischen Quer- b. Das gleiche in einem frischen Ob- schnitt. 1730malvergr.(Die Zapfensind jekt.

Das

Mesophyll

besteht aus einem ziemlich

dickwandigen

un¬

gefähr

12 Zellreihen bildenden

Parenchym,

dessen Elemente iso¬

diametrisch sind

(Diameter

20—30

jx).

Die

gesamte

Wanddicke

zwischen zwei Zellumen

beträgt'3—4

[x. Interstitien kommen

regel¬

mäßig

vor, sind aber klein und bisweilentreten' an ihrer Stelle Zell-

wandverdickungen

auf. Die Wände sind

gelblichweiß

und bestehen aus reiner Zellulose. Die die

größeren

Interzellularräume

begren¬

zenden Zellen besitzen nach dieser Seite hin verholzte Wände. Die

Mesophyllzellen

führen viel

Chlorophyll,

sogar auch die der oberen Hälfte der

Schuppe,

wo

dicke,

dunkelbraune

Epidermen

das innere Gewebe abschließen.

Im

Mesophyll

finden sich ferner

regelmäßig

verteilte

Qruppen

von

Brachysklereiden.

Die

großen,

im äußeren

Mesophyll liegenden Gruppen

haben 20—30

Zellen,

die kleinen im inneren

Blattgewebe

2—3. Die Zellen sind isodiametrisch

(10—30 $,

von sehr

ungleicher

Größe und Form. Ihre

Wandung

ist

dick,

aus sehr vielen Schichten verholzter Zellulose

aufgebaut.

Das Zellumen ist sehr

klein,

nur

(18)

1—2 [>.. Kristalldrusen finden sich im ganzen

Mesophyll,

die an

die Steinzellen

grenzenden

Zellen haben aber nur Einzelkristalle

von Calciumoxalat. Weil hier schließlich nur Einzelkristalle vor¬

kommen, in früheremZustande aberauchDrusen konstatiertwurden, muß man mit Müller

(1. c.)

auf

Umkristallisierung

schließen.

Die Leitbündel scheinen in der

Schuppe

eine sehr

unterge¬

ordnete Rolle zu

spielen.

Nach dem Innern der

Knospe

werden

die

Schuppen

immer dünner, das

Mesophyll

nimmt ab, auch die Permidermenwerdenschwächer, aber das

Brachysklerenchym

nimmt

verhältnismäßig

immer mehr Raum ein. Endlich verschwindet auch

P. tremula L. Axillarknospe.

AuseinandergelegteäußereSchuppen mit drei Spitzen 4/i

die

Drüsenepidermis

an der Innenseite und die Nebenblätter der obersten

Blattanlagen

besitzen eine

(innere) Epidermis

mit

gewöhn¬

lichen isodiametrischenZellen, eine

einschichtige

untere

(äußere) Epi¬

dermismitverdickter Kutikulaundweiter

Brachysklerenchym

undvon

spärlichem Mesophyll umgebene

Gefäßbündel. Auch die Metakutini-

sierung

ist mit dem Korke verschwunden. Im breiten, sehr durch¬

sichtigen,

nervenfreien Rand der mittleren

Schuppen

ist schließlich

nur die untere

Epidermis übriggeblieben.

Die axillären

Laubknospen.

Die

Axillarknospen

sind etwas kürzer, dünner und

spitziger

als die

Terminalknospen (s. Fig. 6).

Sie

zeigen

nicht einen

dreieckigen,

sondern einen halbmondför¬

migen Querschnitt,

dessen flache Seite dem Stamm

angedrückt

ist

(s. Fig. 8).

Die

Spitze

ist oft etwas nach der Seite

gebogen,

womit die

spätere

seitliche

Krümmung

des austreibenden

Sprosses

im Zu¬

sammenhange

steht.

Irgendeine Regelmäßigkeit

ist in der

Knospen¬

richtung

nicht zu entdecken. Wir werden

später versuchen,

die Ursache der

Knospenablenkung

von der Medianfläche zu erklären.

Farbe und

Behaarung

verhalten sich wie bei den

Terminalknospen.

2

(19)

Die äußerste

Schuppe

bedeckt den untersten Drittel der

Knospe,

die zweite vordere reicht bis fast zu der

Spitze

der

Knospe,

so daß

an dieser zwei

Schuppenränder

zu sehen sind. Die

Schuppen

sind

hier nicht

dachziegelig angeordnet,

sondern stehen immer in der

Fig. 7

P. tremula L. Axillarknospe

a. ErsteSchuppe (Tragblattseite), b. Stammseiteusw. e. ErstesHauptblattmitzwei Nebenblättern(Tragblattseite, links). /—/. Weiter aufeinanderfolgende Hauptblätter mitNebenblättern, m. Querschnitt durch die erste Schuppe, nundo. Querschnitte derSchuppenanderTragblattseite, q—s. Querschnitte derSchuppen ander Stamm¬

seite, p. Querschnitt durch die 7. zurSeite(Tragblattseite) liegendeSchuppe.

3 "U t. Längsschnittder 1.Schuppe, a—l= y m—t^.

(20)

Mediane1)

und umfassen die

Knospen (s. Fig.

8) schon an der Basis

fast

vollkommen,

was letzteren ein

glattes

Aussehen

gibt.

Die Ver¬

harzung

verhält sich wie bei den

Endknospen.

Die Form der

Schuppen gleicht derjenigen

der

Endknospen:

die unteren sind

halbkreisförmig,

zwei- oder

dreispitzig,

die.inneren

länger

als

breit,

a Fig. 8 b

P. tremula L. Axillarknospenquerschnitte.

a. Querschnitt mit medianen ÜbergangsblätternvonSchuppezu Haupt¬

blattmitNebenblättern, b. Knospe mit schon abweichenden Schuppen und einemmedianen Übergangsblatt. (Das Harz in dem Raum zwischen den Schuppenistschwarz angegeben zur Hervorhebungder Schuppen.)

a. Knospe von Ende Juni. b. KnospevonEnde Juli. 14malvergrößert.

aber ebenfalls zwei- oder

dreispitzig (s. Fig.

6 und

7).

Nur die

höckerförmige Verdickung

an der Basis kommt hier nicht vor. Es

gibt

4—9 mediane

Schuppen,

wovon die letztere nicht mehr genau median steht, sondern ein

wenig

seitwärts. Die

übrigen

weiter

innen

folgenden Schuppen

stehen

paarweise,

funktionieren als

A

/

Fig. 9

P.tremula L.

a. Nervatur der dritten medianenSchuppe einerAxillarknospe,

b. Nervatur einesNebenblattes

(--)•

') A.Weiße, Blattstellungsstudien an P.trem., Festschr. P. Ascherson, 1904, S.518.

(21)

Nebenblätter,

sind nicht

zweispitzig

und werden von einer Laub¬

blattanlage begleitet.

Das

Nervensystem

ist wie bei den

Endknospenschuppen

aus¬

gebildet (s. Fig. 9).

Auch hier ist die untere bedeckte Hälfte grün¬

gelblich,

die obere

dagegen

braun. Die

Laubblattanlagen

dieser

Knospen zeigen

dieselbe

Divergenz

wie die der

Endknospen.

Der

morphologische

Wert und die Anatomie der

Schup'

pen.

Doli1) begründet

seine

Anschauung

über die

Entstehung

der medianen

Knospenschuppen

aus. den

Anlagen

zweier seitlicher

Schuppenblätter folgendermaßen

;

1. die beiden

Schuppenblätter

sind

häufig

nicht bis zur

Spitze

verwachsen;

2.-die erste

Schuppe

hat zwei

Rippen;

3. die basilären

Seitenknospen

am Grunde der Kätzchen sitzen nicht vorn, sondern zu beiden Seiten unter den beiden

Rippen

der

Schuppe,

daher also in den Achseln der beiden Hälften.

ad 1. Die

Schuppen

der

Endknospen zeigen

auch zwei

Spitzen:

die Nebenblätter an

Adventivknospen

von Wurzelbrut haben

jedes

zwei

Spitzen;

die medianen

Schuppen

der

Axillarknospen zeigen

ebensooft drei

Spitzen.

In derselben

Knospe gibt

es an

einigen Schuppen drei,

an anderen zwei

Spitzen,

ohne

irgendeine Regel¬

mäßigkeit.

Dieses Verhalten' kann also schwerlich auf eine Ent¬

stehung

aus zwei

Schuppen

hinweisen.

ad 2. In den

geschlossenen Winterknospen

sind die

Anlagen

der

Axillarknospen

des

folgenden

Jahres schon vorhanden. Letztere

zeigen

sich als ein

grüngelbes

Höckerchen in den

Blattachseln,

und ich konnte dabei weder

getrennte Anlagen

für die

Schuppen

noch zwei

Anlagen

für eine

Schuppe

beobachten. Treibt die Winter¬

knospe

im

Frühling,

so sind die zwei bis drei äußersten

Schuppen

der

Axillarknospen

schon differenziert.

Auf verschiedener Höhe und in verschiedenen Zeiten durch Stamm,

Knospe

und

Tragblatt gemachte Querschnitte

lassen sehen, daß am

Anfang

Stamm und

Tragblatt

nicht immer die Kontakt¬

körper sind,

sondern in mittlerer Höhe der

Knospe

nur Stamm

und Nebenblätter des

Tragblattes (s. Fig. 10).

Die Nebenblätter

') Doli, Zur Erklärung der Laubknospen der Amentacaee.

Doli, Flora von Baden (1859, S.485, II.Band).

(22)

sind schief

eingepflanzt

und die

Berührungsstelle

ist in der Mediane

am höchsten. Die

Axillarknospe

bleibt dann in einer

Vertiefung

des Stammes sitzen. Die

Querschnittsfläche

der

Knospe

ist

elliptisch

mit medianer

Längsachse.

Die

jugendlichen

Nebenblätter haben an der Basis eine

Querschnittsfläche,

die ganz abweichtvon

derjenigen,

die sie

später

beim Abfallen haben

(s. Fig.

10,

a—c).

Beim Treiben ist die Blattbasis

parallel

der

Knospenmediane abgeflacht

und

schmiegt

sich an die

Knospe

an;

später

wächst der

Hauptblattfuß

Fig. 10 P. tremula L.

Entwicklung derAxillarknospe imQuerschnitt (oben einStück der Muttersprosse, unten das Tragblatt), a. In derWinterknospe (20mal). b. Beim Treiben (40mal). c. Beim Treiben (die schwarzenTrapezelinks und rechts inFig.a—centsprechen denStipulaedesTragblattes), d.Bei derBlattentfaltung (Stipulae abgefallen), e. Entwicklung nach der Blattentfaltung. /. Fertige Knospe (Juni) (c—flOmalvergr.). Eszeigt sich, wie durchseitlichen DruckderStipulaemediane Schuppen entstehen und wie dieRippen entstehen an derUmbiegungsstellederSchuppenränder.

Die Rippen können nicht als rudimentäre Mittelnerven aufgefaßt werden(wie Doli esmöchte).

in die

Breite,

trennt die Nebenblätter voneinander und von der

Knospe.

Die Basis der Nebenblätter

zeigt

dann eine

Abflachung

quer zur

Knospenmediane

und die Nebenblätter

schmiegen

sich

dem

Haupstamm

an, was man an ihren Narben auf den mit aus¬

gewachsenen

Blättern versehenen

Langtrieben

sehen kann. Vom

Standpunkt

der mechanischen

Blattstellungstheorie

aus muß man

die Ursache der medianen

Stellung

der

Schuppen

im Stand der Nebenblätter suchen. Letztere erzeugen einen seitlichen Druck auf die

Knospe,

und die

Medianstellung

ist eine

Folge

dieses Druckes ebenso, wie die quere

Verbreiterung

der

Knospen

durch den me¬

dianen Druck von Stamm und

Tragblatt

verursacht ist

(s. Fig. 10).

Es hat hier offenbar nicht viel

Sinn,

eine

Verwachsung

zweier An¬

lagen

anzunehmen, da

ja

die

Medianstellung

der

Schuppen

der

Axillarknospen

sich deutlich anders erklären läßt.

(23)

'ad 3. Die Kätzchen fallen mit der Basis und den daran heften¬

den

Schuppen ab,

so daß keine

Axillarknospen gebildet

werden.

Es fällt daher bei

Populus

tremula der dritte Punkt außer Betracht.

Weiße1)

nennt die erste

Schuppe

ein

einfaches,

noch nicht differenziertes

Organ,

das aus der

Verwachsung

der zwei Primor- dialblätter entstanden sein soll. Er findet bei der

Zerlegung

einer

Knospe

die

Übergangsschuppen

bis zur halben

Länge

des

Organs gespalten.

Obwohl ich sehr viele

Knospen untersuchte,

ist mir nur bei sehr

jungen Knospen

etwas anderes als kleine

Einkerbungen begegnet.

Es

entspricht

diese

Beobachtung

dem, was wir diesbe¬

züglich

weiterzu sagen haben werden. Weiße

bringt

keine weiteren Beweise für

seine,

sich an die Theorie Dölls anschließende

Hypo¬

these. Zur

Widerlegung mögen

also die ad 1, 2 und 3

genannten

Tatsachen

genügen.

Brick2)

teilt in seiner „Anatomie der

Knospenschuppen"

letz¬

tere in vier

morphologische Gruppen

ein und rechnet

Populus

zu

der

Qruppe,

wo die

Knospenschuppen

aus den vom

Blattgrund völlig

differenzierten Nebenblättern entstanden sein sollen. Gerade diese

Abteilung

untersuchte Brick nicht näher und hat die Be¬

sonderheit der

Axillarknospen

nicht entdeckt. Es ist klar, daß

die

Axillarknospen

nicht in diese

Gruppe

Bricks

gehören

können.

Bei den äußern

Schuppen

der

Axillarknospen

verkümmern keine

Hauptblätter,

und es

gibt

auch keine

Blattanlagen

zwischen den medianen

Schuppen.

Für die andern drei

Gruppen

Bricks ist ent¬

scheidend,

ob die

Knospenschuppen

entweder aus der

Anlage

eines

ganzen Blattes oder aus der

Anlage

eines

Blattgrundes,

oder aber

aus der

Anlage

eines

Blattgrundes,

der bereits die Nebenblätter zu

differenzieren

begann,

ohne die Nebenblätter

jedoch völlig

auszu¬

bilden, entstanden sind.

Die anatomischen

Ergebnisse,

die nach Brick meistens ent¬

scheidend sind für den

morphologischen

Wert, stimmen

gut

mit

den bei den

Endknospen

und den Nebenblättern der inneren Blatt¬

anlage gefundenen

überein. Die erste

Schuppe,

an der

Tragblatt-

') A.Weiße, Blattstellungsstudien anP. trem.(S.523, Festschr.P.Ascher- son, 1904).

2) Brick, Anatomie der Knospenschuppen (Beihefte zum „Botanischen Centralblatt", 1914, S. 215).

(24)

seite, zeigt

im

Querschnitt

eine meistens

regelmäßige

Sichelform.

(Dicke

in der Mitte ca. 325 p, auf

1/3

des

Umfanges

links und

rechts der Mitte ca. 300 jj,; in der Nähe der

Schuppenränder,

da

wo

gewöhnlich

die

Rippen

zum Vorschein kommen, eine Dicke von

ca. 300 p.

(s. Fig.

7

m).

Von hier anverschmälern sich die

Schuppen plötzlich,

um in einen sehr dünnen Rand auszulaufen. Es

gibt

also im

Querschnitt

drei breitere Zonen, die dadurch

hervorgerufen

werden, daß das

Mesophyll

an diesen Stellen ein

wenig

stärker

ausgebildet

ist. Die breiteren und schmäleren Stellen

gehen

ganz allmählich in¬

einander über. Beim Studium der Anatomie läßt sich gar nichts

entdecken,

was auf eine

Entstehung

aus zwei Hälften hinwiese

(s. Fig.

7

m).

Untere

Epidermis, Periderm, Mesophyll, Sklerenchym,

Gefäßbündel und Metakutis sind ganz genau so

ausgebildet

wie bei

den

Endknospen.

Nur bei der oberen

Epidermis

fehlten hier die bei den

Endknospen

auftretenden Fußzellen. Durch die ganze

Schuppe

zieht sich ein

großer

Interzellularraum. Wenn man die

Schuppe

in Wasser oder

Glyzerin

zwischen zwei

Objektträgern

zusammen¬

drückt, so kommt

plötzlich

eine

große

Luftblase zum

Vorschein,

welche aus der

Schuppe herausgepreßt

wird und offenbar aus dem

Interzellularraum stammt. Es wird dieser mit Luft

gefüllte

Raum wie der Kork als schlecht leitendes Medium dienen. Die

Mesophyll¬

schichten zu beiden Seiten des Luftraumes sind oft durch Brücken verbunden. Die den Raum

begrenzenden

Zellen sind nicht verholzt, während dies bei den

großen

Interzellularen der

Endknospen

der

Fall ist. Daß

übrigens

die

Schuppen

etwas anderes bedeuten als die

Schuppen

der

Endknospen, geht

aus ihrer medianen

Stellung

und der öfters vorkommenden

Dreiteilung

hervor.

Die zweite

Schuppe

an der Stammseile ist 150 \>. dick. Der

Querschnitt entspricht

dem

vorigen,

nur ist das

Mesophyll

hier

siebenschichtig

und die Peridermen

entsprechen

denen der ersten

Schuppe.

Die dritte

Schuppe

an der

Tragblattseite (Dicke

225

[a)

hat 5—7

Mesophyllschichten.

Das obere Periderm ist nur zwei¬

schichtig.

Die vierte

Schuppe

an der Stammseite besitzt nur noch vier

Mesophyllschichten

und das Periderm an der Oberseite ist

verschwunden;

Kork

gibt

es nur noch an der

Spitze

der

Schuppe,

der

übrige

Teil ist außen

grün.

Die fünfte

Schuppe

an der Stamm¬

seite

(ca.

100 [j.

dick)

enthält mehr

Sklerenchym

als

Mesophyll,

auchim

Längsschnitt

sind die

Steinzellengruppen

fast ohneZwischen-

Abbildung

Fig. 2 P. tremula L.
Fig. 4 P. tremula L.
Fig. 10 P. tremula L.
Fig. il P. tremula L.
+2

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