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Die Sporenwedel der Farne

Farne entwickeln sowohl grüne, assimilierende Blätter, sog. Trophophylle, die für die Ernährung der Pflanze verantwortlich sind, als auch solche, die der Vermehrung und Verbreitung dienen, die Sporophylle. An diesen werden in Sporenbehältern, den Sporangien, die Sporen ausgebildet. Die Sporenbehälter befinden sich in der Regel auf den Blattunterseiten, seltener am Rande.

Während "echte" Sporophylle ausschließlich der Sporenentwicklung und -verbreitung dienen (z.B. die Sporenwedel des Straußfarns, Matteucia struthiopteris), besitzen viele sporangientragende Wedel gleichzeitig assimilierende Blattflächen (z.B. die der Schildfarne, Polystichum). Diese Blätter werden gelegentlich als Trophosporophylle bezeichnet.

Häufig sind nicht alle Fiedern eines Wedels fertil. Beim Wurmfarn (Dryopteris filix-mas), z.B., werden an den unteren Blattfiedern keine Sporangien ausgebildet. Bei einigen anderen Farnarten sind nur die Fiedern bestimmter Abschnitte zu Sporangienträgern umgewandelt. Interessante Beispiele für verschiedene Sporenwedeltypen findet man bei den Königsfarnen (Osmunda).


Bei unserem heimischen Königsfarn (Osmunda regalis) befinden sich die sporangientragenden Fiedern an der Spitze des Wedels (s. Abbildung links).	Beim Teufelsfarn (Osmunda claytoniana) liegen die fertilen Fiedern in der Mitte (s. Abbildung rechts).

[Zimtfarn] Der Zimtfarn (Osmunda cinnamomea) bildet echte Sporophylle aus (s. Abbildung rechts). Die meisten Farnarten besitzen Trophosporophylle, die in der Gestalt den sterilen Blättern ähnlich sind. Wenn sich, wie beim Zimtfarn, die sporangien-tragenden Blätter (als echte Sporophylle) aber sehr stark von den sterilen unterscheiden, spricht man von Verschiedenblättrigkeit oder Heterophyllie. Weitere bekannte Beispiele sind der unten genannte Trichter- oder Straußfarn (Matteucia struthiopteris), der Perlfarn (Onoclea sensibilis) und der Rippenfarn (Blechnum spicant). An den Farnblättern sind die Sporenbehälter in der Regel zu Gruppen, den Sori, vereinigt. Während der Entwicklung werden die Sori zumeist durch ein Schleierchen, das Indusium, geschützt. Das Schleierchen kann fehlen (Buchenfarn, Thelypteris phegopteris) oder z.B. schildförmig (Dorniger Schildfarn, Polystichum aculeatum), nierenförmig (Schuppiger Wurmfarn, Dryopteris affinis), krugförmig und zerfranst (Alpenwimpernfarn, Woodsia alpina) oder streifenförmig (Nestfarn, Asplenium nidus) sein. Bisweilen ist der umgeklappte Rand der Fiedern als Pseudoindusium ausgebildet (Pfauenradfarn, Adiantum pedatum). Form und Lage von Sporangien und Sori sind für die Bestimmung der Farne wichtige Merkmale.

Die einzelnen Sporenbehälter sind kleine, meist gestielte, kugelförmige Kapseln. Sie besitzen bei den meisten Farnarten eine bogenartige Leiste von Zellen (Anulus) mit verdickten Zwischen- und Innen-, aber unverdickten Außenwänden.

[Sporenkapsel] Die Anuluszellen sind abgestorben, aber mit Wasser gefüllt. Während der Sporenreifung kommt es durch Verdunsten des Wassers zu Spannungen. Bald reißt dann die Sporenkapsel an einer vorbestimmten Stelle auf und stülpt sich nach außen um. Wenn die Spannung in einer der Anuluszellen einen kritischen Wert überschreitet, dringt Luft in sie ein und sie dehnt sich zur ursprünglichen Größe aus. Dieser Vorgang bewirkt einen Dominoeffekt bei den übrigen Anulus-Zellen. In einer Abfolge kleiner Schnellbewegungen, die man als "rütteln" bezeichnet, springt die Kapsel in ihre Ausgangslage zurück. Dabei werden die Sporen herausgeschleudert und vom Luftzug davongetragen.

[Text: Dr. Brigitte Zimmer, Abbildungen: nach Illustrationen von P. W. Nelson, in W. C. Taylor, Arkansas ferns and fern allies, 1984]

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