Nothia-Sporangien und deren besondere Wandstruktur

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Die frühe Landpflanze Nothia aphylla aus dem Rhynie Chert am Fuße des Berges mit dem seltsamen Namen Tap o' Noth zeigt eine einzigartige Strukturkomponente: parallel angeordnete röhrenförmige Hohlräume, in [1] "Riesenzellen" genannt und als "wahre Zellen" gedeutet. Eigene Beobachtungen [2] haben zu einer anderen Deutung geführt: Die großen Röhren sind sehr wahrscheinlich komplizierter entstanden, durch Auflösung zahlreicher Zellwände. Unabhängig davon kann der Hinweis nützlich sein, dass die Sporenkapseln von Nothia in vielerlei Formen an der Oberfläche und auf Schnittflächen des Hornsteins erscheinen, weshalb es schwierig sein kann, diese von den Kapseln anderer Arten (Horneophyton, Asteroxylon) zu unterscheiden, die oft zusammen mit Nothia im gleichen Fundstück vorhanden sind. (Sporangien von Asteroxylon sind selten.) Die häufigen spindelförmigen Sporangien von Aglaophyton sind leicht an ihren meist elliptischen oder kreisförmigen Schnitten erkennbar, aber die Nothia-Sporangien als ungleichmäßig geformte mehr oder weniger bauchige Taschen geben unförmige Schnitte neben gelegentlichen kreisförmigen.

Xylem, Sporangien und Sporen sind offenbar besser fäulnisresistent als weiches Pflanzengewebe, weshalb man sie an manchen Stellen im Hornstein mehr oder weniger dicht gelagert findet.

Abb.1 mit Zeichnung: Sporenkapseln und Xylemstränge von Nothia auf der alten Bruchfläche einer Hornsteinschicht, geglättet durch Verwitterung, mit 14 Kapseln auf dieser Fläche von weniger als 2cm². 

Form und Größe der Kapseln können sehr unterschiedlich sein: Siehe die drei Bilder unten mit gleicher Vergrößerung. Manche sind nahezu kugelig, andere sind flach wie die ungewöhnlich breite in Abb3.




Abb. 2,3,4:
Bildbreite 4.8mm, 6mm, 3mm. Nothia-Kapseln rundlich oder flach,
bis 6mm breit in Abb.3,
Sporen dunkel bis völlig ausgeblichen.

   





Außer der Variabilität der Kapseln sind auch die röhrenförmigen Hohlräume in deren Wänden eine nähere Betrachtung wert. Obwohl die Kapseln im Hornstein zahlreich vorhanden sein können, sind die Röhren in der Wand nur selten gut erhalten geblieben, oder sie sind nicht deutlich sichtbar, weil sie oft schräg zur Oberfläche oder Schnittfläche stehen. Die folgenden Bilder, im Auflicht an nicht speziell gewählten Schnittflächen aufgenommen, sind deshalb günstigen Zufällen zu verdanken.

Abb.5 (unten links): Querschnitte breiter Röhren in der Wand eines Nothia-Sporangiums, mit bleicher Füllung.
Abb.6: Zwei Nothia-Sporangien, das linke in der Tiefe und deshalb von außen zu sehen.
Abb.7: Ausschnitt der Kapselwand in Abb.6: Hinter den langen schmalen Streifen zwischen den Zellen sind breite Röhren verborgen.

  Bildbreite von Abb.5,6,7:
  1.4mm, 2.5mm, 0.38mm.





Der seltene Fall guten Kontrasts infolge einer Füllung aus weißem Chalzedon in Abb.5 zeigt, dass die breiten Röhren in der Kapselwand nahezu eingeschlossen sind. Eine kleine Ausbuchtung des Querschnitts der Röhre reicht bis zur Oberfläche der Kapselwand und zeigt sich dort, bei Betrachtung von außen wie in Abb.7, als langer schmaler Streifen, ca. 10µm breit. Die Röhren in Abb.5 sind ca.100µm breit. (Nach [1], können sie bis zu 1.6mm lang und 0.2mm breit sein. Folglich ist das Volumen einer Röhre so groß wie das von Hunderten normaler Epidermiszellen.) In Abb.5 am linken Rand der Kapsel ist mindestens ein weiterer Querschnitt einer großen Röhre erkennbar, innen mit einem bläulichen Fleck. (Die größeren hellen Flecken in der Kapsel sind nicht relevant.)
Die Epidermiszellen ordnen sich in Reihen längs der schmalen Streifen an, was die Kapsel in Abb.6 wie ein textiles Gebilde erscheinen lässt. (Das braune "Ei" in Abb.7 ist eine lose Spore, die hier zufällig vor der Kapsel liegt.)
Bekanntlich können winzige Beimengungen im Kieselgel große Unterschiede im Aussehen des Chalzedons bewirken, z.B. infolge unterschiedlicher Korngröße des SiO₂. Deshalb kann man vermuten, dass die Röhren andere Substanzen enthielten als das umgebende Gewebe, was zu der Idee passt, die Röhren könnten giftige oder klebrige Flüssigkeit abgegeben haben, wenn sie von Sporenfressern bei dem Versuch angezapft wurden, an die nahrhaften Sporen zu gelangen. Dieser denkbare Zweck der Röhren wurde zuvor schon in folgender Weise beschrieben: Beim Anzapfen durch einen Sporenfresser würde der Inhalt einer unter Druck stehenden Röhre sich reichlich ergießen und das beißende Tier mit klebriger Flüssigkeit besudeln, was tödlich sein kann [2].
Alle Bilder wurden an einen Hornstein von ca. 0.25kg aufgenommen, 2003 gefunden.

H.-J. Weiss    2013

[1] H. Kerp, H. Hass, V. Mosbrugger: New data on Nothia aphylla,
     in: P.G. Gensel, D. Edwards (eds.): Plants Invade the Land, N.Y. 2001.
[2] Rhynie Chert News 33

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