[Botanik] Pflanzenprobe analysieren

[Zit]

Carpe noctem.

Ich habe mich schon in den Weiten des Internets auf die Suche gemacht, aber bin nicht wirklich fündig geworden wie man Proben unbekannter Pflanzen im Labor untersucht. Vll. könnt ihr mir helfen?

Also, ich habe da ein paar Wissenschaftler, die von einer Forschungsexpedition von einem fremden Planeten zurück gekehrt sind. Dabei haben sie Gesteinsproben mitgebracht, auf denen sich zum Teil kleine Verfärbungen finden lassen, die unter einer Lupe erstmal wie Flechten aussehen. (Kann man die unter der Lupe überhaupt mit Moosen verwechseln?)
Meine Fragen an euch beziehen sich darauf, wie nun mit diesen Proben zurück im Labor (des Raumschiffs) umgegangen wird.

- Wie lagert man die Originalproben? In Stickstoff? Oder versucht man sie unter natürlichen Bedingungen in abgeschlossenen Räumen zu lagern? Der Rückflug zur Heimat dauert Jahre. Ist da überhaupt eine Lagerung möglich, die die Originalproben nicht zerstört/ verunreinigt?
- Was macht man als ersten Schritt zur Bestimmung? Mikroskopieren?
- Und dann -- sofort DNA-Analyse?
- Ab wann versucht man, wenn überhaupt, die Pflanze ... zu züchten bzw. zu Wachstum unter kontrollierten Bedingungen zu bewegen? Gibt es da standartisierte Verfahren? Oder ist das bei der Bestimmung unbekannter Pflanzen nicht so sinnvoll?
- Woher weiß ich, ob eine Pflanze gfitig ist? Massenspektrometrie?

Am Ende sollen die Wissenschaftler heraus finden, dass die Flechte eigentlich ein Moos ist und es nicht giftig ist. (Bis auf die Sporen, was sie am eigenen Leibe erfahren werden ...)

Gespannt auf eure Antworten,
Zit

[Maran]

Ich bin keine Botanikerin, und ich besitze auch nur rudimentäre Erfahrung mit Pflanzen.

Pflanzenbestimmung macht nur Sinn, wenn vergleichbare Pflanzen vorhanden sind. Auch auf einem erdähnlichen Planeten brauchen sich die Organismen nicht zwangsläufig "erdähnlich" entwickelt haben.

Moose gehören zu den niederen Pflanzen und vollziehen einen Generationswechsel. Ich verweise mal eben auf Tante Wiki: http://de.wikipedia.org/wiki/Moose

Der erste Schritt zur Bestimmung ist: Ansehen!  Unter dem Mikroskop, wenn es sein muß, auch wenn man mit dieser Methode die Planze zwangsläufig verletzen, bzw. umbringen muß.

Ob Moose in Stickstoff lagerfähig sind, weiß ich nicht, bezweifle es aber sehr stark.

Tante Wiki hat noch etwas ausgespuckt:
http://de.wikipedia.org/wiki/Svalbard_Global_Seed_Vault. Allerdings geht es hier um die Samen, nicht um die Pflanzen.

[Grey]

Na ja, eine Flechte ist halt mehr ein Pilz als eine Pflanze (mit einem Photosynthese betreibenden Symbionten, meist Cyanobakterien), ein Moos ist auf jeden Fall eine Pflanze. Das ist eigentlich recht einfach zu unterscheiden, dafür braucht man, wenn ich mich richtig erinnere, nicht mal ein Mikroskop, sondern nur ein Binokular. Es gibt aber viele Flechten, die auf Moosen wachsen, und man könnte eine Flechte durchaus mit einem vertrockneten Moos verwechseln. Zumindest erschiene mir das nicht ganz abwegig.

Was die Lagerung angeht: Die meisten Flechten sind sehr tough, wie die meisten Pilze eben auch. Man kann sie über sehr lange Zeit liegenlassen und gar nichts machen, und sobald sie ein bisschen Feuchtigkeit und/oder Nährstoffe bekommen, und sei es nur aus der Luft, legen sie wieder los. Die Sporen sind halt sehr widerstandsfähig und sterben sehr schwer ab, sie gehen höchstens in eine Art "Schläferzustand" über, bis die Bedingungen wieder besser sind.

[Lavendel]

(Hat sich mit Grey überschnitten)

Flechten sind eine Symbiose zwischen Pilze und einem Partner, der Photosynthese betreibt. Moose dagegen sind Pflanzen (Pilze nicht, falls jemand das noch nicht gehört hat ). Also, ja die lassen sich unterscheiden, von Botanikern erst Recht.
Es gibt so einige Astrophysiker, die an Leben auf fremden Planeten glauben, und einige von denen halten es für durchaus möglich, dass es sowas wie eine zwingende Richtung der Evolution gibt - dass also Leben, da es nur unter gewissen Voraussetzungen überhaupt entstehen kann, auf dem ein oder anderen Umweg bei einer Variante landet, die der entsprechenden Variante auf der Erde recht ähnlich ist, weil sie eben am besten funktioniert (allerdings gibt es auch Wissenschaftler, die glauben, dass Leben auf völlig anderer Basis möglich ist, weswegen sie wiederum nicht glauben, dass die Evolution immer in etwa beim gleichen Ergebnis landen muss ...)

Wie auch immer, das erste, was Botaniker so tun ist zeichnen (bzw. fotografieren, dokumentieren). Der äußere Aufbau wird betrachtet. Ist die Pflanze ein Staude, ein Strauch ... hat sie Blätter? Welche Farbe haben die? Wie sind sie angeordnet? Gibt es Blüten ... ? .... .... (Schmeil-Fitschen aus der Bib ausleihen und mal reingucken, wie so ein Pflanzenbestimmungsschlüssen funktioniert, würd ich sagen). Dann wir die Pflanze auseinandergeschnippelt und mikroskopiert. Und dann macht man bei einer unbekannten Pflanze sicherlich auch eine Genanalyse. Man testet sicherlich auf den Stoffewechsel (was verstoffwechselt die Pflanze).
Schließlich beschaut man sich auch den Lebenszyklus und die Fortpflanzung, was je nach Pflanze länger oder kürzer dauern kann. Inhaltsstoffe bestimmte man zum Beispiel mit spektroskopischen oder auch chromatographischen Verfahren. Was für den Menschen giftig ist weiß man ja. Die Giftigkeit zu bestimmen ist eins der geringsten Probleme.

Allerdings wäre es recht blöd, so eine Pflanze mit auf die Erde zu bringen. Man hat ja keine Ahnung, was so ein Organismus in einem völlig fremden Ökosystem bewirkt. Im schlimmsten Fall zerstört er es völlig. Der Schaden, den eingeschleppte Arten verursachen können ist ja wohl bekannt. Es müsste schon einen ziemlich guten Grund geben, das Ding auf die Erde zu bringen - und wenn, dann wird sie zunächst vermutlich nur in einem S4 Labor untersucht. Was auch wieder zu teuer und zu aufwendig ist, wenn man vorher sowieso schon ein Labor hatte, in dem man spektometrische und chromatografische Untersuchungen machen konnte. Naja. Wäre ich Exobiologin, ich würde das Zeug nicht mit zurückbringen, auch wenn es harmlos aussieht. Mal ganz abgesehen davon, dass es schon verdammt wichtig sein muss, diese Pflanze auf eine Jahrelange Reise zurück zur Erde zu schicken. Ich meine, so eine Reise ist gefährlich und exorbitant teuer ... Ich würde sagen, nur, dass man die Art genauer Untersuchen will, ist kein Grund, es sei denn, das Überleben der Erde hinge davon ab oder so.

Wenn es denn aber sein muss, hast du immerhin Glück, denn sowohl Moose als auch Flechten sind recht robust und brauchen vor allen Dingen idR nicht besonders viel zum Überleben. Proben der Planze kann man sicherlich gefrostet transportieren und analysieren. Gemeinsam mit den Daten, die vor Ort aufgenommen werden können, müsste das doch eigentlich reichen - oder brauchst du unbedingt eine lebende Pflanze? Flechten vermehren sich ja nur vegetatig, weswegen man keine Sporen mitnehmen kann (die sich im Zweifelsfall ja lange halten). Bei Moosen gibt es immerhin sexuelle Vermehrung, und ich glaube, Moose produzieren auch immer sehr viele Sporen, weil die meisten nicht ankommen . Da könnte man also auch über den Weg gehen und versuchen, die Pflanzen auf der Erde nachzuzüchten. Wenn man unbedingt so risikofreudig sein will.

(Warum weiß ich das eigentlich alles noch? Spezielle Botanik ist fast neun Jahre her ... Foliose Lebermoose. Vergess ich wohl nie. )

[FeeamPC]

Sorry, aber bei einem Punkt muss ich meinen Vor-Rednerinnen widersprechen.
Die Giftigkeit lässt sich nicht durch irgendwelche Analysen ermitteln, ausser, die Pflanze enthält einen bereits bekannten Giftstoff.
Bei unbekannten Pflanzen fremder Planeten eher unwahrscheinlich.
Gifte sind trickreich. Manche wirken in winzigster Dosis (Botox), andere sind bis zu einem bestimmten Wert harmlos und werden dann plötzlich gefährlich (Cyanide), einige töten sofort (Aconitum), andere erst nach Tagen und Wochen (Knollenblätterpilz und andere Giftpilze). Was Mäuse kalt lässt, bringt Affen und Menschen um, und umgekehrt.
Ausserdem können eng verwandte chemische Strukturen sowohl stark giftig, schwach giftig oder total harmlos sein.
Die einzige Möglichkeit, sicher zu wissen, ob etwas giftig ist, ist ein Versuch mit lebenden Organismen, mindestens mit lebenden Zellen.

[Zit]

Vielen Dank. Da sind einige Stichpunkte bei, mit denen ich weiter suchen kann.

Ich bin auch nicht darauf festgenagelt, dass die Pflanze zuerst für eine Flechte gehalten wird und sich dann als Moos entpuppt. War mehr die Idee eines Spannungelements, aber wenn es für einen Biologen so einfach zu unterscheiden ist ...
Was die Heimat angeht: Ich weiß nicht, ob sie tatsächlich zur "Erde" fliegen oder nicht sonstwo anders hin. Du hast natürlich recht, unbekannte Spezien einzuschleppen klingt nicht furchtbar klug, aber ob sie das auch wirklich tun bzw. hätten tun wollen? Die Fahrt ist lang und währendessen kann man sich mit Analysieren beschäftigen und zumindest so lange bis diese Proben dran sind, müssten diese schon durchhalten. Wenn man fertig ist, kann man das alles ja verbrennen und/ oder ins All zurück pusten.
Lebende Pflanzen brauche ich insofern, als dass ich Sporen brauche, die dann alle vergiften. Oder zumindest einige bis jemand auf die Idee kommt, die Sporen dafür verantwortlich zu machen.

die Pflanze enthält einen bereits bekannten Giftstoff

Davon war ich jetzt ausgegangen, weil ich chemisch nicht schlau genug bin, mir da selbst ein Gift zusammen zu mischen.
Deinen Einwand finde ich dennoch interessant. Mal schauen.