Arbeitsblatt: Samen

Material-Details

Versuche und Informationen zur Samenkeimung
Biologie
Pflanzen / Botanik
7. Schuljahr
2 Seiten

Statistik

42600
488
6
14.07.2009

Autor/in

Kuster Adolf (Spitzname)
Land: Schweiz
Registriert vor 2006

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Textauszüge aus dem Inhalt:

Samen Wo nimmt die Bohne Wasser auf Du findest die Antwort auf diese Frage durch folgenden Versuch: Welche Bohnen quellen? Das Wasser tritt also durch den Nabel ein. Die derbe Samenschale ist wasserundurchlässig. Achtung es wird gesprengt! Quellende Samen ziehen Wasser mit grosser Kraft an. Dies kannst du in den zwei folgenden Experimenten selber erleben: Kaufe 800 Modellgips. Nimm den Kaffeefilter und lege eine Filtertüte ein. Rühre in einer Büchse 400 Modellgips und 190 Wasser zu einem Brei an und giesse ihn in die Filtertüte. Drücke ein halbes Dutzend trockene Bohnen so in den Gipsbrei, dass sie in verschiedenen Tiefen verschwinden. Nun erhärtet der Gips, und nach einer halben Stunde kannst du den erstarrten Block aus dem Kaffeefilter herausnehmen. Entferne das nasse Filterpapier und stelle den Kegel in einen Teller mit wenig Wasser. Beobachte, was in den nächsten 24 Stunden geschieht. Stelle einen zweiten gleichen Gipskegel her, in den du jedoch keine Bohnen eindrückst. Zertrümmere ihn mit Hammer und Meissel und überzeuge dich von seiner Härte. Die Sprengkraft quellender Bohnen siehst du auch im zweiten Experiment: Beschaffe dir ein Reagenzglas, gib etwa einen Drittel Wasser hinein und fülle es satt mit trockenen Bohnen. Lege es dann in ein Becken mit Wasser. Beobachte, wie die Bohnen den engen Raum im Reagenzglas langsam ganz ausfüllen, sich gegenseitig pressen und schliesslich Die Quellkraft äussert sich nicht nur in keimenden Samen. Denk an einen Blumenstrauss in einer Vase. Eines Morgens hängen die Blüten welk herab. Jetzt würdest du die Stengel der Blumen schräg anschneiden und in frisches Wasser stellen, damit sie sich wieder aufrichten und die Blüten ihre Schönheit zurückerlangen. Hier ist es wieder die Quellkraft, die Stengel, Blätter und Blüten aufrecht hält. Seit alten Zeiten schon haben sich die Menschen diese Kraft zunutze gemacht. Beispielsweise sprengte man Steinblöcke, indem man entlang einer gewünschten Spaltungslinie zahlreiche Löcher bohrte, trockene Holzkeile hineintrieb und sie mit Wasser quellen liess, bis der Steinblock entzwei fiel. Hier wird auch klar, dass nicht nur lebende Pflanzengewebe quellen, sondern auch tote. Der Quellung liegt nämlich der rein physikalische Prozess zugrunde, dass gewisse Teilchen in pflanzlichen Geweben, ob tot oder lebendig, Wasserteilchen mit ziemlicher Kraft anziehen. Dabei dehnen sich die Gewebe aus. Wenn kein Wasser mehr verfügbar ist, trocknen sie und ziehen sich zusammen. Die Quellung kann also rückgängig gemacht werden. Beim Durchführen der Experimente wirst du sehen, dass die gequollenen Samen sogleich zu keimen beginnen. Vom Keimling zur selbständigen jungen Pflanze Im ersten Teil hast du durch Beobachten und Experimentieren viel Wissenswertes über Samen erfahren. Vor eine wichtige Frage habe ich dich aber noch nicht gestellt: Was hat es im Innern eines Samens? Dies zu erforschen überlasse ich wiederum dir. Am besten gehst du wie folgt vor: Lasse einige Bohnen im feuchten Sägemehl quellen. Nach etwa zwei Tagen ist die braune Samenschale gesprengt, und ein weisses Spitzchen von einigen Millimetern Länge, die Keimwurzel, ist sichtbar. Streife nun die Samenschale mit Hilfe einer Pinzette ab und lege den Inhalt der Bohne sorgfältig aus einander. Betrachte dein Untersuchungsobjekt auch mit einer Lupe und vergleiche mit der folgenden Skizze. In der gekeimten Bohne entdeckst du einen Keimspross, eine Keimwurzel (beide zusammen bilden den Keimling) und zwei Keimblätter. Diese Teile sind in jedem trockenen Samen schon vorhanden. Lilien- und grasartige Pflanzen weisen allerdings nur ein Keimblatt auf. Bei der Keimung wächst der winzige Keimling zu einer selbständigen jungen Pflanze heran. Verfolge diesen Prozess über etwa zwei Wochen, indem du eine gekeimte Bohne in einen Topf mit feuchter Erde überträgst und ans Licht stellst. Bringe einen zweiten Topf mit einer gekeimten Bohne in eine mindestens 40 cm hohe Kartonschachtel und verschliesse sie lichtdicht. Öffne sie erst nach zwei Wochen und vergleiche mit der am Licht gewachsenen Pflanze. Licht ist also notwendig für normales Wachstum und die Bildung von Blattgrün. Ohne Licht vergeilt die Pflanze, das heisst der Stengel wächst sehr in die Länge, die Blätter entfalten sich jedoch nicht, und die Farbe bleibt weisslich. Dieses Verhalten nutzt der Gemüsegärtner aus, wenn er die Erde über dem Spargelbeet wallartig anhäuft, damit die jungen Triebe im Dunkeln stark in die Länge wachsen. Wenn die Spitzen die Erdoberfläche erreichen, schneidet er diese Leckerbissen. Triebe, die er nicht schneidet, wachsen zu über 1 hohen, grünen Stauden heran. Wie wächst die junge Pflanze Der folgende Versuch zeigt dir, dass der Stengel nicht entlang seiner ganzen Länge gleichmässig wächst, sondern dass in einem mittleren Bereich die Streckung am stärksten ist: Am Sprossteil einer gekeimten Bohne bringst du mit Tusche oder mit einer Nadel, die du immer wieder in der Kerzenflamme schwärzst, alle 2 mm eine Strichmarke an. Setze die Bohne in die Erde ein und lass sie eine Woche wachsen. Vergleiche dann die Abstände der Marken. Mit dem gleichen Verfahren lässt sich auch das Wachstum der Wurzel untersuchen. Sie streckt sich vor allem hinter der Wurzelspitze. Wachstumszonen an der Wurzel einer keimenden Bohne. Über ein Trinkglas, das etwa zur Hälfte mit Wasser gefüllt ist, wird ein Stück Gaze gespannt. Eine Bohne, deren Keimwurzel alle 2 mm eine Strichmarke trägt, wird sorgfältig so auf die Gaze gebracht, dass die Wurzel den Stoff durchdringt und nach unten hängt. Sie soll vorerst nicht in das Wasser eintauchen, sondern ihren Wasserbedarf aus der Luftfeuchtigkeit decken. Dazu wird ein grösseres Glas umgekehrt über das erste gestülpt. Bohne links bei Versuchsbeginn, rechts nach wenigen Tagen. Der Längenzuwachs des Stengels und der Wurzel, den du eben beobachtet hast, bezeichnet der Botaniker als Streckungswachstum. Es beruht nämlich auf einer Volumenvergrösserung der Gewebszellen entlang der Längsachse der Pflanze, also auf einer Zellstreckung. Die Zahl der Zellen zwischen den von dir gesetzten Marken ist demnach unverändert geblieben, obwohl die Abstände grösser geworden sind. Du wirst nun einwenden: Aber die junge Pflanze wird doch auch die Zellzahl vermehren müssen, um grösser zu werden. Da hast du recht. Die Pflanze vermehrt aber ihre Zellen nur an den Spitzen der Spross- und Wurzeltriebe. Dieses sogenannte Teilungswachstum beruht auf fortgesetzten Zellteilungen in winzigen Gewebebereichen, den Vegetationspunkten. Eine mikroskopische Aufnahme mag dir das Wachstum eines jungen Wurzeltriebes veranschaulichen. Welche Bedeutung haben die Keimblätter? Bringe in einem Topf mit feuchter Erde neun Bohnen zum Keimen. Warte, bis die Keimwurzel etwa 2 cm lang ist und sich die Samenschale gut entfernen lässt. Schneide nun bei drei Bohnen je ein Keimblatt weg und bei weiteren drei beide Keimblätter. Den drei letzten Bohnen wird nichts weggeschnitten. Lasse alle am Licht eine Woche lang wachsen und vergleiche die Ergebnisse. Du kannst dir die Unterschiede so erklären: In den dicken, fleischigen Keimblättern sind Nährstoffe enthalten, von welchen die junge Pflanze zehrt. Dabei werden die Keimblätter langsam abgebaut. Wenn wir der jungen Pflanze durch Entfernen der Keimblätter diese Nahrungsvorräte wegnehmen, bleibt sie in der Entwicklung zurück. Dies gilt besonders für Pflanzen mit grossen Keimblättern wie Bohnen, Walnuss, Haselnuss und andere. Die Keimung verläuft übrigens bei Stangenbohnen und Buschbohnen nicht gleich. Während die ersten ihre Keimblätter im Boden belassen, ziehen die zweiten sie aus der Erde. Probiere es aus. Findest du einen Unterschied in der Farbe der Keimblätter zwischen den beiden Keimungstypen? Was kannst du daraus schliessen? Wann und wie lange sind Samen keimfähig Manche Samen sind gleich nach ihrer Bildung keimfähig. Das Roggenkorn kann zum Beispiel bei feuchtem Wetter schon auf der Ähre keimen, was den Landwirten Sorgen bereitet. Die Samen zahlreicher Pflanzen keimen jedoch nach ihrer Reifung trotz vorhandener Feuchtigkeit nicht. Gerste- und Maiskörner, Apfel-, Birnen- und Tomatenkerne, Kirschen- und Zwetschgensteine werden erst nach einer längeren Samenruhe, nachdem sie den Winter überstanden haben, keimfähig. Warum wachsen die Kerne einer reifen Tomate in ihrer feuchten und nahrhaften Umgebung nicht aus? In vielen Fällen sind Keimhemmstoffe für die Samenruhe verantwortlich. Sie werden im Laufe von Monaten abgebaut, so dass die Samen in unserem Klima im nächstfolgenden Frühjahr keimfähig werden. Die Dauer der Keimfähigkeit ist wiederum unterschiedlich. Bei zahlreichen Gemüsesamen beträgt sie mehr als ein Jahr, bei Roggenkörnern etwa zehn Jahre. Manche Unkrautsamen wachsen noch nach Jahrzehnten aus. Lotossamen, die in ägyptischen Grabstätten gefunden wurden, keimten noch im Alter von über tausend Jahren aus, und die daraus gewachsenen Pflanzen bildeten die herrlichen Lotosblüten. Wenn du künftig Früchten begegnest, deren Mutterpflanze du gerne kennenlernen möchtest, kannst du folgendermassen vorgehen: Bringe die fraglichen Samen nach der gleichen Methode, wie du sie von den Bohnen her kennst, zum Keimen und Wachsen. Ein spannendes Objekt ist beispielsweise der mächtige Samenkern der Avocadofrucht, welche du im Früchtegeschäft kaufen kannst.