Molekulare Ausdrücke: Wissenschaft, Optik & Sie – Olympus MIC-D: Brightfield Gallery – Fern Prothallium

Farn ist ein gebräuchlicher Name für die kryptogamen (sporenproduzierenden) Pflanzen der Division Filicophyta, auch Filicinophyta oder Pterophyta genannt, von kernlosen Gefäßpflanzen. Sie sind primitive Gefäßpflanzen mit echten Wurzeln, Stängeln und komplexen Blättern. Die meisten Farne vermehren sich durch abwechselnde Generationen zwischen aufeinanderfolgenden sexuellen und asexuellen Formen.

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Die Geschlechtsform, Gametophyt oder Prothallium genannt, ist eine winzige nierenförmige haploide (N) Pflanze, die in freier Wildbahn schwer zu finden ist. Die asexuelle Form oder Sporophyt wird durch die allgemein bekannte und kultivierte Farnpflanze repräsentiert und ist diploid (2N). Sporophyten können sich entweder durch vegetatives Klonen über ihre Rhizome oder durch Sporenbildung vermehren. Die Prothallien sind mit mehreren Antheridien (männliche Fortpflanzungsorgane) und Archegonien (weibliche Fortpflanzungsorgane) ausgestattet. Als heterosporöse Pflanzen produziert das Antheridium des Farns frei schwimmende Spermien und sein Archegonium produziert Eier. Die Produkte ihrer Vereinigung sind Zygoten, und die Befruchtung erfolgt, wenn die Spermien durch eine Öffnung (Operculum) von jedem Antheridium entlang eines dünnen Wasserfilms zum Hals jedes Archegoniums schwimmen. Gleichzeitig brechen und lösen sich die zentralen Halskanalzellen der Archegonie auf und bilden Kanäle, die den Eintritt und die Beweglichkeit der Spermien in Richtung der Eier ermöglichen.

Die Filicophyta-Abteilung ist vielfältig und enthält etwa 150 Gattungen und bis zu 15.000 Arten. Farnfossilien wurden auf die Unterdevon-Zeit vor 360 Millionen Jahren datiert und gehören damit zu den ältesten Gefäßpflanzen. Farne kommen auf der ganzen Welt vor, sind aber in tropischen Regionen am verbreitetsten, wo einige Arten als Epiphyten (Luftpflanzen) auf den Stämmen und Ästen von Bäumen wachsen. Die Anzahl und Vielfalt der Farne nimmt mit zunehmendem Breitengrad und abnehmender Feuchtigkeit ab, obwohl einige Arten in trockenen, kalten Regionen vorkommen.

Beitragende Autoren

Cynthia D. Kelly, Thomas J. Fellers und Michael W. Davidson – National High Magnetic Field Laboratory, 1800 East Paul Dirac Dr., Florida State University, Tallahassee, Florida, 32310.