Aufgabe 1 – Angepasstheit von Pflanzen an ihre Standorte
Pflanzen können anatomisch, physiologisch und ökologisch, z. B. durch ihre Interaktionen mit anderen Lebewesen, an ihren Standort angepasst sein.
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:
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Nach Fertigstellung der mikroskopischen Zeichnung ist das Präparat unter dem Mikroskop der Aufsicht führenden Lehrkraft vorzuzeigen.
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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 eine Angepasstheit der von dir untersuchten Pflanze an den Standort (M 1).
Erläutere anhand von Material 2 die Angepasstheit des Fotosyntheseprozesses bei CAM-Pflanzen (M 2).
Erkläre die Besiedlung durch andere Pflanzen in unmittelbarer Nähe von Ammenpflanzen trotz Konkurrenz um Wasser (M 3).
Weiter lernen mit SchulLV-PLUS!
monatlich kündbarSchulLV-PLUS-Vorteile im ÜberblickDu hast bereits einen Account?M 1: Oleander

Abb. 1: Blühender Oleander
Der Oleander wächst als Strauch und manchmal auch als kleiner Baum. Die ledrigen Blätter haben eine lanzettliche Form. Die Pflanze wächst bis zu 6 m hoch. Hauptverbreitungsgebiet des Oleanders ist der Mittelmeerraum, dessen Klima durch sommerliche Trockenheit geprägt ist. Der Oleander ist durch zahlreiche Merkmale an dieses Klima angepasst und damit ein typischer Xerophyt. Er ist außerdem eine beliebte Kulturpflanze, die auch außerhalb ihres natürlichen Verbreitungsgebietes wegen ihrer stark duftenden Blüten und ihrer Robustheit geschätzt wird.
M 2: Fotosynthese bei CAM-Pflanzen
CAM steht für Crassulacean Acid Metabolism. Zu den CAM-Pflanzen gehören neben sukkulenten Dickblattgewächsen (Crassulaceae) auch viele Pflanzen aus den Familien der Kakteengewächse (Cactaceae), Agavengewächse (Agavaceae) und Wolfsmilchgewächse (Euphorbiaceae). Diese Pflanzen wachsen typischerweise an extrem trockenen Standorten.

Abb. 2: Stoffwechselvorgänge in Blattgewebezellen von CAM-Pflanzen
M 3: Ammenpflanzen
Im heißen und trockenen Klima des Sederah-Naturschutzgebietes in Saudi-Arabien dienen Akazien (Acacia gerrardii) häufig als Ammenpflanzen. Unter ihrem Blätterdach siedeln sich zahlreiche andere Pflanzen an. In einer Studie aus dem Jahr 2020 wurde der konkrete Einfluss der Akazien auf die mikroklimatischen Bedingungen in ihrer unmittelbaren Nähe untersucht. Man geht davon aus, dass der beobachtete Effekt auf andere Pflanzengesellschaften übertragbar ist, in denen schattenspendende Bäume oder Sträucher vorkommen.

Abb. 3: Mittlere Bodentemperatur unter dem Blätterdach der Akazie und außerhalb davon

Abb. 4: Besiedlung der Umgebung einer Ammenpflanze durch andere Pflanzen (schematisch)
Weiter lernen mit SchulLV-PLUS!
monatlich kündbarSchulLV-PLUS-Vorteile im ÜberblickDu hast bereits einen Account?sachgerechte Handhabung des Mikroskops (s. Beobachtungsbogen):
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exakte Fokussierung
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Ausleuchtung und Kontrast
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Wählen einer geeigneten Vergrößerung
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sachgerechte Arbeitsweise unter Einhaltung der Sicherheitsbestimmungen
Hinweis: Wenn die Ersatzergebnisse vom Prüfling angefordert wurden, werden bis zu vier BE nicht erteilt.
Ersatzbeobachtungen:

Abb. 1: Blattquerschnitt Oleander, 100-fach vergrößert

Abb. 2: Blattquerschnitt Oleander, 400-fach vergrößert
Anfertigen einer mikroskopischen Zeichnung:
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Kriterien der Darstellung:
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Übereinstimmung von Präparat und Zeichnung (s. Beobachtungsbogen)
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weitere Kriterien werden von der prüfenden Fachlehrkraft, wie im Unterricht behandelt, festgelegt, z. B.: Wahl eines geeigneten Ausschnittes, Linienführung, Proportionen, Platzaufteilung, parallele Beschriftungslinien, Legende, Sauberkeit
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Beschriftung folgender Bestandteile:
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Cuticula (oben und unten)
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Epidermis (oben und unten)
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Haare
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Spaltöffnungen
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Palisadengewebe
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Schwammgewebe mit Interzellularen
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Begründen:
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Spaltöffnungen eingesenkt; von Haaren bedeckt → Mikroklima mit erhöhter Luftfeuchtigkeit → Verringerung der Transpiration → Angepasstheit des Xerophyten an trockene Standorte
Erläutern:
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Spaltöffnungen nachts geöffnet – geringe Transpirationsverluste
aufgrund niedriger Temperatur – primäre Fixierung von CO2
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Malat als Speicherstoff in Vakuole
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Gewinnung von CO2 aus Malat am Tag bei höheren Temperaturen
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Einspeisen von CO2 in Calvinzyklus bei geschlossenen Spaltöffnungen
→ Angepasstheit der CAM-Pflanzen an trockene Standorte durch zeitliche Trennung von primärer CO2-Fixierung und Calvinzyklus
Erklären:
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Temperatur im Schatten der Akazie geringer als außerhalb; Effekt am deutlichsten, wenn Temperaturen am höchsten sind
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mögliche limitierende Faktoren: Wasser, Temperatur
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Verdunstung bei niedrigeren Temperaturen geringer als bei hohen Temperaturen → Transpirationsverluste der besiedelnden Pflanzen verringert → tatsächliches Wasserangebot trotz Konkurrenz möglicherweise höher als außerhalb des Einflussbereiches der Ammenpflanze
→ Vorteile durch Einfluss der Ammenpflanze überwiegen gegenüber Nachteilen durch Konkurrenz