Was ist ein Samen?
Ein Samen ist ein winziges Paket, das einen Pflanzenembryo (Junpflanze), einen Nahrungsvorrat und eine Schutzhülle (Samenschale) enthält. Samen entstehen nach der Befruchtung — wenn Pollen einer Blüte die Eizelle einer anderen befruchtet.
Teile eines Samens
Samenschale (Testa) — harte Außenhülle, die den Embryo vor dem Austrocknen, physischen Schäden und Krankheitserregern schützt
Embryo — die winzige wachsende Pflanze, bestehend aus:
- Keimwurzel (Radicula) — der erste Teil, der während der Keimung austritt
- Keimblättchen (Plumula) — wird zum ersten Trieb und zu den Blättern
- Keimblätter (Kotyledonen) — vorübergehende „Blätter", die Nahrung für die Keimpflanze speichern, bis sie Fotosynthese betreiben kann
Keimung
Keimung ist der Prozess, bei dem ein Samen keimt und beginnt, aktiv zu wachsen. Für die meisten Samen sind die drei Voraussetzungen:
- Wasser — rehydriert ausgetrocknete Zellen; aktiviert Enzyme; weicht die Samenschale auf, damit die Wurzel hindurchdrücken kann
- Wärme — Enzyme arbeiten am besten bei der richtigen Temperatur (typischerweise 10–25 °C für die meisten Pflanzen)
- Sauerstoff — für die Zellatmung benötigt, um Energie für das Wachstum freizusetzen
Licht wird erst benötigt, wenn die Keimpflanze die Oberfläche erreicht und mit der Fotosynthese beginnt.
Viele Samen haben Dormanz — sie keimen nicht sofort, selbst unter idealen Bedingungen. Dormanz kann durch Kältetemperaturen (Winter), Feuer, den Durchgang durch den Darm eines Tieres oder Abrieb der Samenschale aufgebrochen werden. Dies verhindert, dass Samen im Herbst keimen und dann durch Winterfrost absterben.
Stadien der Keimung
- Der Samen nimmt Wasser auf (Quellung) — schwillt an und wird weich
- Enzyme verdauen den Nahrungsvorrat in den Keimblättern zu einfachen Zuckern
- Keimwurzel bricht durch die Samenschale und wächst nach unten
- Keimblättchen wächst nach oben in Richtung Licht
- Erste echte Blätter entstehen und beginnen mit der Fotosynthese
- Keimpflanze wird unabhängig — ist nicht mehr auf den Samennahrungsvorrat angewiesen
Samenausbreitung
Bevor sie keimen, müssen Samen von der Mutterpflanze wegwandern, um nicht mit ihr um Licht, Wasser und Nährstoffe zu konkurrieren. Samen werden ausgebreitet durch:
- Wind — Löwenzahnfallschirme, Ahornflügel (Hubschrauber)
- Tiere — Samen in Früchten werden gefressen und passieren den Darm; andere (Kletten) hängen sich an Fell
- Wasser — Kokosnüsse können Tausende Kilometer schwimmen
- Explosion — manche Schoten (z. B. Erbsen) platzen und schleudern Samen heraus
Praxisbezug: Kaffeesamen und Lagerung
Kaffeebohnen sind die Samen der Kaffeepflanze. Nach der Ernte werden sie getrocknet, bis ihr Feuchtigkeitsgehalt auf ca. 11 % sinkt — gering genug, um den Embryo in der Dormanz zu halten. Richtig gelagert, bleiben sie jahrelang keimfähig. Rösten zerstört den Embryo, daher können geröstete Kaffeebohnen nicht keimen — grüne (ungeröstete) Samen hingegen schon.
Praxisbezug: Senfsamen auf feuchtem Tuch
Ein Klassikerversuch: Senf- oder Kressesamen auf ein feuchtes Küchenpapier bei Zimmertemperatur. Innerhalb von 2–3 Tagen bricht die Keimwurzel (Radicula) durch die Samenschale und wächst nach unten, gefolgt vom Keimblättchen (Plumule), das nach oben strebt. Der Samen liefert genug Nahrung für die Keimpflanze, bis die ersten Blätter aufgehen — Erde und Licht sind in diesem frühen Stadium nicht nötig.
Praxisbezug: Kastanienausbreitung im Park
Rosskastanienbäume werfen im Herbst ihre großen, schweren Samen (Kastanien) ab. Die grüne stachelige Hülle (Frucht) platzt beim Aufprall auf und gibt 1–3 Samen frei. Die Samen benötigen einen kalten Winter (Auslöser für Dormanzunterbrechung), bevor sie im Frühling keimen. Kinder sammeln Kastanien im Oktober — genau in dem Moment, in dem die Samen natürlich ausgebreitet werden und in ihre Dormanzphase eintreten.