Als Pflanzen (lateinisch Plantae) werden Lebewesen bezeichnet, die sich nicht fortbewegen können und Photosynthese betreiben. Pilze und Bakterien, die früher auch als zum Pflanzenreich gehörig betrachtet wurden, sind heute ausgeschlossen. Derzeit sind verschiedene Definitionen der Pflanzen gebräuchlich, die sich darin unterscheiden, ob bzw. welche Gruppen von Algen neben den Landpflanzen (Embryophyta) aufgenommen werden. Das Teilgebiet der Biologie, das sich aus historischen Gründen mit der Erforschung der Pflanzen einschließlich aller Algen und der Pilze befasst, ist die Botanik. 2016 waren 374.000 Pflanzenarten bekannt.
Der konkrete Lebensraum einer Pflanze heißt Standort. In der Regel teilen sich verschiedene Pflanzenarten einen Standort. Nach der Zusammensetzung aller dort vorkommenden Arten werden standorttypische Pflanzengesellschaften beschrieben. Werden vorrangig die artübergreifenden Eigentümlichkeiten betrachtet (gleichartige Verteilungsmuster, Gestalt- und Wuchsformen sowie Strategien gegen vorherrschende extreme Umweltbedingungen wie Trockenheit, Kälte, Feuer etc.), spricht man von Pflanzenformationen.
In Bezug auf größere geographische Räume wird die Gesamtheit aller dort lebenden Pflanzengesellschaften mit Blick auf ihre Stellung innerhalb der biologischen Systematik (Arten, Gattungen, Familien usw.) als Flora bezeichnet, während die Gesamtheit aller Pflanzenformationen Vegetation genannt wird.
Begriffsgeschichte
Der Ausdruck Pflanze von althochdeutsch pflanze ist als Fremdwort im 6. Jahrhundert entlehnt worden vom lateinischen Wort planta für ‚Sohle, Fußsohle, Setzling‘. Er geht zurück auf plantare in Bezug auf das Festtreten der Erde um einen frisch gepflanzten Setzling mit der Sohle bzw. dem Fuß. „Pflanzen“ waren also ursprünglich vor allem die Kulturpflanzen. Im Lateinischen war für das Pflanzenreich der Ausdruck vegetabilia gebräuchlich, der auf die Verben vegere ‚in Kraft sein, blühen‘ und vegetare ‚beleben, erregen‘ zurückzuführen ist (etymologisch verwandt mit dem deutschen wachsen).
Einteilung
Die erste Behandlung von Pflanzen als einer besonderen Kategorie von Naturwesen findet sich im Werk des Aristoteles. Dieser unterschied in seinem Werk De anima die Wesen (Mineralien, Pflanzen, Tiere und Menschen) nach der Ausprägung ihrer Seele. Eine nährende oder vegetative Seele, die für Wachstum und Fortpflanzung verantwortlich sei, komme allen Lebewesen, also auch den Pflanzen, zu. Tiere haben zusätzlich die Fähigkeit zur Sinneswahrnehmung, ein Gefühlsleben und die Fähigkeit zu einer aktiven Fortbewegung. Erste tiefergehende Untersuchungen über Pflanzen stellte sein Schüler und Nachfolger Theophrast an, der deshalb als „Vater der Botanik“ gilt.
Die aristotelische Unterscheidung dreier Naturreiche (Mineralien, Pflanzen und Tiere) blieb lange Zeit maßgeblich. Auch Carl von Linné folgte dieser Unterteilung in seinem Werk Systema Naturae. 1969 schlug Robert Whittaker vor, die Pilze als eigenes Reich aus dem Pflanzenreich auszugliedern, und dies setzte sich allmählich durch. Neuere Definitionen des Pflanzenreichs unterscheiden sich darin, ob beziehungsweise welche Algen zu den Pflanzen gezählt werden. In der engsten Fassung werden alle Algen ausgeschlossen und nur noch die Embryophyta oder Landpflanzen als Pflanzen bezeichnet, zu denen die Samenpflanzen, die Farne, die Schachtelhalme, die Bärlappgewächse und die verschiedenen Gruppen der Moose gehören. Alternativ werden manche oder alle Grünalgen hinzugenommen; andere Autoren beziehen zusätzlich noch die Rotalgen und die Glaucophyta mit ein.
Merkmale und Bedeutung
Das wesentliche Charakteristikum, durch das sich Pflanzen von Tieren und von Pilzen unterscheiden, ist der Besitz von Chloroplasten und damit die photoautotrophe Lebensweise. Letzteres bedeutet, dass sie die zum Leben notwendige Energie durch Photosynthese gewinnen können (Phototrophie) und dass sie keine organische Nahrung benötigen (Autotrophie), sondern organische Substanzen durch die Assimilation von Kohlendioxid bilden können. Dabei tragen die Landpflanzen (Embryophyta) zu etwa 50 % der photosynthetischen Primärproduktion bei. 30 % entfallen auf Algen und autotrophe Protisten etwa unter den Dinoflagellaten, 20 % auf Prokaryoten wie die Cyanobakterien. Die Cyanobakterien (früher Blaualgen genannt) weisen viele Übereinstimmungen mit den Chloroplasten auf, und laut der allgemein akzeptierten Endosymbiontentheorie gingen letztere vor über einer Milliarde Jahren aus Cyanobakterien hervor, die als Symbionten aufgenommen wurden. Da die Photosynthese der natürliche Prozess ist, durch den Sauerstoff freigesetzt wird, geben die vorgenannten Zahlen auch den relativen Beitrag der verschiedenen phototrophen Lebewesen an der Sauerstoffproduktion an. Heterotrophe Lebewesen wie Menschen, Tiere und Pilze beziehen ihre Nahrung und den zur Atmung nötigen Sauerstoff letztlich von den autotrophen, wobei im Meer vor allem das Phytoplankton am Anfang der Nahrungskette steht.
Zur Bedeutung von Pflanzen für den Menschen siehe Nutzpflanzen und Zierpflanzen.
Gestresste Pflanzen können ihren Zustand neben Farbe, Geruch und Form auch durch Töne, die jedoch im für Menschen nicht wahrnehmbaren Ultraschallbereich liegen, signalisieren.
Siehe auch
Literatur
- Joachim W. Kadereit, Christian Körner, Benedikt Kost, Uwe Sonnewald: Strasburger Lehrbuch der Pflanzenwissenschaften. 37. Auflage. Springer Spektrum, Berlin/Heidelberg 2014.
Weblinks
- Peter von Sengbusch: Botanik online (1996–2004).
Einzelnachweise
- Maarten J. M. Christenhusz & James W. Byng (2016): The number of known plants species in the world and its annual increase. Phytotaxa 261(3):201–217. doi:10.11646/phytotaxa.261.3.1.
- Friedrich Kluge, Alfred Götze: Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache. 20. Auflage. Hrsg. von Walther Mitzka, De Gruyter, Berlin/ New York 1967; Neudruck („21. unveränderte Auflage“) ebenda 1975, ISBN 3-11-005709-3, S. 544.
- Georg Toepfer: Historisches Wörterbuch der Biologie. Geschichte und Theorie der biologischen Grundbegriffe. Band 3: Parasitismus – Zweckmäßigkeit. J.B. Metzler, Stuttgart/ Weimar 2011, ISBN 978-3-476-02319-3. Eintrag Pflanze, S. 11–33.
- R. H. Whittaker: New concepts of kingdoms of organisms. In: Science. Band 163, 1969, S. 150–160.
- Sina M. Adl, A. G. B. Simpson, C. E. Lane, J. Lukeš, D. Bass, S. S. Bowser, M. W. Brown, F. Burki, M. Dunthorn, V. Hampl, A. Heiss, M. Hoppenrath, E. Lara, L. le Gall, D. H. Lynn, H. McManus, E. A. D. Mitchell, S. E. Mozley-Stanridge, L. W. Parfrey, J. Pawlowski, S. Rueckert, L. Shadwick, C. L. Schoch, A. Smirnov, F. W. Spiegel: The Revised Classification of Eukaryotes. In: Journal of Eukaryotic Microbiology. Band 59, 2012, S. 429–514. (PDF; 815 kB).
- Joachim W. Kadereit, Christian Körner, Benedikt Kost, Uwe Sonnewald: Strasburger Lehrbuch der Pflanzenwissenschaften. 37. Auflage. Springer Spektrum, Berlin/ Heidelberg 2014, S. 544 f.
- Jane Reece u. a.: Campbell Biologie. 10. Auflage. Pearson, Hallbergmoos 2016, S. 795.
- Itzhak Khait, Ohad Lewin-Epstein, Raz Sharon, Kfir Saban, Revital Goldstein, Yehuda Anikster, Yarden Zeron, Chen Agassy, Shaked Nizan, Gayl Sharabi, Ran Perelman, Arjan Boonman, Nir Sade, Yossi Yovel, Lilach Hadany: Sounds emitted by plants under stress are airborne and informative. In: Cell. Band 186, Nr. 7, 30. März 2023, ISSN 0092-8674, S. 1328–1336.e10, doi:10.1016/j.cell.2023.03.009 (cell.com [abgerufen am 31. März 2023]).