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Lamellen- und Epidermishaare als neues Merkmal der Polytrichaceen (Musci)

Döbbeler, Peter

Nova Hedwigia Band 69 Heft 3-4 (1999), p. 357 - 380

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published: Nov 1, 1999

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Kurzfassung

Zahlreiche Polytrichaceen bilden charakteristische Haare an den Assimilationslamellen, die bisher übersehen worden sind. Es handelt sich fast stets um unverzweigte, wenigzellige, vielfach keulenförmige Fäden, die vereinzelt meistens den untersten Zellen der Lamellen entspringen. Sie sind farblos oder basal auch gelblich und plasmareich aber ganz unauffällig. Das Vorkommen oder Fehlen dieser Haare wird an Hand einzelner Aufsammlungen bei 21 Arten, die 12 Gattungen repräsentieren, untersucht. Die beachtliche Variabilität der Haarmerkmale wird dokumentiert, wobei auf ihrer zeichnerischen Darstellung besonderer Wert liegt. Mögliche Funktionen der Lamellenhaare werden diskutiert. In einigen Fällen konnte Schleimbildung nachgewiesen werden. Da sie normalerweise innerhalb der spaltenförmigen, interlamellären Räume verborgen bleiben und nicht abbrechen, kommen sie (bei rezenten Vertretern) als vegetative Diasporen nicht in Betracht. Die Lamellenhaare erhöhen die ohnehin schon außerordentliche Komplexität polytrichaler Blätter. Sie tragen zur taxonomischen Charakterisierung von Sippen bei. Womöglich sind es konservative Merkmale, da sie dem direkten Einfluß der Umwelt weitgehend entzogen sind. Die am besten entwickelten Haare kommen bei Vertretern von Polytrichastrum und Polytrichum vor, die als phylogenetisch alt gelten. Sie fehlen weitgehend oder völlig bei Arten mit stark modifizierten oder reduzierten Lamellen wie Atrichum undulatum, Lyellia crispa und Pogonatum procerum. Polytrichadelphus magellanicus aus Patagonien und der vielfach nicht als eigenständig betrachtete australasiatische P. innovans sind bezüglich ihrer Lamellenhaare völlig verschieden und verdienen Artrang. Dendroligotrichum squamosum bildet typische Haare, während sie bei dem neuseeländischen D. dendroides subsp.microdendron fehlen. Psilopilum laevigatum hat gut enwickelte Haare aber rückgebildete Lamellen. Ursprüngliche Vertreter von Dawsonia zeichnen sich durch unauffällige, einzellige Auswüchse an den Lamellen aus, die als reduzierte Haare aufgefaßt werden. Von allen haarbildenden Vertretern weicht Oligotrichum hercynicum ab, dessen Haare den adaxialen Epidermiszellen entspringen. Dieser Bildungsmodus könnte ursprünglich sein. Die Entstehung der Blattlamellen bei Polytrichaceen durch Verwachsung adaxialer Epidermishaare wird erwogen.

Abstract

Numerous Polytrichaceae develop characteristic hairs on the photosynthetic leaf lamellae which have been overlooked till now. These hairs are few celled, nearly always unbranched, often club-shaped filaments which arise sporadically in most cases from the lowest cells of the leaf lamellae. They are colourless or basally yellowish, rich in plasmatic content but very inconspicuous. Presence or absence of these hairs is recorded in single specimens of 21 species which represent 12 genera. The considerable diversity of hair characters is documented. Emphasis is laid on their graphic representation. Possible functions of the hairs of the lamellae are discussed. Formation of mucilage was rarely observed. They are disregarded as vegetative diaspores (at least in extant species) because they do not break off and are hidden within the interlamellar spaces of the leaves. The lamellae hairs increase the exceptional complexity of polytrichaceous leaves. They contribute to the taxonomic characterization of taxa. Possibly these characters are conservative because they are not subjected to direct environmental impacts. The best developed hairs are known in species of Polytrichastrum and Polytrichum which are regarded as phylogenetically old. Hairs are absent or nearly so in species with highly modified or reduced lamellae like Atrichum undulatum, Lyellia crispa and Pogonatum procerum. Polytrichadelphus magellanicus from Patagonia and P. innovans from Australasia (not always regarded as distinct) are quite different concerning their lamellae hairs and thus represent separate species. Dendroligotrichum squamosum forms typical hairs which are missing in D. dendroides subsp. microdendron from New Zealand. Psilopilum laevigatum has well developed hairs but reduced lamellae. Phylogenetically ancient species of Dawsonia are distinguished by inconspicuous one-celled protuberances on the lamellae which are interpreted as reduced hairs. Oligotrichum hercynicum is unique among the hair-forming representatives of Polytrichaceae because the hairs arise from the adaxial epidermal cells. This is perhaps a primitive character. The origin of the leaf lamellae in Polytrichaceae by concrescence of adaxial epidermal filaments is considered.

Keywords

PolytrichaceaeDawsoniaOligotrichumPolytrichadelphusPolytrichastrumPolytrichumhairs on leaf lamellaeepidermal hairsmucilage cells