Holzbestimmung mit dem Mikroskop: Weigelie

  • Hallo zusammen,


    in dieser kleinen Ausarbeitung beschäftige ich mich mit dem Holz einer Weigelie.


    Die „Liebliche Weigelie“ (Weigela florida) ist ein Strauch mit rosa- bis dunkelrosafarbenen Blüten. Blüten sind zurzeit an dem Strauch Mangelware, daher kann ich nur mit einem Bild der Blätter dienen.


    Weitere Infos hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Liebliche_Weigelie


    Mein Weigelienbusch ist so um die 40 Jahre alt. Wenn diese Strauchart nicht regelmäßig geschnitten wird, neigt sie zum vergreisen und trägt nur noch wenig Blüten, so wie der, dessen Holz ich untersucht habe. Einen der alten Haupttriebe (Dicke 5 – 6 cm), bereits trocken und in der Mitte hohl, habe ich für meine Untersuchung verwendet. Das Holz ist an manchen Stellen schon etwas morsch.


    Von einer möglichst intakt aussehenden Stelle habe ich eine ca. 1 cm dicke Scheibe abgesägt und vor dem Schneiden einen Tag in Wasser eingelegt. Das Holz ließ sich leicht schneiden.


    Unangenehm überrascht war ich, als ich mir die Radialschnitte ansah: Diese waren voller Luftblasen, welche sich im bzw. am Holz befanden. Es muss wohl an der Struktur des Holzes liegen, dass so massiv Luftblasen eingelagert werden.


    Durch eine Wärmebehandlung frisch eingedeckter Schnitte bekam ich die Blasen nicht heraus. Ich konnte jedoch durch Anlegen eines leichten Unterdrucks mit ca.20 -30 mbar fast alle Bläschen aus den noch nicht gefärbten Schnitten (lagen dabei in Wasser) entfernen.


    Die Bilder entstanden am Leitz Ortholux mit LED-Beleuchtung und Planobjektiven sowie adaptierter Canon EOS 1000D. Ein paar der Bilder sind Stacks von jeweils ca. 20 Einzelaufnahmen, die ich mit Picolay erstellt habe.


    Gefärbt habe ich mit Etzold Blau und mit Euparal eingedeckt.


    Ich hoffe, dass ich mit meinem „Halbwissen“ einigermaßen richtig liege. Diese „Liebliche“ Weigelie empfand ich als gar nicht so lieblich bei der Deutung von dem was in den Bildern zu sehen ist. Den Radialschnitt musste ich ein paar Mal wiederholen bis ich die Lage getroffen hatte und die Holzstrahlen einigermaßen gut sichtbar im Bild lagen.


    Querschnitt


    Bei dem Holz handelt es sich um einen Zerstreutporer. Die Jahresringgrenze (JG) ist eher undeutlich zu sehen. Im folgenden Bild läuft die Wuchsrichtung von unten nach oben. Im Frühholz (FH) sind die Gefäße und das Grundgewebe nur leicht größer als im Spätholz (SH). Die Holzstrahlen sind nicht gerade und enden auch mal plötzlich.


    Sehr schön lassen sich im nächsten Bild blau gefärbte Pilzhyphen (PH) in den Gefäßen erkennen. Da das Holz wohl schon stärker mit dem Pilz durchsetzt ist, bin ich mir nicht sicher, ob es sich manchmal um Parenchym oder um das Pilzgewebe handelt.



    In meinem anfangs eingestellen Bild Q3 hatte ich 2 Fehler eingebaut, wie sich herausgestellt hat. Siehe die Stellungnahme von Bernd weiter unten.

    Dieses habe ich berichtigt und das Bild neu eingestellt.


    Q3 zeigt blau gefärbte Zellen. Eine Zuordnung zum Parenchym ist aufgrund der Färbung nicht möglich, da hier wohl Pilzgewebe mit im Spiel sein kann. Aufgrund der Wandstärke der Zellen lassen sich diese zuordnen: Dünne Wandungen Parenchym (PA) und dicke Wandungen Holzgewebe. Aus T3 geht hervor, dass es sich bei dem Holzgewebe um Fasertracheiden handelt, deutlich sind dort Hoftüpfel zu sehen.


    Im folgenden Bild ist zu sehen, wie das Holzstrahlenparenchym (HS/PA) von einer doppelten Zellreihe in eine einfache Reihe übergeht (in der Mitte). Die Holzstrahlenbreite beträgt maximal 3 Zellen. Der max. Durchmesser der Gefäße liegt ca. 45 x 65 µm.




    Tangentialschnitt


    Erst einmal die Übersicht: Die breiten Bereiche der Holzstahlen gehen oft in hochkant stehende, längliche Zellen über. Diese heterogenen Holzstahlen habe ich in einer Höhe von bis zu 20 Zellen gezählt. Die Holzstrahlendichte beträgt ca. 15/mm.



    Die Holzstrahlen haben oben und unten längliche Kantenzellen. Beim den mit Parenchym (PA) bezeichneten Zellen handelt es sich höchstwahrscheinlich um das Holzstahlenparenchym.



    Im folgenden Stack ist ein Gefäß mit intervaskularen Tüpfeln (IvTü) zu sehen. Links daneben vertikale Reihen mit Hoftüpfeln (HTü) im Grundgewebe. Rechts unten sind die Paraenchymzellen in einer schrägen Zellwand durch viele einfache Tüpfel (ETü) miteinander verbunden. Dieses Aussehen wird als geknotet bezeichnet.


  • Radialschnitt


    Erst einmal eine Übersichtsaufnahme vom Schnitt. Dabei fallen die vielen blauen Flecken auf, für die ich noch keine Erklärung habe. Bestimmt müssten bei einem Pilzgewebe sehr viele feine Hyphen sichtbar sein.


    Der gesamte Schnitt ist mit Holzstrahlen durchzogen, so wie es aus einem anderen Winkel, in der Ansicht T1 zu sehen war.



    In der nächsten Ansicht habe ich versucht einen Holzstrahl zu definieren. Bei den vielen waagerechten Zellreihen, ist es oft gar nicht klar, wo das obere und untere Ende des Holzstahls ist. In den Gefäßen sind leiterförmige Durchbrechungen sichtbar, die in den folgenden Bildern genauer betrachtet werden können.



    Der Stack R3 zeigt eine leiterförmige Durchbrechung (LDB) die unten in Intervaskulare Tüpfel übergeht, so scheint es.



    Bei der mittig zu sehenden leiterförmigen Durchbrechung sieht es so aus, als ob es sich um ein waagerecht verlaufendes Gefäß handelt. Bestimmt ist es eine kleine Delle in einem Gefäß. Unter der LDB sieht man das dieses Gefäß weiter nach unten verläuft und außerdem kann man Kreuzfeldtüpfel erkennen, die im Parenchym über dem Gefäß liegen. Bei dem Bild handelt es sich um einen Stack, evtl. war das hier nicht so günstig, aber nur dadurch konnte ich die LDB komplett zeigen.



    Kleine, runde Kreuzfeldtüpfel (KTü) in einer Größe von ca. 3 µm zeigt die folgende Aufnahme. Das Gefäß, durch welches das Kreuzfeld definiert wird, liegt unter dem Stahlenparenchym. In einer Zelle sind max. ca. 50 Tüpfel vorhanden.

    Dieses Bild habe ich auch noch einmal neue eingestellt und den Holzstrahl mit eingezeichnet.



    Das letzte Bild R6 habe ich ebenfalls noch einmal bearbeitet und neu eingestellt. Ich bin mir nicht sicher, um was für Tüpfel es sich handelt. Sie sehen aus wie Hoftüpfel, die angrenzenden Zellen weisen jedoch eine blaue Färbung auf, was auf Parenchym hindeutet. Parenchymatische Zelle sind jedoch über einfache Tüpfel miteinander verbunden. Demnach müssten die Zellen Fasertracheiden sein.

    Für die Bestimmung des Holzes ist es jedenfalls nicht wichtig zu wissen um welche Tüpfel es sich hier handelt.



    Es wäre schön wenn jemand ebenfalls schon einmal das Holz der Weigelie untersucht hat, dann könnten wir die Ergebnisse vergleichen.



    Wie immer freue ich mich über Kritik und Anmerkungen, besonders wenn ich dadurch mein Wissen vergrößern kann.


    Viele Grüße

    Detlef

  • Hallo Detlef,


    wieder eine sehr schöne Ausarbeitung!:thumbup:


    Über die Holzmikroskopie der Weigelie findet man in der gängigen Literatur nur sehr wenig. Deshalb ist dein Beitrag besonders wichtig.

    Die einzige Literaturstelle, die ich finden konnte: Schweingruber et al. (2011), Bd. 2:160-161, siehe unten bei Literatur.


    Bevor ich auf deine Bilder eingehe, habe ich noch zwei Fragen:


    a) Womit stellst du den Unterdruck her, mit dem man die lästigen Blasen noch bei eingedeckten Präparaten wegbekommt?


    b) Mit welcher Software führst du das Stacken durch? Kann man damit das Ergebnis durch Übermalen mit Originalbildbereichen nachbearbeiten?


    Nun Grundsätzliches zur Holzanatomie bei Laubholzgewächsen:

    1. Das verholzende Gewebe besteht aus Gefäßen sowie aus Fasertracheiden und/oder Holzfasern.
    2. Das nicht verholzende Gewebe besteht im wesentlichen aus Speicherzellen (Parenchym), wobei man Axialparenchym und Radialparenchym (= Holzstrahlen) unterscheidet. Außerdem kommen nicht verholzende Strukturen vor wie Gummistoffe, gelatinöse Schichten im Zuhgolz, Pilzhyphen in morschem Holz.
    3. Bei manchen Arten bilden sich in den Parenchymzellen gerne Kristalle.
    4. Behöfte Tüpfelseiten haben wir an den Wandungen der Fasertracheiden und der Gefäße.
    5. Unbehöfte Tüpfelseiten haben wir an den Wandungen der Parenchymzellen und der Holzfasern.

    Probleme:

    1. Es ist ohne Elektronenmikroskop schwer bis unmöglich, Fasertracheiden von Holzfasern zu unterscheiden.
    2. Es gibt Übergänge zwischen Fasertracheiden und Holzfasern.
    3. Außer den Fasertracheiden existieren bei einigen Laubhölzern noch andere Tracheidenarten.
    4. Ob eine Tüpfelseite eine Behöfung aufweist oder nicht, ist bei Laubholz nicht immer erkennbar.
    5. Konsequenz: Solange nicht ganz klar ist, ob es sich bei einer Zelle um Parenchym, Tracheide oder Holzfaserzelle handelt, verkneift man am besten die Einstufung eines Tüpfels (besser "Tüpfelpaares").


    Charakterisierung des Holzes der Weigelie anhand deiner Mikrofotos:


    Zerstreutporiges Laubholz (Q1)


    Gefäße:

    • rundlich-eckiger Querschnitt (Q1-Q4),
    • überwiegend einzeln, eher selten als Zweier- oder Dreiergruppe (Q1),
    • Durchbrechungen leiterförmig mit sehr vielen Sprossen (T1, R1-R4, R6),
    • anscheinend ohne Spiralverdickungen (diese sind manchmal nur schwer erkennbar).


    Grundgewebe:

    • Holzfasern (nach Schweingruber)
    • dickwandig

    Holzstrahlen (= Radialparenchym):

    • 1- bis 3-reihig, mindestens bis 20 Zellen hoch (T1),
    • stark heterogen, d.h. viele der äußeren Zellreihen bilden stehende Rechtecke (T1, T2, R1, R2),
    • die 1-reihigen Holzstrahlen bestehen ausschließlich aus stehenden Zellen.

    Axiales Parenchym:

    • Von der Anordnung her "apotracheal diffus", d.h. die einzelnen Stränge sind zerstreut über den Querschnitt verteilt (Q1).
    • Zellenform lang gestreckt.

    Tüpfel:

    • Intervaskulare Tüpfel nahezu "opponiert", d.h. in parallelen horizontalen Reihen angeordnet (T3),
    • Kreuzungsfeldtüpfel klein und zahlreich, d.h. pro Zellwand bis zu 50 (R5).



    Literatur zur Holzanatomie der Gattung Weigela (Weigelie):

    • Schweingruber FH, Börner A & Schulze E-D (2011): Atlas of Stem Anatomy in Herbs, Shrubs and Trees. Vol. 1 & 2. – Berlin, Heidelberg



    Viele Grüße


    Bernd

  • Hallo Bernd,


    nun ja, ob die Beiträge über die Holzmikroskopie wichtig sind, dass ist mir nicht so klar. Es beschäftigen sich doch nur sehr wenige mit diesem Thema wie es scheint. Allerdings hatte ich erst kürzlich gelesen, dass das Holz alter Skulpturen ab und zu bestimmt wird. Ich finde die Holzmikroskopie aber auf jeden Fall sehr interessant und ich beschäftige mich gerne damit!


    Zu deinen 2 Fragen:

    Ich habe Glück das ich in einer relativ großen Firma arbeite und da landen öfters Dinge im Schrott. So auch eine defekte Membranpumpe. Für diese Pumpe habe ich einen neuen Membransatz gekauft und eingebaut. Diese Reparatur war zwar nicht gerade günstig, aber ich habe jetzt eine eigene Vakuumpumpe. Reiner Luxus!


    Ich stacke mit Picolay. Ja, mit der Software kann man alles machen. Den Maßstab füge ich ab und zu durch Übermalen beim Endergebnis ein. Der steckt in einer Aufnahme und wird beim Stacken meist mit verschmiert.


    Viele Grüße

    Detlef

  • Hallo Detlef,


    Es wäre sicher interessant zu klären, ob man mit der Picolay-Funktion Klonen zum Ergebnisbild Teile aus einem der Originalbilder ins Ergebnisbild hineinmalen kann. Das könnte für die Radialschnitte hilfreich sein, wenn ein Holzstrahl im Ergebnisbild an einer Stelle nicht optimal herauskommt oder sogar verschwindet. Dann könnte man nachsehen, ob eines der Originalbilder an dieser Stelle besser herauskommt. Diese Stelle könnte man dann ins Originalbild hineinnehmen.


    Viele Grüße

    Bernd

  • Ja das funktioniert.

    Dieses kleine Programm ist sehr vielseitig!


    So geht es:

    Das "Result window" ist ja immer rechts. Dort hinein kannst du das Bild aus dem linken Fenster hineinkopieren, wenn es noch nicht dort ist. Wenn man z.B. durch unterschiedliche Stackroutinen mehrere Bilder erzeugt hat und sich das beste Bild aussucht. Das geht durch [edit] und [copy to result image].

    Dann in der Liste das gewünschte Bild auswählen, erscheint ja in dem linken Fenster. Unter [Mouse]=Rectangle den Punkt "Clone to result image" wählen und mit der gewünschten Werkzeugeinstellung wichitge Bereiche aus dem Bild kopieren.


    Wenn's so nicht klapt oder ich etwas unklar beschrieben habe, mache ich das noch mal bebildert!


    Gruß Detlef

  • Hallo Detlef,


    danke für die Info, damit komme ich schon klar, hab ja früher auch mit Picolay gearbeitet.

    Soll ich ein paar deiner Bilder kommentieren, bei denen ich die Merkmale etwas anders einschätze?;)


    Viele Grüße

    Bernd

  • Hallo Detlef,


    danke für die Info, damit komme ich schon klar, hab ja früher auch mit Picolay gearbeitet.

    Soll ich ein paar deiner Bilder kommentieren, bei denen ich die Merkmale etwas anders einschätze?


    Viele Grüße

    Bernd

  • Hallo Detlef,


    meine Bedenken beziehen sich vor allem auf Q3 und R5.


    Q3: Meiner Meinung gehören die Zellen mit dicker, roter Wandung zum Grundgewebe, also sind es Holzfasern oder Fasertracheiden, je nachdem, ob man Schweingruber folgt (Holzfasern) oder das Gegenteil annimmt (Fasertracheiden). Die Parenchymzellen besitzen eine dünnere Wandung.

    Falls Holzfasern, dann Einfache Tüpfel; falls Fasertracheiden, denn Hoftüpfel.

    Der Schnitt ist so gut, dass man mit etwas mehr Hintergrundwissen die Tüpfelart eigentlich anhand ihrer Form herauskriegen müsste. Mal sehen...




    R5: Hierm handelt es sich mit Sicherheit um einen Holzstrahl. Da die Zellen sämtlich hochkant zu sehen sind (stehende rechtecke), haben wir es mit einem deutlich heterogenen Holzstrahl zu tun:




    T3 und R6 muss man möglicherweise auch noch anpassen.

    Das Wichtigste ist aber die Klärung, ob wir es im Grundgewebe mit Holzfasern oder Fasertracheiden zu tun haben.



    Viele Grüße

    Bernd

  • Hallo Detlef,


    schon geklärt, es sind Fasertracheiden, denn die Tüpfel in Aufsicht sind ja ganz deutlich behöft. Deine HTü-Beschriftung in T3 ist natürlich korrekt

    Demzufolge handelt es sich bei den in Q3 von mir mit "?" gekennzeichneten Tüpfeln um Hoftüpfel. Wie man auch sieht, mit schrägstehender, schlitzförmiger Öffnung. Offensichtlich bei "Schweingruber" eine falsche Angabe.



    Viele Grüße

    Bernd

  • Moin Bernd,


    bei Q3 war ich nicht sorgfältig genug. Die Wandung der Zellen ist sehr dick, aber mich hat das Blau in den Zellen dazu verleitet diese als PA zu bezeichnen. Die Dicke der Wandungen hatte ich nicht beachtet.

    Dieses werde ich bei den kommenden Ausarbeitungen berücksichtigen!


    R6 habe ich dann wohl schlecht bezeichnet, beschrieben ist es so: Das Gefäß, durch welches das Kreuzfeld definiert wird, liegt unter dem Stahlenparenchym.

    Natürlich liegt oben der Holzstrahl und unter diesem ein Gefäß, sonst gäbe es ja die KT nicht.


    Ein hochkant ausgebildeter Holzstrahl ist also immer heterogen? Aha ... das merke ich mir!


    Was mich ein wenig verunsichert, ist ab und zu die Färbung. Bei R6 ist der dicke blaue Brocken unten sehr dunkel geworden. Kann sich PA so färben?

    Die Tüpfel rechts, von mir als HETü bezeichnet, verbinden meiner Meinung 2 Parenchymzellen und dann können es ja keine HTÜ sein. Allerdings ist die Zellwand sehr dick. :/

    Mir fehlt noch das Wissen über die Holzanatomie, doch in bin dabei dieses, so gut es geht, zu vergrößern.


    Viele Grüße

    Detlef

  • Hallo Detlef,


    man unterscheidet drei Idealfälle:

    a) Homogene HS sind komplett aus Reihen liegender Zellen aufgebaut.

    b) Bei den meisten Holzarten mit heterogenen HS bestehen die inneren Zellreihen aus liegenden , die äußeren Zellreihen aus stehenden Zellen.

    c) Bei einigen wenigen Holzarten mit heterogenen HS gibt es nur Reihen mit stehenden Zellen.


    Die Unterscheidung homogen - heterogen ist ziemlich wichtig. Hier ist z.B. der einzige Unterschied zwischen dem Holz der Weide (heterogene HS) und dem der Pappel (homogene HS) zu suchen.


    Bei Weigelienholz lieg der Fall b) vor.


    Viele Grüße

    Bernd

  • Hallo Detlef und Bernd,


    momentan komme ich einfach nicht dazu, meine Aufsatzreihe über die Holzmikroskopie fortzusetzen. Ich kann erst wieder nach der "Pilzsaison" weitermachen.

    Forumsbeiträge zur Holzmikroskopie kommentiere ich aber gerne! :)


    Herzliche Grüße

    Bernd

  • Hallo Bernd,


    ich sage nur: Bloß keinen Stess! 8)

    Es läuft ja keiner weg und vor allem nicht die zu schneidenden Hölzer.

    Ja, Pilze sind auch interessant, ich sammel sie aber nur für die Pfanne.

    Ich mache langsam weiter und freue mich natürlich weiterhin sehr über deine Kommentare.

    Und da die Beiträge hier nicht verschwinden, ist keine Eile geboten.


    Viele Grüße

    Detlef

  • Hallo Bernd,


    Danke noch mal für dein Lob!


    Bezüglich des Mitmachens bei der Holzmikroskopie: Es ist ja auch nicht wirklich schwierig geeignete Schnitte anzufertigen. Meine Vorkenntnis bzw. Übung in der Schnippelei lag fast bei null!

    Das Färben und Eindecken ist ebenfalls unproblematisch und die Materialproben findet man praktisch vor der Tür.


    Und bei der ganzen Sache lernt man eine Menge über die verschiedenen Holzarten!


    Beim Sägen mit der Motorsäge ist mir bisher nicht wirkich aufgefallen, ob sich eine Holzart leichter oder schwerer schneiden lässt. Höchstens ob die Kette stumpf ist. ;)


    Viele Grüße

    Detlef

Jetzt mitmachen!

Sie haben noch kein Benutzerkonto auf unserer Seite? Registrieren Sie sich kostenlos und nehmen Sie an unserer Community teil!