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Neues vom Rhynie Chert

Abb. 1: Pflanzenwelt des Devons. Cortesy of the Virtual Fossil Museum www.fossilmuseum.net Abb. 1: Pflanzenwelt des Devons. Cortesy of the Virtual Fossil Museum www.fossilmuseum.net
Horst-Dieter Döricht, vom 01.02.2015

Heute geht es um ein gekauftes Fossil-Präparat, welches in einem erbärmlich- en Präparationszustand zu- geschickt wurde. Es ist leider voller Luftblasen und die geschliffene und polierte Seite ist eingegossen.
In dem Präparat wurden Spuren von einer Ur-Pflanze gefunden, die über 400 Millionen Jahre alt ist. Diese Pflanze nennt man Aglaophyton major. Sie ist eine Vorläuferin von Farngewächsen, die sich im Laufe der Evolution aus ihr entwickelten.
Der Fundort des Hornsteines (engl. Chert), aus dem das Präparat erstellt wurde, liegt heute nahe der Ortschaft Rhynie in der Grafschaft Aberdeenshire im Nordosten Schottlands. Wo genau die Pflanze zu ihrer Lebzeit stand kann jedoch nicht mehr nachgewiesen werden. Die Lage der Kontinente stellte sich zu dieser Zeit in etwa so dar, wie wir es auf den beiden unteren Grafiken sehen.
Die Welt vor 430 bzw 370 Millionen Jahren
  • Abb. 2: Die Lage der Kontinente vor 430 Millionen Jahren (Ron Blakey, NAU Geology)
  • Abb. 3: Die Lage der Kontinente vor 370 Millionen Jahren (Ron Blakey, NAU Geology)
In dieser Zeit war von einem europäischen Kontinent, der Menschheit und von Schottland noch keine Rede. Abb. 1 zeigt eine künstlerische Rekonstruktion der damaligen Landschaft, wie man sie sich heute vorstellen kann. Zu dieser Zeit hatten die Pflanzen begonnen das Festland zu besiedeln: aus Sümpfen und Uferregionen kommend, eroberten sie Pflanzen das Land. Aus niederen Moosen und Bärlapp-Gewächsen wuchsen immer größer werdende Exemplare heran.
Maßgeblich daran beteiligt war die Symbiose von Pilzen und Pflanzen. Pilze wuchsen in den Feuchtgebieten sehr gut. Zudem lag der Sauerstoffgehalt in der Luft im Devon mit rund 30 Prozent um gut 9 Prozent höher als heute. Die Pilze bedeckten die Wurzeln der sich entwickelnden Pflanzen wie ein Netz. Dadurch steigerten die Wurzeln ihre Fähigkeit, mehr Wasser als bisher aufzunehmen.
In Summe resultierte daraus ein immenses Wachstum der Pflanzen. Parallel dazu entwickelten auch die Vorfahren der heutigen Insekten große Formen, wie zum Beispiel riesige Libellen mit einer Flügelspannweite von ca. 70 cm. 
Abb. 4: Aglaophyton major
Künstlerische Darstellung (Rekonstruktion) der Art Aglaophyton major (Wikipedia, User Falconaumanni, CC BY-SA 3.0)
Künstlerische Darstellung (Rekonstruktion) der Art Aglaophyton major (Wikipedia, User Falconaumanni, CC BY-SA 3.0)
Aglaophyton major steht aufgrund ihrer Merkmalskombination zwischen den Moosen und den Gefäßpflanzen. Aus einem waagerecht verlaufenden, verzweigten Rhizom entspringen mehrere senkrechte, dichotom verzweigte Sprosse, an deren Spitze die Pflanze Sporangien ausbildet. Die Sprosse erreichen bei einem Durchmesser von bis zu 6 mm eine Höhe von ca. 18 cm.
An der Unterseite trägt das Rhizom Gruppen von einzelligen Rhizoiden, die aus Epidermiszellen gebildet werden.
Das Leitgewebe besteht aus einer inneren Zone mit länglichen, dünnwandigen Zellen und einer äußeren Zone mit länglichen, dickwandigen Zellen. Eine höhere Organisation mit z.B. Tracheiden fehlt. Diese zentrale Stehle ist von einer rund sechs Zelllagen starken Schicht ebenfalls dünnwandiger, länglicher Zellen umgeben, die aufgrund ihrer Position als „Phloem“ angesehen werden können. Auch hier gibt es keine weitere Differenzierung, daher werden die beiden Gewebetypen wie bei den Moosen als Hydroide und Leptoide bezeichnet. Nach außen schließt sich eine Rinde an, die im äußeren Bereich ausgesprochen dickwandige Zellen besitzt. In der Epidermis liegen Spaltöffnungen aus je zwei Schließ- und Geleitzellen, die von sechs bis acht leicht modifizierten Epidermiszellen umgeben sind.
Bilder vom Präparat
  • Abb. 5: Dünnschliff vom Rhynie Chert in der Übersicht
  • Abb. 6: Detail aus dem vorangegangenen Bild. Den markierten Ausschnitt sehen wir uns gleich im mikroskopischen Bild genauer an
Abb. 7 bis 12: Der Spross
  • Teil eines Sprosses im Querschnitt mit den verdickten Zellen der Epidermis
  • Teil eines Sprosses im Querschnitt mit den verdickten Zellen der Epidermis
  • Zellen der Epidermis
  • Zellen der Epidermis
  • Zellen der Epidermis
  • Zellen der Epidermis
Abb. 13 bis 21: Sporangien
  • Sporangium im Querschnitt
  • Sporangium im Querschnitt
  • Wand eines Sporangiums
  • Wand eines Sporangiums
  • Wand eines Sporangiums
  • Wand eines Sporangiums
  • Wand eines Sporangiums
  • Wand eines Sporangiums
  • Wand eines Sporangiums
Die Aussenhülle der Sporenkapseln besteht nur aus drei bis vier Zellschichten von denen man die äußere als die eigentliche Haut (Epidermis) betrachtet. Die zweite Schicht dürfte die Funktion des Parenchyms gehabt haben, also so etwas wie die innere Rinde.
Leider konnten in dem Präparat keine Anzeichen von Sporen identifiziert werden.
Literatur und Links
[1]  Fenster zur Evolution. Berühmte Fossilfundstellen der Welt
      Paul Selden, John Nudds; Elsevier Spektrum Akademischer Verlag,
      München 2007; Seite 47 ff.
      
[2]  Rhynie Chert
      Artikel in der Wikipedia,
      Stand vom 24.01.2015

[3]  The Rhynie Chert and its Flora  en
      Webseite der Phalaeobotanical Research Group der Universität Münster,
      Stand vom 24.01.2015

[4]  Aglaophyton mayor  en
      Beschreibung der Pflanze auf der Webseite der University of Aberdeen,
      Stand vom 31.01.2015

[5]  Unterdevonische Landpflanzen des Rhynie Chert
      Bilder und Erläuterungen von Holger Adelmann
      aus der Themengalerie Gesteinsdünnschliffe unserer Website
Bildquellen
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Nadelquerschnitt der Schlangenhaut-Kiefer (Pinus heldreichii). Aufnahme und Präparation von Rolf-Dieter Müller, Stitch aus ca. 70 Einzelbilder. Schnittdicke 25 µm, Färbung Wacker W3A (Acridinrot, Acriflavin, Astrablau).
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Januar 2011
Achtung, großes Bild!
Eidechsenschwanz (Houttuynia cordata), Leitbündel. Aufnahme von Prof. Holger Adelmann, Präparat von Jörg Weiß.
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Dezember 2010
Metapelit, Dicke ca. 25 µm, Präparation durch Willi Tschudin, Aufnahme von Dr. Horst Wörmann.
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November 2010
Simocephalus vetulus (Anomopoda), der Plattkopf- Wasserfloh. Aufnahme von Päule Heck.
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