Einfluß des Lichtes auf Pflanzen

Aufgabe:
Untersuche die Reizbarkeit von Pflanzen unter Berücksichtigung des Umweltfaktors Licht. Beziehe dabei Quellungsbewegungen (im Zusammenhang mit der Keimung), die Lichtrichtung und die Lichtintensität(bzw. Qualität).

Vorbetrachtung:
¬ Was passiert bei Keimung?
¬ Quellungsbewegungen
¬ Faktoren die Keimung ermöglichen
¬ Bau eines Samens

Durchführung:
Es wurden Kressesamen in zwei Petrischalen gepflanzt. Eine Schale wurde normalem Tageslicht ausgesetzt, die andere Lampenlicht ohne weitere Lichteinflüsse. Es wurden u.a. die Lichtdauer und die Keimzeit beobachtet.

Beobachtung:
¬ erwartete Beobachtung:

Tageslicht
Beobachtung:
Hinwenden der Blätter zur Lichtquelle


Begründung:

Positiver Phototropismus
Unterschiedliche Wellenlänge als Sonne


¬ Beobachtung: #1 Lampenlicht – in Humus gepflanzt

Lichtdauer:9 – 10 Stunden am Tag
Tageszeit: unregelmäßig
Wasserzugabe: täglich
Experimentierdauer: 2 Wochen

Tag Beobachtung
1-2
Keimung der Samen; Aufplatzen der Samen

3-5
Länge der Gartenkresse ca. 4cm – 6cm

6-7
Kein weiteres Wachstum; einige (ca.4) schon umgeknickt; restliche Kresse ist dünn, lang, gerade

8-10
6-8 Kressepflanzen gekrümmt; wachsen in irgendwelche Richtungen

11-14
noch grün; liegen auf der Erde


Beobachtung: #2 Lampenlicht – in Zellstoff gepflanzt

Lichtdauer: 5-6 Stunden am Tag
Tageszeit: unregelmäßig
Wasserzugabe: täglich
Experimentierdauer: 9 Tage

Tag Beobachtung
1-2
Keimung des Samens

3
Blätter ansatzweise sichtbar

4
3 cm Länge; starkes Wachstum

5
Jeder Samen hat mind. 1 Blatt

6
Schwach, abgebrochen; nicht aufrecht

7
Dünn, hängend

8
Nur noch 3 stehende Kressekeimlinge

9
Kressekeimlinge liegen auf dem Zellstoff


Beobachtung #3 Am Fenster in Erde

Lichtdauer: Tageslicht
Wasserzugabe: täglich
Experimentierdauer: 2-3 Wochen

Tag Beobachtung
1-2
Keimung der Samen

3-7
Sehr starkes Wachstum; auffällig(!): Kressekeimlinge wachsen zum Licht

8-12
Maximale Länge: 10 cm

13-17
Verkürzung der Länge um 1cm-3cm


Auswertung:
Pflanzen sind in ihrer natürlichen Umgebung meistens weißem Licht ausgesetzt, einer Mischung von Licht aller Spektralfarben. Lampenlicht jedoch beinhaltet nicht alle Spektralfarben wie das Sonnenlicht, womit zu begründen wäre, warum in unserem Experiment die Kressekeimling weder positiven noch negativen Phototropismus gezeigt haben, sondern eine Mischung aus beiden. Die Pflanzen, die dem Lampenlicht ausgesetzt waren, wuchsen in alle Richtungen und nicht wie die, die der Sonne zugewandt waren. In dem Versuch mit den Kressekeimlingen wurde vom 3.-7. Tag der positive Phototropismus nachgewiesen. Die Sonne löste die Bewegung bzw. Beugung der Keimlinge zur Lichtquelle aus.
Der sehr nährstoffreiche Humus konnte die Kressekeimlinge länger mit Nährstoffen versorgen als das Zellstoff aber auch das hielt nicht für einen langen Zeitraum an. Demnach war der Humus der Grund dafür, daß die Kressekeimlinge länger wuchsen. Die längere Lichtzufuhr war von keiner großen Bedeutung. Die Kressekeimlinge wuchsen stärker, dicker und länger im Sonnenlicht im Gegensatz zu denen die dem Lampenlicht ausgesetzt waren.. Daraus kann man schlußfolgern, daß keine physikalische Größe die Entwicklung von Pflanzen in so starkem Maße fördert und steuert wie das Licht. Licht ist eine elektromagnetische Strahlung, die aufgrund ihrer Qualität (unterschiedliche Wellenlängen) und Intensität charakterisiert werden kann. Pflanzen messen beide Parameter und reagieren dementsprechend. Es gibt eine Vielzahl lichtinduzierter lichtwellenabhängiger Reaktionen, und es gibt in den Pflanzen folglich auch eine Reihe unterschiedlicher Lichtrezeptoren (Photorezeptoren, Sensorpigment). Das Licht kann bei der Keimung des Samens eine Rolle spielen, da die Keimung von verschiedenen äußeren Bedingungen abhängig ist, wie z. B. Wasser, Sauerstoff und günstigen Temperaturen. Der Samenzustand ist für die junge Pflanze ein Ruhezustand, in dem das aktive Leben durch Wasserentzug nahezu stillgelegt ist. Einige sind sofort keimfähig andere erst nach einer gewissen Ruhezeit. Die Keimung beginnt mit einer Quellung des Samens, so daß die Schale gesprengt wird und die Keimwurzel heraustritt. Für einige ist im gequollenden Zustand Licht ein auslösender Faktor (Lichtkeimer) oder auch Dunkelheit (Dunkelkeimer). Bei Dunkelkeimern wird die Keimung durch das Licht gehemmt. Durch Enzyme werden die im Samen (z.T. im Keimling selbst) gespeicherten Nährstoffe (Stärke, Eiweiß, Fett) mobilisiert und als Baustoffe oder Energielieferanten verbraucht. Die Keimfähigkeit ist von der Wellenlänge des Lichts abhängig, wobei immer nur das jeweils zuletzt eingestrahlte Licht wirksam ist. Quellung bewirkt durch Aufnahme z.T. erheblicher Mengen Flüssigkeit oder Dampf eine Volumenvergrößerung bestimmter makromolekularer Stoffe. Es kommt zur Änderung der Festigkeit und Elastizität des Stoffes während seine Form weitgehend erhalten bleibt. Quellung is an vielen biologischen Vorgängen beteiligt. Als wichtige Eigenschaft des Protoplasmas ist sie besonders für die Pflanzen von großer Bedeutung, so unter anderem bei der Keimung der Samen und bei vorgebildeten Quellungsmechanismen, z. B. beim Öffnen und Schließen vieler Samenkapseln, sowie beim Verbreiten mancher Samen.

Quellenverzeichnis:
– Biologie in Übersichten
– Linder Biologie
– Internet: http://ostracon.biologie.uni-kl.de/b_online/d30/30.htm