Farne

Titel:

Note: Klasse: 8

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Arbeit: Vor etwa 300 Millionen Jahren in der Karbonzeit bedeckten dichte, sumpfige Urwälder das Festland. Im feuchten und subtropischen Klima wuchsen 20 m bis 30 m hohe Siegel- und Schuppenbäume. In Sümpfen und Mooren kamen baumartige Schachtelhalmgewächse vor, die die typische Gliederung der Sprosse wie unsere heutigen Schachtelhalme hatten.
Den größten Bestandteil der Wälder des Karbons stellten die Farne dar. Sie erreichten Höhen von 10 bis 15 m. Riesige Pflanzenmassen sammelten sich an, aus denen im Verlauf der weiteren Erdgeschichte durch langsam verlaufende chemische Prozesse unter dem Druck darüber liegender Erdschichten die Steinkohlenlagerstätten entstanden. Die mächtigen Bäume der Karbonwälder sind die Vorfahren der heute vorkommenden Bärlappgewächse, Schachtelhalme und Farne. Sie gehören gemeinsam zur Pflanzengruppe der Farnpflanzen. Heute gibt es nicht mehr so viele Arten unter den Farnpflanzen wie während des Zeitalters der Farnpflanzen vor 405 bis 240 Millionen Jahren. Heute sind je nach Expertenmeinung zwischen 9.000 und 13.000 Farnarten bekannt, die in etwa 250 Gattungen eingeteilt sind. Farne sind weltweit verbreitet. Sie kommen bis auf wenige lichtliebende Arten fast ausschließlich an schattigen und feuchten Plätzen im Wald, auf Lichtungen, in Mauerritzen, Felsspalten und Schluchten, an Bachufern o.ä. vor.
Die Wedel der Farne sind mehrschichtig und besitzen eine Wachsschicht (Kutikula) als Verdunstungsschutz. In den Laubblättern befindet sich wie bei den Moospflanzen der grüne Blattfarbstoff Chlorophyll. Im Unterschied zu den Moosen wird das Wasser durch die Wurzeln aufgenommen und durch Gefäße bis in die Wedel transportiert. Die Gefäße sind feine Röhren, die sich in Leitbündeln befinden und die ganze Farnpflanze durchziehen. Die Wedel besitzen an ihrer Unterseite kleine Öffnungen (Spaltöffnungen), durch die Kohlenstoffdioxid aus der Luft aufgenommen wird. Bei Licht werden in den Wedeln aus Kohlenstoffdioxid und Wasser mit Hilfe des Chlorophylls Traubenzucker und Sauerstoff gebildet. Sauerstoff wird durch die Spaltöffnungen an die Umwelt abgegeben. Aus dem in den Wedeln gebildeten Traubenzucker entstehen weitere organische Stoffe, die zum Teil im Wurzelstock der Farne gespeichert werden. Die organischen Stoffe sind die Voraussetzung für das Wachstum der Farne. Farne ernähren sich autotroph. Der Farn besitzt Stützelemente die den Pflanzenkörper halten, daher können Farne größer werden als Moose. Farne gehören nicht zu den Blütenpflanzen, sie gehören zu den Kryptogamen.
Der Generationswechsel ist ähnlich wie bei den Moosen. An der Unterseite der Wedel bilden sich im Frühjahr Sporenkapselhäufchen. Unter ihnen befinden sich Sporenkapseln, die in Gruppen zusammenstehen. Nach der Reife, reißt zunächst der Schleier auf und dann die einzelnen Kapseln. Die reifen Kapseln schleudern dann die Sporen aus. Aus der Farnspore entsteht zunächst kein Farn, sondern ein herzförmiges dünnes Blättchen. Dieses Blättchen wird Vorkeim genannt, der mit wurzelähnlichen Fäden im Boden verankert ist. Diese Fäden nennt man Rhizoiden. An der Unterseite des Vorkeims entwickeln sich die Antheridien männliche und die Archegonien weibliche Fortpflanzungsorgane. Bei genügend Wasser schwimmen die männlichen Schwärmzellen mithilfe von Geißeln zu den Eizellen und befruchten sie. Aus der befruchteten Eizelle entwickelt sich ein neuer Farn. Die Fortpflanzung der Farne ist durch einen Generationswechsel gekennzeichnet.
Bei Farnen gibt es also so wie bei den Moosen auch zwei verschiedene Generationen, die regelmäßig aufeinander folgen. Die eine ist der sehr kleinwüchsige Vorkeim, der die männlichen und weiblichen Geschlechtszellen bildet. Man nennt diese geschlechtliche Generation deswegen Keimzellengeneration. Aus der befruchteten Eizelle entsteht die andere, ungeschlechtliche Generation, die Sporengeneration. Sie besteht aus der Sporen erzeugenden Farnpflanze. Aus den Sporen geht dann wiederum die Keimzellengeneration hervor. Die Sporengeneration entsteht auf geschlechtlichem Wege, d.h. durch Verschmelzung weiblicher und männlicher Keimzellen. Die Keimzellengeneration entsteht dagegen ungeschlechtlich ohne Beteiligung von Keimzellen. Weil sich beide Generationen regelmäßig abwechseln, spricht man von einem Generationswechsel.
Im Herbst stirbt der oberirdische Teil des Farns ab, während der unterirdische Teil als Speicherorgan überwintert. An der Spitze des Erdsprosses treiben im Frühjahr die neuen Blätter, die beim Durchbrechen des Bodens zunächst eingerollt und von braunen Spreuschuppen umhüllt sind. Das Wachstum geht nicht wie bei den Blütenpflanzen vom Blattgrund aus, sondern von der Blattspitze. Dabei entrollen sich Wedel und Fiederblättchen.

Quelle:

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