Fortpflanzung

Fortpflanzung,

die Entstehung neuer Organismen aus alten. Sie ist stets an die Existenz älterer Organismen geknüpft; kein Fall des Hervorgehens von Organismen aus unorganischem Material (Urzeugung, s. d.) ist sicher konstatiert. Entweder zerfällt bei der Fortpflanzung der alte Organismus in zwei oder mehrere gleichwertige Teile (die später auswachsen), geht also hierbei zu Grunde (Fortpflanzung durch Teilung), oder er bleibt fortbestehen und bildet nur einzelne Stücke seines Körpers so aus, daß sie sich durch weiteres Wachstum zu neuen Organismen gestalten können (Fortpflanzung durch Sprossung und Keimbildung).

Die Teilung findet sich vorzugsweise bei niedern Tieren und Pflanzen vor, hat aber auch bei den höhern Organismen eine große Bedeutung, insofern das Wachstum derselben auf Teilung der sie zusammensetzenden Zellen beruht. Gewöhnlich teilt sich das alte Individuum in zwei Teile, welche selbständig weiterleben können; ist die Trennung nicht vollkommen, so können sich durch weitere Teilungen Kolonien (Stöcke) bilden, bei welchen die Individuen, wie an einem Baum die Äste, in Zusammenhang stehen.

Auch bei der Sprossung oder Knospung kann das Stück des alten Organismus, welches den neuen bilden wird (Knospe, s. d.), mit diesem im Zusammenhang bleiben. Dagegen werden bei Fortpflanzung durch Keimbildung die Keime, d. h. einzelne Zellen im Innern des alten Organismus, immer selbständig, wandern aus und bilden neue Individuen. Hierbei kann sowohl der gesamte alte Organismus als auch nur ein bestimmter Teil desselben, der sogen. Fortpflanzungskörper (Pseudo-Ovarium), in Keime zerfallen.

Bei den bisher genannten Fortpflanzungsarten geht zuweilen der Vermehrung eine Einkapselung (Encystierung) des alten Organismus in eine von ihm selbst nach außen abgeschiedene feste Hülle (Kapsel, Cyste) vorher, oder es verschmelzen auch zunächst zwei Individuen zu einem einzigen größern (sogen. Konjugation), und darauf erst teilt sich das neugebildete ein oder mehrere Male, bis die Teilstücke auch trotz weitern Wachstums so klein werden, daß je zwei von ihnen zu einer neuen Konjugation schreiten müssen (vgl. Infusorien).

Eier europäischer Vöge

Der Keimbildung schließt sich die geschlechtliche an. Bei ihr werden der Regel nach zweierlei verschiedene Keime gebildet, deren gegenseitige Einwirkung zur Bildung des neuen Organismus erforderlich ist, nämlich Eizellen (Eier) [* 2] mit Bildungsmaterial zur Erzeugung des neuen Individuums und Samenzellen, welche bei Vermischung mit dem Inhalt der Eier den Anstoß zur Entwickelung derselben geben.

Bei den Tieren entstehen im einfachsten Fall beiderlei Zeugungsstoffe an bestimmten Stellen der Leibeswandung, meist jedoch sind besondere Organe (Eierstöcke, resp. Hoden) vorhanden, die entweder direkt oder durch Ausführungsgänge ihren Inhalt entleeren. Auch treten manchmal Drüsen mit ihnen in Verbindung und liefern Material zur Bildung einer Eischale oder zur Einhüllung des Samens etc. -

In Schutz nehmen - Ins

Auf der niedrigsten Stufe der geschlechtlichen Fortpflanzung werden Eier und Samen [* 3] in einem und demselben Individuum (Hermaphrodit, Zwitter) produziert; doch findet selbst hier meist die Befruchtung der [* 4] Eier eines Zwitters mit dem Samen eines andern und umgekehrt statt. Auch kommt es vor, daß ein Tier zu einer gewissen Periode seines Lebens bloß Eier liefert, also dann ein Weibchen ist, und zu einer andern Samen erzeugt, demnach ein Männchen darstellt. Gewöhnlich aber, und bei höhern Tieren fast ausnahmslos, sind die Geschlechter getrennt (Gonochorismus), nur machen sich dann manchmal noch in der Jugend Anzeichen von Hermaphroditismus bemerkbar. In einzelnen Fällen vermögen sich auch bei den Tieren, welche auf geschlechtliche Fortpflanzung angewiesen sind, die Eier ohne Befruchtung durch den Samen zu entwickeln. Diese Erscheinung, Parthenogenesis, findet sich z. B. bei Bienen, Blattläusen und andern Insekten [* 5] und ist nicht mit der oben besprochenen ungeschlechtlichen Fortpflanzung durch Keime zu verwechseln, sondern im Gegensatz zur gewöhnlichen geschlechtlichen Fortpflanzung, welche man auch zweigeschlechtliche nennen könnte, als eingeschlechtliche Fortpflanzung zu bezeichnen; daher sind auch die Tiere, bei denen sie vorkommt, echte Weibchen (s. Parthenogenesis). - Während bei den niedern Arten der also bei der Teilung, Knospung und Keimbildung, der entstehende Organismus vielfach schon von Anfang an dem alten ähnlich ist und nur zu wachsen braucht, um ihm gleich zu werden, hat bei der geschlechtlichen Fortpflanzung das Ei [* 6] eine große Reihe von Veränderungen zu durchlaufen, welche aus ihm den neuen Organismus entwickeln.

Diese finden zum Teil innerhalb der Eihülle statt und führen zur Bildung des Embryos, welcher nach dem Ausschlüpfen entweder dem alten Organismus ähnlich (z. B. beim Huhn) oder unähnlich ist (z. B. beim Schmetterling) [* 7] und im letztern Fall als Larve (s. d.) noch eine Reihe von Gestaltveränderungen (Metamorphosen, s. d.) durchzumachen hat, um dem Erzeuger gleichzukommen. Bei den Tieren ohne Metamorphose braucht der Embryo eine im Verhältnis zur Größe des ausgewachsenen Tiers bedeutendere Menge Bildungs- und Nahrungsmaterial; das Ei muß also mit Nahrungsdotter reichlich ausgestattet sein (z. B. bei den Vögeln) oder besondere Ernährungsquellen für den sich entwickelnden Embryo besitzen (z. B. bei den Säugetieren). Dagegen entstehen die auf dem Weg der Metamorphose sich entwickelnden Tiere durchweg in relativ kleinen Eiern und erwerben nach der frühzeitigen Geburt selbständig das für ihre Fortentwickelung notwendige Material. In eigentümlicher Weise abweichend gestaltet sich die in den Fällen, welche sich durch den gesetzmäßigen Wechsel verschiedenartiger fortpflanzungsfähiger Generationen auszeichnen (Generationswechsel, s. d.).

Fortpflanzung der Pflanzen.

Zelle (Tier- Und Pflan

Auch bei den niedersten Pflanzen (Schizomyceten, vielen Algen) [* 8] erfolgt die Fortpflanzung durch Teilung der das Individuum konstituierenden einzelnen Zelle; [* 9] aber schon auf der nächst höhern Stufe nehmen bestimmte Teile der Pflanze eine lediglich für die Zwecke der Fortpflanzung dienende Organisation an (Fortpflanzungs-, Fruktifikations-, Reproduktionsorgane), und in diesen Organen erscheint das neue Individuum stets zunächst als einfache Zelle, die sich entweder schon als solche vom mütterlichen Organismus trennt, um ein selbständiges Leben zu führen, oder zunächst noch in demselben ihre weitere Ausbildung empfängt.

Fortpflanzung - Fort P

Von dieser eigentlichen Fortpflanzung, Fruktifikation oder Reproduktion begrifflich ausgeschlossen bleibt eine durch das ganze Pflanzenreich verbreitete Art der Erneuerung des Individuums, bei welcher sogen. Brutzellen oder Brutorgane von der Pflanze sich ablösen, um zu neuen Individuen sich zu entwickeln. Hierbei werden nicht besondere Fruktifikationsorgane gebildet, und die sich ablösenden Teile sind vor ihrer Abtrennung gewöhnlich mehr oder minder ausgebildete ¶

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Glieder [* 11] des Pflanzenkörpers (Propagation). Bei den Kryptogamen trennen sich stets die meist in großer Zahl entwickelten Fortpflanzungszellen (Keimkörner, Sporen) sogleich von der Mutterpflanze; ihre Bildung aber erfolgt, namentlich bei Pilzen, Flechten, [* 12] Algen, auf sehr verschiedene Weise. Im einfachsten Fall wandelt sich irgend eine den übrigen bis dahin gleiche Zelle in eine Spore um, trennt sich vom Thallus und keimt nach einer Ruheperiode. Gewöhnlich werden aber besondere Zellenbildungsprozesse behufs der Erzeugung von Sporen nötig, und zwar erzeugt die Mutterzelle im Innern ihres Protoplasmas die Sporen, oder sie entstehen durch Abschnürung.

Kopulation - Korallen

Die Sporenmutterzelle stellt sich entweder nur als eine veränderte vegetative Zelle des Thallus dar, oder sie wird erst von einem besondern Organ (Fruchtträger, Frucht) erzeugt. Auf oder in diesen Fruchtträgern finden sich die Mutterzellen gewöhnlich in großer Anzahl beisammen. Die Fortpflanzungsorgane der bisher berücksichtigten Thallophyten entstehen entweder geschlechtslos oder durch geschlechtliche Zeugung. Im letzten Fall findet sich auch bei den Pflanzen eine Fortpflanzung durch Konjugation oder Kopulation, [* 13] wo zwei gleiche Zellen sich zu einer Zygospore vereinigen oder zwei gleiche oder wenig verschiedene Schwärmsporen (Gameten) sich zu einer keimfähigen Spore paaren.

Gewöhnlich aber tritt eine ausgeprägte Differenz eines männlichen und eines weiblichen Apparats hervor; der letztere ist die Mutterzelle (Oogonium), welche die weibliche Zelle (Ei- oder Befruchtungskugel) erzeugt, und diese wird durch den Inhalt der männlichen Zelle (Antheridien) befruchtet und gestaltet sich dann zu einer keimfähigen Spore (Oospore). In andern Fällen entsteht durch den Geschlechtsakt erst ein Fruchtkörper. Sehr häufig finden sich bei denselben Thallophyten, welche sexuelle Sporen oder Früchte entwickeln, außerdem noch geschlechtslose Reproduktionsorgane, und die geschlechtslos erzeugten Sporen geben bei der Keimung ebenso ein dem mütterlichen Organismus gleiches Gebilde wie die geschlechtlich erzeugten. Bei manchen Thallophyten entsteht aber durch diese Mehrfachheit der Fortpflanzungsorgane ein Generationswechsel (Rostpilze), indem die zweite Sporenart ein andres Produkt liefert als die erste und dies von dem mütterlichen Organismus abweichende Gebilde abermals andre Fruktifikation besitzt, aus deren Sporen dann die anfängliche Generation hervorgeht. - Weniger mannigfaltig sind die Verhältnisse bei den stammbildenden Kryptogamen, indem sich hier der Vorgang in einer bestimmten Richtung vervollkommt, um endlich der Fortpflanzung der Phanerogamen ähnlich zu werden.

Lykios - Lykopodiaceen

Hier sind an der Fortpflanzung überall Geschlechtsorgane beteiligt, und im einfachsten Fall erzeugt, wie bei den höhern Thallophyten, die befruchtete weibliche Zelle zunächst ein neues Organ, welches weiterhin die Sporen ausbildet. Die Eizelle ist hier ein Teil des überall sehr gleichmäßig gebauten Archegoniums und wird befruchtet durch die Spermatozoiden des ebenfalls sehr gleichmäßig gebildeten Antheridiums. Bei den eigentlichen Farnkräutern, Lykopodiaceen [* 14] und Equisetaceen, [* 15] befinden sich die Geschlechtsorgane auf den kleinen Vorkeimen oder Prothallien, welche unmittelbar aus den keimenden Sporen hervorgehen, und die Eizelle entwickelt sich nach der Befruchtung zu der eigentlichen Pflanze, an welcher sich wieder die Sporen bilden. Bei der meist außerordentlich großen Anzahl, in der die Sporen von einem einzigen Individuum gebildet werden, ist die Fruchtbarkeit der meisten Kryptogamen ungemein groß. - Manche Gefäßkryptogamen, wie Salvinia, [* 16] Marsilia, [* 17] Isoëtes [* 18] und Selaginella, erzeugen zweierlei Sporen, Makro- und Mikrosporen. Letztere liefern direkt oder nach wenigen, an die frühere Vorkeim- und Antheridienbildung nur noch schwach erinnernden Zellbildungen Spermatozoiden und beschließen damit ihre Existenz; die Makrosporen erzeugen beim Keimen die weiblichen Organe, wobei der Vorkeim oft auf Zellenbildungen im Innern der großen Makrosporen reduziert ist. Aus der befruchteten Eizelle geht dann die eigentliche Pflanze hervor.

Embryosack

Von diesen Verhältnissen ist nur ein kleiner Schritt zur Fortpflanzung der Phanerogamen, bei welchen wir im Embryosack [* 19] im Innern der Samenknospe die weibliche Makrospore wiedererkennen, die aber hier sich nicht von der Pflanze trennt, sondern im Zusammenhang mit letzterer ihre Eizellen erzeugt, befruchten läßt und zum Embryo ausbildet, der, die neue Generation in den Hauptgliedern schon vorgebildet darstellend, in der zum Samen ausgebildeten Samenknospe eingeschlossen sich von der Pflanze trennt, um nun erst sein Leben selbständig fortzusetzen.

Die Mikrosporen erkennen wir in dem Pollen (Blütenstaub) wieder, welcher in der Nähe der Samenknospen an hierzu bestimmter Stelle keimt. Samenknospen und Pollen sind stets Erzeugnisse bestimmter Achsen und Blätter, die zusammen ein höheres Ganze, die Blüte, [* 20] darstellen. Der in den zu Staubgefäßen umgewandelten Blättern enthaltene Pollen besteht aus vielen meist einfachen, isolierten Zellen, welche im Innern gewisser Teile der Staubgefäße [* 21] (Pollensäcke) entstehen und ein dichtes, körniges Protoplasma enthalten.

Die Samenknospe oder das Eichen steht bei den Gymnospermen nackt auf einer Achse oder auf Fruchtblättern, bei den Angiospermen im Fruchtknoten. An den Eichen unterscheidet man den stielartigen Knospenträger oder Nabelstrang, der sich an dem Knospengrund oder der Chalaza des Eikerns befestigt. Meist ist der Eikern noch mit einer oder zwei Hüllen umgeben, welche ihn nur an der der Chalaza gegenüberliegenden Stelle freilassen und hier die Mikropyle bilden. Unter dieser vergrößert sich eine der innern Zellen des Eikerns zum Embryosack, in dessen vorderm Ende eine Eizelle nebst zwei Gehilfinnen (Synergiden) entsteht.

Polla - Pollen

Bei der Befruchtung wird der Pollen auf die weiblichen Organe, bei den Gymnospermen unmittelbar auf die Mikropyle, bei den Angiospermen auf die Narbe übertragen. Hier keimen die Pollenkörner [* 22] und treiben den schnell wachsenden Pollenschlauch, welcher endlich in den Embryosack zu den Gehilfinnen gelangt und sich innig an eine derselben anlegt. Dabei bleiben die Membranen beider Geschlechtszellen geschlossen; es gibt keine geformten männlichen Elemente, welche übertragen werden, und der befruchtende Stoff muß durch Diffusion [* 23] in die Eizelle gelangen. Während der Pollenschlauch vergeht, entwickelt sich die Eizelle zum Embryo, die Samenknospe zum Samen. Hierzu sind noch die Artikel: Geschlechtsorgane, Embryosack, Samenknospe zu vergleichen.