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Aktuell gibt es auf der Erde rund 1,8 Millionen Arten von Tieren, Pflanzen und Pilzen. Viele weitere Arten sind wahrscheinlich noch nicht entdeckt.1 Die Biosphäre der Erde, der Lebensraum dieser unzähligen Arten, ist also unglaublich vielfältig. Diese Vielfalt findet man auch in der Pflanzenwelt der Erde.
Die Vegetationsgeographie, oder auch Pflanzengeographie genannt, ist ein Teil der Biogeographie und beschäftigt sich mit der gesamten Pflanzenwelt der Erde. Sie geht dabei besonders auf die Verbreitung einzelner Pflanzenarten ein und ihren Wechselwirkungen mit ihrer Umwelt.
Pflanzen werden als photoautotrophe Lebewesen beschrieben, die ortsgebunden sind.
Pflanzen sind zwar also lebendig, können sich aber nicht bewegen. Die meisten von ihnen sind fest im Boden verwurzelt.
Was photoautotroph bedeutet, erfährst Du weiter unten im Kapitel zur Photosynthese bei Pflanzen.
Im Zusammenhang mit einer Beschreibung der Pflanzenwelt wird oft der Begriff Flora benutzt. Für die Abstammung des Begriffes gibt es zwei Theorien. Laut der ersten Theorie stammt der Fachbegriff von dem lateinischen Wort floris für Blume, laut der zweiten Theorie wurde die Bezeichnung von der römischen Göttin der Blüte und des Frühlings namens Flora abgeleitet.
Die Flora bezeichnet alle natürlich aufkommenden Pflanzenarten eines bestimmten Gebiets.
Pflanzenarten, die nur durch den Eingriff des Menschen in einer bestimmte Region vorkommen, werden also nicht zur Flora gezählt.
Ein Gebiet, dessen Flora beschrieben werden kann, kann sowohl sehr groß sein, wie etwa ein Kontinent, oder aber vergleichsweise klein, wie ein bestimmtes Waldgebiet.
Auch mit dem Begriff Vegetation wird die Pflanzenwelt oft genauer beschrieben.
Die Vegetation beschreibt alle einzelnen Individuen von Pflanzen eines bestimmten Gebiets.
Im Gegensatz zum Begriff der Flora listet Vegetation nicht die einzelnen Pflanzenarten auf, sondern jede einzelne Pflanze selbst. Auch beschreibt der Begriff die Pflanzen genauer anhand von Verbreitung, Abstammung, Wuchs und Struktur.
Genaueres zur Vegetation findest Du in der gleichnamigen Erklärung dazu.
Im Alltag unterscheidet man Pflanzen meist nach ihren Blättern, ihren Blüten und ihren Früchten, die sie tragen. So lassen sich schon bei einfachem Hinsehen oft große Unterschiede erkennen und wir können Pflanzenarten voneinander unterscheiden.
In der Biologie werden Lebewesen anhand von verwandtschaftlichen Beziehungen zueinander und anhand ihrer ähnlichen Merkmale in bestimmte Gruppen eingeteilt. Man nennt das auch Systematik der Biologie oder Taxonomie. Eine solche Gruppe nennt man Taxon.
Mehr zur biologischen Systematik findest Du in der Erklärung dazu im Fach Biologie.
Auch Pflanzen können so sehr genau unterschieden werden. In einer groben Klassifizierung von Pflanzen spricht man von 8 Taxa:
Im Alltag sprechen viele Menschen von Pflanzenarten, meinen damit genau genommen aber Gattungen. Beispielsweise halten viele die Buche für eine Baumart, obwohl sie eine Baumgattung ist. Denn von der Gattung der Buche gibt es einige unterschiedliche Buchenarten, wie die Rotbuche oder die orientalische Buche.
Alle Pflanzen gehören zur Domäne der Eukaryoten und bilden selbst das Reich der Pflanzen. Im Reich der Pflanzen werden vier Abteilungen unterschieden – die Lebermoose, die Laubmoose, die Hornmoose und die Gefäßpflanzen. Letztere kommen in der Pflanzenwelt am häufigsten vor.
Gefäßpflanzen können noch genauer in die Unterabteilungen Samenpflanzen und Farne eingeteilt werden. Die häufiger vorkommenden Samenpflanzen werden wiederum in die beiden Klassen der Bedeckt- oder Nacktsamer unterschieden.
Die Anzahl der einzelnen Taxa unterhalb eines bestimmten Taxons wird mit jeder noch spezifischeren Unterscheidung immer größer.
Laut Schätzungen der IUCN, der International Union for Conservation of Nature and Natural Resources, gibt es aktuell rund 380.000 Pflanzenarten weltweit.2 Andere Schätzungen wiederum gehen von circa 500.000 Arten aus. Genau bestimmbar ist die Anzahl aller Pflanzenarten in der Pflanzenwelt mit der bisherigen Forschung nicht.
Mit ziemlicher Sicherheit lässt sich jedoch sagen, dass bis heute noch viele Pflanzenarten unentdeckt und unerforscht sind. Andere Arten hingegen sind bereits ausgestorben oder sind aktuell vom Aussterben bedroht. Grund für das Aussterben vieler Arten ist der Klimawandel, wodurch einige Pflanzen ihren Lebensraum verlieren. Andere können sich nicht schnell genug an die plötzlichen Klimaveränderungen anpassen.
Jedes Jahr veröffentlicht die IUCN die Rote Liste. Darauf stehen alle Tier- und Pflanzenarten, die aktuell vom Aussterben bedroht sind. Die Liste zeigt dabei auch, ob die Zahl der einzelnen Individuen einer Art weiter zurückgeht oder sich gerade wieder erholt.
Auch wenn man zwischen unzähligen Pflanzenarten unterscheiden kann und schon mit bloßem Auge große Unterschiede zwischen vielen Arten zu sehen sind, haben alle Arten im Reich der Pflanzen ein paar Gemeinsamkeiten. Die drei markantesten Merkmale fast aller Pflanzen sind:
Da Pflanzen ortsgebunden sind, sich also nicht bewegen können und meist im Erdboden verwurzelt sind, sind sie allen Umwelteinflüssen ausgesetzt. Um Veränderungen in der Umwelt, beispielsweise der Temperaturen oder des Niederschlags, überleben zu können, sind Pflanzen sehr schnell dazu in der Lage, sich an ihre Umwelt anzupassen.
Pflanzen verfügen dazu über sensorische Fähigkeiten. Sie können also Veränderungen ihrer Umwelt über ihre Wurzeln und Blätter wahrnehmen und gezielt darauf reagieren, indem sie ihren Stoffwechsel oder andere Prozesse, wie ihre Wasseraufnahme, anpassen.3
Fällt beispielsweise in einem heißen Sommer in einem Gebiet weniger Regen als sonst, steht den Pflanzen in dieser Region viel weniger Wasser zur Verfügung als sonst. Da Wasser für alle Pflanzen lebensnotwendig ist, müssen sie so schnell wie möglich auf die neue Umweltbedingung Trockenheit reagieren.
Dazu können Pflanzen ihre Schließzellen, auch Stomata genannt, gezielt steuern. Über diese kleinen Öffnungen geben Pflanzen Wasser ab. Um nun bei Trockenheit mehr Wasser zu speichern, können diese Stomata für längere Zeit geschlossen bleiben.
Fast alle Pflanzen sind photoautotroph. Das bedeutet, sie gewinnen ihre Energie phototroph, also über das Sonnenlicht, und ernähren sich autotroph, also von anorganischen Stoffen wie Kohlendioxid, Wasser und Mineralsalzen.
Diese Prozesse der phototrophen Energiegewinnung und autotrophen Ernährung können nur mithilfe der Photosynthese stattfinden. Diese findet in den sogenannten Chloroplasten mit Chlorophyll in den Zellen der Pflanzen statt. Dabei werden die anorganischen Stoffe Wasser und Kohlendioxid mithilfe der Sonnenenergie zu den organischen Stoffen Glucose und Sauerstoff. Die Formel der Photosynthese lautet:
Mehr zur Photosynthese und zum genaueren Ablauf findest Du in der passenden Erklärung im Fach Chemie.
Es gibt in der Pflanzenwelt ein paar wenige Arten, die nicht autotroph leben. Sie ernähren sich heterotroph von Kohlenhydraten, Eiweißen und Fetten, also von organischen Stoffen. Anders gesagt bedeutet heterotroph, dass sich Lebewesen von anderen Lebewesen ernähren.
In der Pflanzenwelt nennt man diese Arten Schmarotzer. Sie ernähren sich von Wasser und Nährstoffen, die sie ihrem sogenannten Wirt, einem anderen Lebewesen, abziehen.
Bei einem Generationenwechsel treten innerhalb einer Art in verschiedenen Generationen sowohl eine sexuelle als auch eine asexuelle Fortpflanzung auf.
Eine Generation der Pflanzenart pflanzt sich also geschlechtlich fort, die nächste Generation ungeschlechtlich. Dabei wird zwischen sogenannten Gametophyten und Sporophyten unterschieden. Gametophyten bezeichnen die geschlechtliche Generation einer Art und verfügen über einen haploiden Chromosomensatz.
Sporophyten sind die ungeschlechtliche Generation einer Pflanzenart, entstehen durch die Fortpflanzung zweier Gametophyten und haben so einen diploiden Chromosomensatz. Auch haben sie die Fortpflanzungsorgane, aus denen wiederum die nächste Generation der Gametophyten entsteht.
Ein Chromosomensatz besteht aus den Chromosomen einer Zelle und trägt damit die Erbinformationen in Form von DNA eines Organismus in sich. Genaueres dazu findest Du in der Erklärung zum Chromosom im Fach Biologie. Auch zu den Fachbegriffen haploid, diploid und dem Generationenwechsel findest Du mehr im Fach Biologie.
Durch diesen Wechsel zwischen sexueller und asexueller Fortpflanzung nutzen Pflanzen die Vorteile beider Vorgänge. Durch die sexuelle Fortpflanzung findet eine Neukombination des Erbgutes statt, wodurch beispielsweise ihre Anpassungsfähigkeit besser wird. Durch die asexuelle Fortpflanzung können wiederum sehr viele Nachkommen entstehen und der Bestand der Art so gesichert werden.
Je nach Art des Bodens und Wetters gibt es in verschiedenen Gebieten der Erde viele unterschiedliche Pflanzen. In Gebieten mit sehr ähnlichen Umweltbedingungen findet sich wiederum eine ähnliche Flora. Diese gleichen Umweltbedingungen herrschen meist innerhalb einer Klimazone.
Eine Klimazone beschreibt ein entlang den Breitengraden verlaufendes Gebiet mit gleichen Klimaverhältnissen.
Auf Höhe gleicher Breitengrade sind sich also rund um die Erde die Verhältnisse von Temperatur, Niederschlag und Sonneneinstrahlung meist sehr ähnlich.
Man teilt die Erde nach diesem Schema in fünf Klimazonen ein:
Genaueres zu den einzelnen Klimazonen und ihrer Einteilung findest Du in der Erklärung zu Klima und Vegetationen.
Durch die sehr ähnlichen Umweltbedingungen wachsen innerhalb der Klimazonen auch sehr ähnliche Pflanzen, da diese ja an bestimmte Bedingungen und Umwelteinflüsse angepasst sind. Die Flora einer Klimazone ist demnach oft rund um den ganzen Erdball fast identisch. Man spricht dann auch von sogenannten Vegetationszonen.
Eine Vegetationszone beschreibt eine zu den Breitengraden parallel verlaufende Zone ähnlicher beziehungsweise gleicher Flora.
Jede Vegetationszone der Erde wird vom Klima beeinflusst und kann deshalb auch einer bestimmten Klimazone zugeordnet werden. Die Erde wird dabei in acht Vegetationszonen innerhalb der fünf Klimazonen eingeteilt.
polare und subpolare Klimazone: Tundra
gemäßigte Klimazone: borealer Nadelwald, Laub- und Mischwald und Steppe
subtropische Klimazone: Hartlaubgehölze, Wüste und Savanne
tropische Klimazone: tropischer Regenwald
Mehr zu den einzelnen Vegetationszonen, ihrer Flora und den Klimabedingungen dort findest Du in der Erklärung zu Vegetationszonen im Fach Biologie.
Die Flora in Deutschland kann überwiegend der Laub- und Mischwaldzone innerhalb der gemäßigten Klimazone zugeordnet werden. Hier sind die Jahreszeiten besonders ausgeprägt, wodurch sich Temperatur und Niederschlag innerhalb eines Jahres stark verändern. Die Pflanzenwelt in Deutschland ist also gut angepasst an starke Schwankungen der Umwelteinflüsse.
Lauf BfN gibt es in Deutschland über 9.500 verschiedene Pflanzenarten. Die Pflanzenwelt dort ist sehr waldreich, ein großer Teil davon sind also Bäume wie Fichten, Kiefern, Eichen und Buchen, die in Laub- und Mischwäldern wachsen.
Anders als in vielen Teile Deutschlands sieht die Pflanzenwelt im Süden des Landes aus. Dort liegen die Alpen, in denen durch ihre hohe Lage vor allem Wiesen und kleine Sträucher wachsen und nur wenige bis gar keine Bäume.
Mehr zu den Alpen findest Du in der passenden Erklärung dazu.
Die Antarktis liegt am Südpol der Erde und kann der polaren Klimazone zugeordnet werden. Großteile der Antarktis vollständig mit Eis bedeckt und somit vegetationsfrei. Nur in eisfreien Gebieten können vereinzelte Pflanzenarten leben. Damit wird die Pflanzenwelt der Antarktis durch die Vegetationszone der Tundra beschrieben.
In den eisfreien Gebieten der Antarktis wachsen vor allem Moose und Flechten. Insgesamt gibt es in der Antarktis nur zwei Gefäßpflanzen – die antarktische Schmiele und der antarktische Perlwurz. Alle diese Pflanzen wachsen aufgrund der niedrigen Temperaturen, kalten Böden und des wenigen Sonnenlichts nur sehr langsam. Dennoch werden sie oftmals vergleichsweise alt.
Die Pflanzenwelt der Antarktis leidet besonders unter den Auswirkungen des Klimawandels.
Durch die weltweit steigenden Temperaturen schmelzen die Pole der Erde immer weiter. Da sich so auch die Böden erwärmen, die Niederschläge ändern und die Außentemperaturen weiter ansteigen, verändern sich die Umweltbedingungen besonders in diesen Gebieten stark. Auch treten diese Veränderungen vergleichsweise schnell ein, wodurch sich viele Pflanzenarten nicht schnell genug anpassen können, um zu überleben.
Weitere Informationen zu den Auswirkungen des Klimawandels kannst Du in der gleichnamigen Erklärung lesen.
Zur Flora zählen alle natürlich aufkommenden Pflanzenarten in einem bestimmten Gebiet.
Weltweit gibt es circa 380.000 Arten von Pflanzen. Das Reich der Pflanzen lässt sich jedoch grob in vier Abteilungen unterscheiden – Lebermoose, Laubmoose, Hornmoose und Gefäßpflanzen. Letzte kommen am häufigsten vor.
Pflanzen werden in der Biologie nach dem Taxonomie-System eingeteilt. Dieses resultiert aus verwandtschaftlichen Beziehungen und ähnlichen Merkmalen und teilt die Pflanzen in einzelne Gruppen, sogenannte Taxa ein.
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