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Von Knospen und Blüten – Teil I

Ist die vegetative Knospe die strukturelle Grundlage der Blüte?
Peer Schilperoord
Elemente der Naturwissenschaft 123, 2025, S. 5-44 | DOI: 10.18756/edn.123.5
Article | Sprache: German | Open Access
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Zusammenfassung:

Die vorliegende Arbeit befasst sich im ersten Teil mit den grundlegenden Konzepten und Methoden der Morphologie: mit dem klassischen Grundorgankonzept und mit dem Typuskonzept des Blattes; alternative Konzepte werden vorgeschlagen. Die Bedeutung der Sprossknospe für das Verständnis der Gestalt der Angiospermen hat bis anhin wenig Aufmerksamkeit bekommen. Einzig Augustin de Candolle und Agnes Arber haben die Sprossknospe mit der Blüte verglichen und sie als Grundlage der Blüte aufgefasst. Auch zum Verhältnis zwischen dem Schuppenblatt und dem Laubblatt haben sich nur wenige Autoren geäussert. Die Arbeiten von Adriance S. Foster, Agnes Arber und Michel Guédès legen nahe, dass Schuppenblatt und Laubblatt gleichwertige Organe sind, die beide als Untertypen (Organklassen) des übergeordneten Typus «Blatt» aufzufassen sind, wie die Blütenorgane auch. Ihre Auffassung wird durch die Arbeit von Wolfgang Hagemann über die Organogenese des Angiospermenblattes unterstützt. Das widerspricht der weithin akzeptierten Ansicht von Thomas Goebel und Wilhelm Troll, die das Schuppenblatt als reduziertes Laubblatt auffassen. Der geschichtliche Teil zeigt, wie schon bei Goethe, de Candolle, Sachs, Foster, Arber, Guédès und Hagemann Alternativen angedacht, bzw. erarbeitet worden sind.

Schlüsselbegriffe: Blütenknospe, Sprossknospe, Schuppenblatt, Laubblatt, Homologie, Typus, Ontogenese

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Referenzen
  • Antonova, I.S., Popova, A.S. (2018): About the morphology of bud scales and cataphylls of Ulmus glabra Huds. (Ulmaceae). Proceedings on applied botany, genetics and breeding. VIR 179 (2), S. 118–130.
  • Arber, A. (1946): Goethe’s Botany. Chronica Botanica 10, 2.
  • Arber, A. (1950): The Natural Philosophy of Plant Form. Cambridge.
  • Barthélémy, D., Caraglio, Y. (2007): Plant architecture: a dynamic, multilevel and comprehensive approach to plant form, structure and ontogeny. Annals of Botany 99 (3), S. 375–407. https://doi.org/10.1093/aob/ mcl260
  • Barykina, R.P., Churikova, O.A. (2014): Heteroblastic leaf development on the generative shoots of some dicotyledons. Wulfenia 21, S. 33–48.
  • Braun, A. (1849): Betrachtungen über die Erscheinung der Verjüngung in der Natur, insbesondere in der Lebens- und Bildungsgeschichte der Pflanze. Freiburg.
  • Buzgo, M., Soltis, P.S., Soltis, D.E. (2004): Floral Developmental Morphology of Amborella trichopoda (Amborellaceae). International journal of plant sciences 165 (6), S. 925–947. https://doi.org/10.1086/424024
  • Candolle, A.P. de (1827a): Organographie végétale ou description raisonnée des organes des plantes. Band 1. Paris.
  • Candolle, A.P. de (1827b): Organographie végétale ou description raisonnée des organes des plantes. Band 2. Paris.
  • Candolle, A.P. de, Meissner, C.F. (1828a): August Pyramus de Candolle’s Organographie der Gewächse. Band 1. Stuttgart.
  • Candolle, A.P. de, Meissner, C.F. (1828b): August Pyramus de Candolle’s Organographie der Gewächse. Band 2. Stuttgart.
  • Carradori, G. (1800): Degli organi assorbenti delle Radici delle Piante: Osservazioni presentate alla R. Societa Economica de’ Georgafili de Firenze.
  • Classen-Bockhoff, R. (2001): Plant Morphology: The Historic Concepts of Wilhelm Troll, Walter Zimmermann and Agnes Arber. Annals of Botany 88 (6), S. 1153–1172. https://doi.org/10.1006/anbo.2001.1544
  • Darwin, C. (1894): On the origin of species. London.
  • Doyle, J.A. (2007): Systematic value and evolution of leaf architecture across the angiosperms in light of molecular phylogenetic analyses. Cour. Forsch.-Inst. Senckenberg 258, S. 21–37.
  • Eckardt, T. (1964): Das Homologieproblem und Fälle strittiger Homologien. Phytomorph. 14, S. 79–92.
  • Eichler, A. (1861) Zur Entwickelungsgeschichte des Blattes mit besonderer Berücksichtigung der Nebenblatt-Bildungen. Marburg.
  • Foster, A.S. (1928): Salient features of the problem of bud-scale morphology. Biological Reviews 3 (2), S. 123–164. https://doi.org/10.1111/j.1469- 185X.1928.tb00853.x
  • Foster, A.S. (1929): Investigations on the Morphology and Comparative History of Development of Foliar Organs. I. The Foliage Leaves and Cataphyllary Structures in the Horsechestnut (Aesculus hippocastanum L.). Am J Bot 16 (7), S. 475–501. https://doi.org/10.2307/2435705
  • Foster, A.S. (1931): Phylogenetic and Ontogenetic Interpretations of the Cataphyll. Am J Bot 18 (4), S. 243–249. https://doi. org/10.2307/2435900
  • Foster, A.S., Barkley, F.A. (1933): Organization and Development of Foliar Organs in Paeonia officinalis. Am J Bot 20 (5), S. 365–385. https://doi. org/10.2307/2436330
  • Friedman, W.E., Diggle, P.K. (2011): Charles Darwin and the origins of plant evolutionary developmental biology. The Plant cell 23 (4), S. 1194–1207. https://doi.org/10.1105/tpc.111.084244
  • Gifford, E.M., Foster, A.S. (1989): Morphology and evolution of vascular plants. Third edition, New York.
  • Goebel, K. (1879): Vergleichende Entwicklungsgeschichte der Pflanzenorgane. In: Schenk, A. (Hg.): Handbuch der Botanik, Bd. 3.1. Breslau. S. 157–271.
  • Goebel, K. (1880): Beiträge zur Morphologie und Physiologie des Blattes. Botanische Zeitung 38, S. 756–760; 769–780; 785–795; 801–815; 817–826; 833–845.
  • Goebel, K. (1884): Vergleichende Entwicklungsgeschichte der Pflanzenorgane. In: Schenk, A. (Hg.): Handbuch der Botanik, 3.1 Breslau. S. 100–431.
  • Goebel, K. (1913): Organographie der Pflanzen. Erster Teil. Allgemeine Organographie. 2. Aufl. Jena.
  • Goethe, J.W. von (1790): Versuch die Metamorphose der Pflanzen zu erklären. Gotha.
  • Goethe, J.W. von (1891): Goethes Naturwissenschaftliche Schriften. (Werke, 2. Abteilung, 6. Band). Weimar.
  • Goethe, J.W. von (1964): Aufsätze, Fragmente, Studien zur Morphologie. (Die Schriften zur Naturwissenschaft / Goethe. Abt. 1, Texte, Bd. 10). Weimar.
  • Goethe, J.W. von (1977) Von den Anfängen bis 1795. (Die Schriften zur Naturwissenschaft / Goethe. Abt. 2, Ergänzungen und Erläuterungen, Bd. 9, Zur Morphologie, Teil A). Weimar.
  • Goethe, J.W. von (1986): Von 1796 bis 1815. Ergänzungen und Erläuterungen. (Die Schriften zur Naturwissenschaft / Goethe. Abt. 2, Ergänzungen und Erläuterungen, Bd. 9, Zur Morphologie, Teil B). Weimar.
  • Groover, A.T. (2005): What genes make a tree a tree? Trends in Plant Science 10 (5), S. 210–214. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2005.03.001
  • Guédès, M. (1969): La théorie de la métamorphose en morphologie végétale: Des origines à Gœthe et Batsch. Revue d’histoire des sciences et de leurs applications 22 (4), S. 323–363.
  • Hagemann, W. (1970): Studien zur Entwicklungsgeschichte der Angiospermenblätter. Bot Jahrb Syst 90, S. 297–413.
  • Hagemann, W. (1984): Die Baupläne der Pflanzen. eine vergleichende Darstellung ihrer Konstruktion. Skriptum der Vorlesung gleichen Titels. Eigenverlag, S. 1–464.
  • Hagemann, W. (2005): Die typologische Methode: ein Schlüssel zu einer organismischen Botanik. In: Harlan, V. (ed.): Wert und Grenzen des Typus in der botanischen Morphologie. S. 81–127. Nümbrecht- Elsenroth.
  • Hagemann, W., Gleissberg, S. (1996): Organogenetic capacity of leaves: the significance of marginal blastozones in angiosperms. Pl. Syst. Evol. 199, S. 121–152. https://doi.org/10.1007/BF00984901
  • Hall, B.K. (ed.) (2001): Homology. The Hierarchical Basis of Comparative Biology. second edition. Burlington.
  • Hansen, A. (1907a): Goethes Metamorphose der Pflanzen. Part 1, Geschichte einer botanischen Hypothese. Giessen.
  • Henfrey, A. (1853): A. Braun, Reflections on the phenomenon of rejuvenescence in nature, especially in the life and development of plants. In: Henfrey, A. (ed.): Botanical and physiological memoirs. Ray Society 24 for 1853. S. 1–341. London.
  • Henry, A. (1848): Knospenbilder: ein Beitrag zur Kenntnis der Laubknospen und der Verzweigungsart der Pflanzen; 1. Abt., Dikotyledonen. 1. Band. Nova Acta Leopoldina XXII, Breslau und Bonn.
  • Hofmeister, W. (1849): Die Entstehung des Embryo der Phanerogamen: Eine Reihe mikroskopischer Unters. Leipzig.
  • Hofmeister, W. (1851): Vergleichende Untersuchungen der Keimung, Entfaltung und Fruchtbildung höherer Kryptogamen (Moose, Farne, Equisetaceen, Rhizocarpeen und Lycopodiaceen) und der Samenbildung der Coniferen. Leipzig.
  • Jones, C.S., Watson, M.A. (2001): Heteroblasty and preformation in mayapple, Podophyllum Peltatum (Berberidaceae). Developmental flexibility and morphological constraint. Am J Bot 88 (8), S. 1340– 1358. https://doi.org/10.2307/3558442
  • Jürgens, G. (1994): Pattern formation in the embryo. In: Meyerowitz, E.M. (ed): Arabidopsis. Plainview, NY: Cold Spring Harbor monograph series 27, S. 297–322.
  • Leins, P., Erbar, C. (2008): Blüte und Frucht. Morphologie, Entwicklungsgeschichte, Phylogenie, Funktion und Ökologie. 2., vollst. überarb. Aufl. Stuttgart.
  • Leszczyc-Suminski, J. (1848): Zur Entwickelungs-Geschichte der Farnkräuter: mit sechs lithographirten Tafeln. Berlin.
  • Long, J., Barton, M.K. (2000): Initiation of axillary and floral meristems in Arabidopsis. Developmental Biology 218 (2), S. 341–353. https://doi. org/10.1006/dbio.1999.9572
  • Malpighi, M. (1999): Die Anatomie der Pflanzen. Bearbeitet von M. Möbius. In: Ostwalds Klassiker der exakten Wissenschaften. Bd. 120. Harri Deutsch.
  • Mangano, S., Juárez, S.P.D., Estevez, J.M. (2016): ROS Regulation of Polar Growth in Plant Cells. Plant Physiology 171 (3), S. 1593–1605. https:// doi.org/10.1104/pp.16.00191
  • Masters, M.T. (1869): Vegetable teratology, an account of the principal deviations from the usual construction of plants. Published for the Ray Society by R. Hardwicke. London.
  • McConnell, J.R., Barton, M.K. (1998): Leaf polarity and meristem formation in Arabidopsis. Development 125 (15), S. 2935–2942. https://doi. org/10.1242/dev.125.15.2935
  • Minelli, A. (2022): Two-way exchanges between animal and plant biology, with focus on evo-devo. Front Ecol Evol 10, Artikel 1057355, S. 359– 363. https://doi.org/10.3389/fevo.2022.1057355
  • Ochoterena, H., Vrijdaghs, A., Smets, E., Classen-Bockhoff, R. (2019): The Search for Common Origin. Homology Revisited. Systematic biology 68 (5), S. 767–780. https://doi.org/10.1093/sysbio/syz013
  • Owen, R. (1843): Lectures on the comparative anatomy and physiology of the invertebrate animals, delivered at the Royal college of surgeons, in 1843. London.
  • Owen, R. (1848): On the archetype and homologies of the vertebrate skeleton. London.
  • Pabón-Mora, N., González, F. (2012): Leaf Development, Metamorphic Heteroblasty and Heterophylly in Berberis s. l. (Berberidaceae). Bot Rev 78 (4), S. 463–489. https://doi.org/10.1007/s12229-012-9107-2
  • Remane, A. (1952): Die Grundlagen des natürlichen Systems, der vergleichenden Anatomie und der Phylogenetik: Akad. Verlag-Ges.
  • Rutishauser, R., Moline, P. (2005): Evo-devo and the search for homology («sameness») in biological systems. In: Theory in biosciences = Theorie in den Biowissenschaften 124 (2), S. 213–241. https://doi. org/10.1007/bf02814485
  • Sabatier, S. (2001): Bud Structure in Relation to Shoot Morphology and Position on the Vegetative Annual Shoots of Juglans regia L. (Juglandaceae). Annals of Botany 87 (1), S. 117–123. https://doi. org/10.1006/anbo.2000.1312
  • Sachs, J. (1874): Lehrbuch der Botanik nach dem gegenwärtigen Stand der Wissenschaft. 4., umgearb. Aufl. mit 492 Abbildungen in Holzschnitt. Leipzig.
  • Sachs, J. (1882): Vorlesungen über Pflanzenphysiologie. Leipzig.
  • Sattler, R. (1994): Homology, homoeosis, and process morphology in plants. In: Hall, B.K. (ed.): Homology: the hierarchical basis of comparative biology. New York, S. 423–475.
  • Sattler, R. (1996): Classical Morphology and Continuum Morphology: Opposition and Continuum. Annals of Botany 78, S. 577–581. https:// doi.org/10.1006/anbo.1996.0163
  • Sattler, R. (2001): Homology, homeosis, and process morphology in plants. In: Hall, B.K. (ed.) Homology. The Hierarchical Basis of Comparative Biology. Second edition, Burlington, S. 423–475.
  • Sattler, R., Rutishauser, R. (2023): Fundamentals of Plant Morphology and Plant Evo-Devo (Evolutionary Developmental Morphology). Plants 12 (1), S. 118. https://doi.org/10.3390/plants12010118
  • Schilperoord, P. (2015): Ein neues Modell für die Urpflanze – die mehrjährige Blütenpflanze. Elemente d. N. 103, S. 28–40. https://doi. org/10.18756/edn.103.5
  • Schilperoord-Jarke, P. (1997): The concept of morphological polarity and its implication on the concept of the essential organs and on the concept of the organisation of the dicotyledonous plant. Acta Biotheoretica, S. 51–63. https://doi.org/10.1023/A:1000211306571
  • Schleiden, M.J. (1848): Die Pflanze und ihr Leben. Leipzig.
  • Schoonderwoerd, K.M., Friedman, W.E. (2022): Interspecific morphological variation in Juglandoideae resting bud organization: a winter’s tale? Annals of Botany 129 (6), S. 679–696. https://doi.org/10.1093/aob/ mcac050
  • Schuepp, O. (1929): Zur beschreibenden und experimentellen Entwicklungsgeschichte von Acer pseudoplatanus. Jahrb Wiss Bot (70), S. 743–804.
  • Scutt, C.P. (2021): The Origin of Angiosperms. In: Nuño de la Rosa, L., Müller, G.B. (eds.) Evolutionary Developmental Biology: A Reference Guide. Cham, S. 663–682.
  • Sitte, P., Ziegler, H., Ehrendorfer, F., Bresinsky, A. (1991): Strasburger – Lehrbuch der Botanik. 33. Auflage Stuttgart, Jena, New York.
  • Specht, C.D., Bartlett, M.E. (2009): Flower Evolution. The Origin and Subsequent Diversification of the Angiosperm Flower. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics 40 (1), S. 217–243. https://doi. org/10.1146/annurev.ecolsys.110308.120203
  • Steingraeber, D.A. (1982): Heterophylly and Neoformation of Leaves in Sugar Maple (Acer saccharum). Am J Bot 69 (8), S. 1277–1282. https://doi.org/10.2307/2442752
  • Studer-Ehrensberger, K., Schilperoord, P. (2015): Blütenhaftes in der Metamorphose der vegetativen Jahreszuwachseinheit der Stiel-Eiche Oak (Quercus robur L.). Elemente d. N. 103, S. 5–27. https://doi. org/10.18756/edn.103.5
  • Troll, W. (1937): Vergleichende Morphologie der höheren Pflanzen. Erster Band: Vegetationsorgane, erster Teil. Reprint 1967. Koenigstein- Taunus.
  • Troll, W. (1939): Vergleichende Morphologie der höheren Pflanzen. Erster Band: Vegetationsorgane, zweiter Teil. Reprint 1967. Koenigstein- Taunus.
  • Troll, W. (1954): Praktische Einführung in die Pflanzenmorphologie. Erster Teil: Der vegetative Aufbau. Ein Hilfsbuch für den botanischen Unterricht und für das Selbststudium. Jena.
  • Unger, F. (1852): Botanische Briefe. Wien.
  • Voigt, F.S. (1817): Grundzüge einer Naturgeschichte. Frankfurt a. Main.
  • Waenerberg, A. (1992): Urpflanze und Ornament. Pflanzenmorphologische Anregungen in der Kunsttheorie und Kunst von Goethe bis zum Jugendstil. Commentationes humanarum litterarum 98.
  • Wagenitz, G. (2008): Wörterbuch der Botanik. Morphologie, Anatomie, Taxonomie, Evolution. 2., erw. Aufl. Hamburg.
  • Weberling, F. (1981): Morphologie der Blüten und der Blütenstände. Stuttgart.
  • Wolff, C.K. (1759): Theoria Generationis. Litteris Hindellanis, Halae ad Salam.