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Folien zum Vortrag - Fachbereich Biologie der TU

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Blümchensex<br />

PD Dr. Stefan Schneckenburger<br />

Clitoria spec. (oben)<br />

Phallus impudicus (unten)<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger


„Sex im Garten“; Originalausgabe: „Sex in<br />

YOUR garden“; USA (Golden, Colorado) 1997 !<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger


Aus dem genannten Buch:<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger


Schon näher dran: Wilhelm Busch<br />

Schnurrdiburr o<strong>der</strong> die Bienen (1872)<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger


Oxford Dictionary<br />

Biology (2008)<br />

- Verschmelzung zweier reproduktiver<br />

Zellen (Gameten): Befruchtung<br />

- Meiose (Reduktionsteilung) bei <strong>der</strong><br />

Gametenbildung<br />

- Rekombination des genetischen Materials:<br />

Nachkommen von den Eltern und<br />

untereinan<strong>der</strong> genetisch verschieden<br />

- Trennung von Soma und Keimbahn;<br />

Leichenbildung<br />

- Sexuelle Fortpflanzung generiert<br />

genetische Variabilität <strong>der</strong> Nachkommen<br />

und schafft „Material“ für die Selektion<br />

- Isogameten > Anisogameten ><br />

Geschlechtsdimorphismus<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger<br />

Aufwändig in je<strong>der</strong> Beziehung!!!


Blütenwissen: (Früh)Historisches<br />

- Steinzeit und Steinzeitkulturen<br />

- Darstellungen in Ägypten und Assur<br />

zur Palmenbestäubung<br />

- Herodot (~485-425 v.Chr.):<br />

Palmenbefruchtung beschrieben<br />

- Theophrastos (384-322 v.Chr.):<br />

Bemerkungen zur Kaprifikation <strong>der</strong><br />

Feigen; das „Olynthásein“ <strong>der</strong><br />

Dattelpalme wird mit Befruchtung <strong>der</strong><br />

Fische verglichen<br />

Honiggewinnung aus Blüten ohne<br />

Beziehung zur Bestäubung<br />

- In <strong>der</strong> präkolumbianischen Nazca-<br />

Kultur werden Kolibris an Blüten<br />

gezeigt<br />

Honigsammeln in<br />

den Tropen<br />

Keramik <strong>der</strong> Nazca-Kultur<br />

(300-800 n. Chr.)<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger


Das „Geschlecht“ <strong>der</strong> Pflanzen<br />

- Keine Vergleichsmöglichkeiten zu<br />

Tieren<br />

- Caesalpino (1519-1603), Tournefort<br />

(1656-1708): Bltn. asexuell, schwitzen<br />

überflüssige Sekrete aus (~Exkretion)<br />

- Geschlechtszuweisung nach Größe<br />

(weible – mennle): Athyrium filixfemina,<br />

Dryopteris filix-mas)<br />

- Linné: Blütenorgane in Entsprechung<br />

<strong>der</strong> Sexualorgane <strong>der</strong> Tiere<br />

- Pflanzen (auch - vor allem -<br />

moralische Gründe!) bis Mitte 19. Jhd.<br />

ohne Sexualität. Der<br />

Pflanzenphysiologe Sachs über<br />

Schelver und Henschels „Von <strong>der</strong><br />

Sexualität <strong>der</strong> Pflanzen“ (600 S:,<br />

1820), die „alles weit hinter sich lässt,<br />

was an Urteilsunfähigkeit jemals<br />

geleistet worden ist!“<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger<br />

waldfarn weible (hier. Pteridium aquilinum)<br />

und waldfarn mennle (Dryopteris spec.)<br />

Darstellung aus<br />

Goethes Sammlung<br />

(GSA Weimar)


… ein paar Kostproben aus den „Studien“ (1820)<br />

• Der Eierstock aller Thiere ist ein<br />

Pflanzenbaum ,<strong>der</strong> Früchte zeigt.<br />

• Wie sich das thierische Leben von <strong>der</strong><br />

Vegetation losriss, um die Sexualität zu<br />

gewinnen, so schreitet sie in die<br />

Vegetation zurück, um den Keim des<br />

Geschlechts zu bilden.<br />

• Jetzt ist es an<strong>der</strong>s: <strong>der</strong> Eierstock wird ein<br />

gefüllter Darm, und zwar ein von sich<br />

selbst, von einem nie<strong>der</strong>en Eierstock<br />

gefüllter Darm.<br />

August Henschel (1790-1865)<br />

• All diese Kräfte, die das Thier als<br />

Eigenthum besitzt und dem Allgemeinen<br />

entrissen hat, sind in <strong>der</strong> Pflanze<br />

gleichsam geopfert.<br />

Sie hat die eigene Seele und Zeugungslust <strong>der</strong><br />

Weltseele unterworfen. Sie steht nicht in<br />

Beziehung mit sich selbst, son<strong>der</strong>n in<br />

Beziehungen eines höheren Lebens in dessen<br />

Bestimmungen sie keimt, grünet und vermehrt<br />

wird. Sie setzt sich daher auch nicht aus sich<br />

selbst fort, sie sucht, begehrt, erhält sich selbst<br />

nicht, son<strong>der</strong>n ist ein Leben, das den<br />

Bestimmungen <strong>der</strong> freien Seele und des freien<br />

ablenkenden Geistes <strong>der</strong> Natur folgt. Diesen<br />

höheren Mächten gehört sie an, die frei von<br />

<strong>der</strong> Erde mit ihr im Bunde bleiben und aus<br />

den himmlischen Kreisen, in <strong>der</strong> unsterblichen<br />

Nahrung und Kraft ihres Leibes, auf ihr sich<br />

nie<strong>der</strong>lassen für das beseelte Leben.<br />

Franz Joseph Schelver (1778-1832)<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger


Carl von Linné (1707-1778)<br />

vor allem : 1753 (Spec.Plant.)/1758 (Syst.Nat.)<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger<br />

• Sexualsystem unter Bevorzugung <strong>der</strong><br />

Männer (aber: Mammalia!)<br />

• Terminologie <strong>der</strong> „Philosophia<br />

Botanica“ (1751):<br />

• Calyx (Kelch): Brautbett<br />

• Corolle (Blumenkrone): Vorhänge<br />

• Filamente (Staubfäden): Samenleiter<br />

• Antheren (Staubbeutel): Hoden<br />

• Pollenkörner: Spermien<br />

• Stigma (Narbe): Vulva<br />

• Stylus (Griffel): Vagina<br />

• Fruchtfach: Ovar<br />

• Fruchtwand: Uterus<br />

• Samen: Eier<br />

Sigesbeckia – nach dem „Erzfeind“ (1686-1756)


Die Entdeckung <strong>der</strong> Sexualität<br />

bei Pflanzen<br />

- Rudolf Jakob Camerarius (1665-<br />

1721): Zusammenwirken von Narbe<br />

und Staubblättern erkannt; getrennte<br />

Kultur (u.a. Mercurialis), Exzision;<br />

„Hermaphroditismus“; sterile Samen bei<br />

Morus in Abwesenheit staminater<br />

Pflanzen<br />

- Johann Gottlieb Gleditsch (1714-<br />

1786): Bestäubung einer Palme<br />

(Chamaerops) in Berlin mit Pollen aus<br />

Leipzig (“Experimentum Berolinense“)<br />

Experimente/Beobachtungen<br />

überwiegend im Garten/in <strong>der</strong> Kultur<br />

- Joseph Gottlieb Kölreuter (1733-<br />

1806): Herstellung von Bastarden:<br />

Intermediäre Weitergabe,<br />

Rückkreuzung, Selbststerilität<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger


Der Pionier <strong>der</strong> Blütenökologie<br />

Christian Konrad Sprengel (1750-<br />

1816): 1793: „Das entdeckte<br />

Geheimnis <strong>der</strong> Natur im Bau und<br />

und in <strong>der</strong> Befruchtung <strong>der</strong> Blumen“<br />

Begriffe: Saftmal,<br />

Kesselfalle, Saftdecke,<br />

Dichogamie u.a.<br />

Schon bald vergessen;<br />

„wie<strong>der</strong>entdeckt“<br />

durch<br />

Charles Darwin;<br />

Teleologie!<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger


Die Darwins I: Erasmus<br />

(1731-1802) …<br />

The Botanic Garden:, II: The Loves of the plants. A<br />

poem with philosophical notes (1789; zunächst<br />

anonym!)<br />

„Genista lieblich blüht im Myrtenhain<br />

Zehn Brü<strong>der</strong> um die stolze Jungfrau frein“<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger<br />

aus Erasmus Darwin (1789);<br />

Übersetzung aus Linné<br />

http://www.gutenberg.org/cache/epub/10671/pg10671.html


Kleinhovia<br />

hospita<br />

O riesige Nymphe! Liebesglut und<br />

Schrecken<br />

Die mächt‘gen Reize <strong>der</strong> Kleinhovia<br />

wecken …<br />

Gebieterisch entfacht sie das Verlangen,<br />

Der Burschen, die in ihren Armen<br />

hangen.<br />

Wenn sich zwanzig Hohepriester reihn<br />

Anbetend um den wun<strong>der</strong>baren Schrein,<br />

Harren streitende Heere und Völker in<br />

Bangen,<br />

Des Schicksalsspruchs, den sie<br />

empfangen.<br />

Prunus lauro-cerasus<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger


Lychnis flos-cucculi<br />

Die lose Schöne geizt mit Reizen nicht,<br />

Schüttelt Tau sich vom errötenden<br />

Gesicht,<br />

Lässt lockend ihres Leibes Hüllen fallen,<br />

Damit man sie erwählt von allen.<br />

Pleased round the Fair four rival Lords<br />

ascend<br />

The shaggy steeps, two menial<br />

youths attend.<br />

High in the setting ray the beauty<br />

stands,<br />

And her tall shadow waves on<br />

distant lands.<br />

Draba aizoides<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger


Die Darwins II:<br />

Enkel Charles (1809-1882)<br />

(Wie<strong>der</strong>)Entdeckung Sprengels<br />

…<br />

Entdeckung & Deutung <strong>der</strong> Heterostylie<br />

„Bestreben“ <strong>der</strong> Pflanzen zur<br />

Fremdbestäubung und „Vermeidung“<br />

von Selbstbestäubung („Darwin-<br />

Knight‘sches Gesetz“)<br />

Orchideenbestäubung, Identität von<br />

Catasetum, Myachanthus,<br />

„Voraussage“ <strong>der</strong> Existenz eines<br />

langrüsseligen Schwärmers<br />

(Xanthopan morgani praedicta) als<br />

Bestäuber <strong>der</strong> Orchidee Angraecum<br />

sesquipedale auf Madagaskar<br />

….<br />

… und natürlich:<br />

1859 – Origin of Species<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger


Fran<br />

Lebenszyklus<br />

eines Farns<br />

• 1 – Farnpflanze (Sporophyt)<br />

• 2, 3 Sporangium (Sporenkapsel)<br />

• 4,5 Spore<br />

• 6,7 Prothallium (Gametophyt)<br />

• 8 reifes Prothallium mit<br />

Antheridien (An.; männl.) und<br />

Archegonien (Ar.;weibl.); frei<br />

bewegliche Spermatozoiden (Sz)<br />

befruchten eine Eizelle (E)<br />

• 9, 10: Embryo und junger<br />

Sporophyt<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger


Ein Genie:<br />

Wilhelm Hofmeister (1824-1877)<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger


Generationswechsel überall:<br />

bei Farnen<br />

bei Samenpflanzen<br />

R!<br />

*Syngamie<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger<br />

Rechte Figur aus Strasburger - Lehrbuch Botanik


… und was passiert eigentlich?<br />

- Mikrosporophyll<br />

- Mikrosporangium<br />

- Mikrospore<br />

- Mikroprothallium mit<br />

Spermakernen<br />

Makrosporophyll<br />

Makrosporangium<br />

mit Hülle<br />

Makroprothallium<br />

mit Eizelle<br />

Abb. aus Munk - Taschenlehrbuch Botanik<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger


Neuerungen und Erfor<strong>der</strong>nisse: Benefits & Costs<br />

• Makrosporangium in Integumente<br />

eingehüllt: Samenanlage<br />

• Samenanlage in Fruchtblatt<br />

eingeschlossen: verbesserter Schutz<br />

• Einfang(„Empfängnis“)einrichtungen<br />

(Narbe) und<br />

• Zugänge (Pollenschlauchleitgewebe<br />

und Mikropyle <strong>der</strong> Samenanlage)<br />

müssen geschaffen werden<br />

• Spermakerne nicht eigenbeweglich:<br />

von Zoidiogamie zu Siphonogamie<br />

• Biotische und/o<strong>der</strong> abiotische<br />

Transporteure des Pollens<br />

(„Vektoren“) werden benötigt<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger


Der Pollenschlauch: lange Kontroversen<br />

Giovanni Battista Amici (1786-1863)<br />

Mathematiker, Astronom, Erbauer<br />

optischer Instrumente<br />

1823: Entdeckung des Pollenschlauchs<br />

bei <strong>der</strong> Untersuchung <strong>der</strong><br />

Plasmaströmung in Narbenhaaren bei<br />

Portulaca<br />

Später: Verfolgung <strong>der</strong> Pollenschläuche<br />

bis zur Mikropyle<br />

Giovanni Battista Amici<br />

Kontroverse mit Matthias Jacob<br />

Schleiden (1804-1881), <strong>der</strong> den<br />

Embryo in <strong>der</strong> Spitze des<br />

Pollenschlauchs entstehen sah; erst<br />

1856 teilweiser Wi<strong>der</strong>ruf des sehr<br />

polemischen Rechtsanwalts (!) und<br />

Botanikers.<br />

Matthias Jacob Schleiden<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger


Herrenrennen: Pollenschlauchkonkurrenz<br />

Das alles kommt bei Bletia<br />

purpurea (Orchidaceae) auf<br />

eine einzige (!) Narbe!<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger<br />

Zeichnung Franz Bauer (1758-1840)<br />

Figuren rechts aus Proctor, Yeo & Lack bzw. aus Leins & Erbar)


Gynoeceum – Frauenhaus:<br />

I. Eines o<strong>der</strong> viele?<br />

Tasmannia spec.<br />

Prunus – Kirsche<br />

Fragaria - Erdbeere<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger<br />

Zeichnung aus Foster & Gifford


Gynoeceum – „ Frauenhaus“:<br />

II. Einzeln o<strong>der</strong> zusammen?<br />

Talictrum –<br />

Wiesenraute<br />

Tulipa -Tulpe<br />

„Bäumchen-wechsel-dich“: das Kompitum<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger<br />

Fig. aus Weberling, Leins & Erbar und Endress)


Warum Strasburger?<br />

Eduard Strasburger (1844-1912; Bonn)<br />

1874/75 Entdeckung <strong>der</strong> Teilung des<br />

Zellkerns und <strong>der</strong> entsprechenden<br />

Abläufe<br />

1884 Entdeckung <strong>der</strong> Karyogamie und<br />

<strong>der</strong> doppelten Befruchtung von<br />

Eizelle/sek. ESKern im Embryosack<br />

1904 Reduktionsteilung bei <strong>der</strong><br />

Pollenkornbildung<br />

1896 Begrün<strong>der</strong> des Lehrbuchs,<br />

zusammen mit Fritz Noll, Andreas<br />

Schenck (Darmstadt) und Andreas<br />

Franz Wilhelm Schimper<br />

Publikationsumfang: 6600 S. mit 190<br />

selbst gezeichneten Tafeln<br />

(„Bau und Verrichtung <strong>der</strong><br />

Leitungsbahnen“: 1000 S.!)<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger


… und hier <strong>der</strong> (doppelte) Sex ( ) mit<br />

seinem Ergebnis!<br />

… und die<br />

Embryonalentwicklung<br />

Beide Fig:<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger<br />

In Auszügen:<br />

n- Narbe (Stigma)<br />

g – Griffel (Stylus)<br />

p – Pollenkorn mit Pollenschlauch ps<br />

fw – Wand des Fruchtblatts (des Karpells)<br />

Zentral: Samenanlge mit Integumenten (i),<br />

Mikropyle (m) und Embryosack (e)<br />

Rechts: Embryosack im Moment <strong>der</strong> (doppelten)<br />

Befruchtung; Daraus entstehend:<br />

-Embryo<br />

-Reservestoffkörper (Endosprem)<br />

Embryonalentwicklung


Und was ist/macht denn nun die Blüte?<br />

Also angesichts des<br />

Generationswechsels bitte<br />

bei Höheren Pflanzen nicht<br />

mehr<br />

„männlich“, son<strong>der</strong>n<br />

staminat<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger<br />

und nicht mehr<br />

„weiblich“, son<strong>der</strong>n karpellat<br />

verwenden!


Sie erfüllt den Straftatbestand nach<br />

§ 180 StGB … keine Angst: 1968 abgeschafft!<br />

(1) Wer gewohnheitsmäßig o<strong>der</strong> aus Eigennutz durch eine<br />

Vermittlung o<strong>der</strong> durch Gewährung o<strong>der</strong> Verschaffung von<br />

Gelegenheit <strong>der</strong> Unzucht* Vorschub leistet, wird wegen<br />

Kuppelei mit Gefängnis nicht unter einem Monat bestraft;<br />

auch kann zugleich auf Geldstrafe, auf Verlust <strong>der</strong><br />

bürgerlichen Ehrenrechte sowie auf Zulässigkeit von<br />

Polizeiaufsicht erkannt werden. Sind mil<strong>der</strong>nde Umstände<br />

vorhanden, so kann die Gefängnisstrafe bis auf einen Tag<br />

ermäßigt werden.<br />

(2) Als Kuppelei gilt insbeson<strong>der</strong>e die Unterhaltung eines<br />

Bordells o<strong>der</strong> eines bordellartigen Betriebs.<br />

(3) Wer einer Person, die das achtzehnte Lebensjahr<br />

vollendet hat, Wohnung gewährt, wird auf Grund des<br />

Absatzes 1 nur dann bestraft, wenn damit ein Ausbeuten <strong>der</strong><br />

Person, <strong>der</strong> die Wohnung gewährt ist, o<strong>der</strong> ein Anwerben<br />

o<strong>der</strong> ein Anhalten dieser Person zur Unzucht verbunden ist.<br />

Bei <strong>der</strong> Kupplerin<br />

Gemälde von Jan Vermeer<br />

* Unzucht = (damals) vor- bzw. außerehelicher Geschlechtsverkehr<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger


Epilog: Canna<br />

o<strong>der</strong> Darwins Lob <strong>der</strong> Monogamie<br />

First the tall Canna lifts his curled brow<br />

Erect to heaven, and plights his nuptial vow;<br />

The virtuous pair, in mil<strong>der</strong> regions born,<br />

Dread the rude blast of Autumn's icy morn;<br />

Round the chill fair he folds his crimson vest,<br />

And clasps the timorous beauty to his breast.<br />

Canna mit krauser Stirn <strong>zum</strong> Himmel schaut<br />

Und, groß und aufrecht, Treue schwört <strong>der</strong> Braut<br />

Das tugendhafte Paar aus mil<strong>der</strong>en Regionen<br />

Fürchtet den eisgen Herbhauch unsrer Zonen.<br />

Das rote Wams er um die Schöne schlägt,<br />

Die Arme bergend um ihr Zittern legt. Aber auch nicht allein:<br />

Cupressus dark disdains his dusky bride,<br />

One dome contains them, but two beds divide.<br />

FB <strong>Biologie</strong> – Botanischer Garten – Dr. Stefan Schneckenburger

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