Die Angepasstheit von Pflanzen an ihren Standort spiegelt sich im Bau der Laubblätter wider.

Mikroskopiere das dir zur Verfügung gestellte Dauerpräparat eines xerophytischen Laubblattes (z. B. Oleander).

Fertige eine beschriftete mikroskopische Zeichnung eines typischen Ausschnittes des Präparates an.

Hinweise:

1. Nach Fertigstellung der mikroskopischen Zeichnung ist das Präparat unter dem Mikroskop der Aufsicht führenden Lehrkraft vorzuzeigen.

2. Sollte dir die Durchführung der Mikroskopie nicht gelingen oder sollte dir das Ergebnis unbrauchbar erscheinen, kannst du Ersatzergebnisse von der Aufsicht führenden Lehrkraft anfordern. In diesem Fall werden bis zu vier Bewertungseinheiten nicht erteilt.

Begründe ausgehend von deinem mikroskopischen Bild zwei Angepasstheiten der von dir untersuchten Pflanze an den Standort (M 1).

Erläutere anhand von Material 2 die Angepasstheit des Fotosyntheseprozesses bei CAM-Pflanzen (M 2).

Vergleiche die Fotosynthese von CAM-Pflanzen mit der von C4-Pflanzen anhand von drei selbst gewählten Kriterien (M 2).

Beurteile am Beispiel der Saguaro-Kakteen die Richtigkeit der Stress-Gradient-Hypothese (M 3 A – C).

Mikroskopieren und Anfertigen einer mikroskopischen Zeichnung mit Beschriftung:

• Mikroskopieren (s. Beobachtungsbogen):

  • exakte Fokussierung

  • Ausleuchtung und Kontrast

  • Wählen einer geeigneten Vergrößerung

  • sachgerechte Arbeitsweise unter Einhaltung der Sicherheitsbestimmungen

Wenn die Ersatzergebnisse vom Prüfling angefordert wurden, werden bis zu vier BE nicht erteilt.

Ersatzbeobachtungen zu Aufgabe 1: Mikroskopie – Dauerpräparat, Blattquerschnitt Oleander

Abb. 1: Blattquerschnitt Oleander, 100-fach vergrößert

Abb. 2: Blattquerschnitt Oleander, 400-fach vergrößert

• Anfertigen einer mikroskopischen Zeichnung:

  • Kriterien der Darstellung:

    • Übereinstimmung von Präparat und Zeichnung
      (s. Beobachtungsbogen)

    • weitere Kriterien werden von der prüfenden Fachlehrkraft gemäß den unterrichtlichen Voraussetzungen festgelegt, z. B.: Wahl eines geeigneten Ausschnittes, Linienführung, Proportionen, Platzaufteilung, parallele Beschriftungslinien, Legende, Sauberkeit

  • Beschriftung folgender Bestandteile:

    • Cuticula (oben und unten)

    • Epidermis (oben und unten)

    • Haare

    • Spaltöffnungen

    • Palisadengewebe

    • Schwammgewebe mit Interzellularen

Begründen:

• Spaltöffnungen eingesenkt, von Haaren bedeckt → Mikroklima mit erhöhter Luftfeuchtigkeit → Verringerung der Transpiration

• dicke, wasserundurchlässige Cuticula auf Blattober- und -unterseite → Verdunstungsschutz

→ Angepasstheit des Xerophyten an trockene Standorte

Erläutern:

• Spaltöffnungen nachts geöffnet – geringe Transpirationsverluste aufgrund niedriger Temperatur – primäre Fixierung von CO₂

• Malat als Speicherstoff in Vakuole

• Gewinnung von CO₂ aus Malat am Tag bei höheren Temperaturen

• Einspeisen von CO₂ in Calvinzyklus bei geschlossenen Spaltöffnungen

→ Angepasstheit der CAM-Pflanzen an trockene Standorte durch zeitliche Trennung von primärer CO₂-Fixierung und Calvinzyklus

Vergleichen:

Beurteilen:

• hohe Temperaturen und Wassermangel im Lebensraum Wüste → bei CAM-Pflanzen tagsüber keine Kühlung durch Transpiration → Stress der Kakteen

• Licht reichlich vorhanden → Lichtmangel kein Stressor für Kakteen

• Ammenpflanzen (Samtmesquite) spenden Schatten → deutlicher Abkühlungseffekt für Kakteen unter Baumkrone; insbesondere während der Mittagshitze

• Konkurrenz mit Ammenpflanze sowohl um Wasser und gelöste Mineralstoffe als auch Beschattung (durch geringe Abstände zwischen den Pflanzen) wird toleriert

• Vorteile durch fördernde biotische Faktoren überwiegen Nachteile durch hemmende biotische Faktoren

→ Urteil: Das vorliegende Beispiel stützt die Hypothese.