Alapozó Növénytan 2010/2011 I. félév 8. előadás ────────────

1. Alapozó Növénytan2010/2011 I. félév8. előadás──────────── A NÖVÉNYRENDSZEREZÉS EVOLÚCIÓJA ÉS REVOLÚCIÓJA

2. NövényrendszertanA növények csoportosításának, leírásának és meghatározásának alaptudománya, a botanika résztudományaCélja: a növényvilág változatosságának vizsgálata, rokonsági viszonyok vizsgálata (térben és időben)Feladatai: - alaki bélyegek (növényi tulajdonságok) ill. a szervek értékének meghatározása- kategóriák kialakítása, rendszerezése- növények és csoportjaik megnevezése (nomenklatura)- növényhatározók készítéseLezárt, azaz „tökéletes” rendszer nincs, az evolúciós folyamatok részleteinek feltárási lehetetlensége miatt.

3. A NÖVÉNYRENDSZEREZÉS RÖVID TÖRTÉNETE • A LINNÉ előtti korszak • az ókori botanika (Arisztotelész, Dioszkoridész, Hippokratész, Theophrasztosz, Plinius) • a füveskönyvek korszaka (Bauhinus, Bock, Brunfels, Clusius, Lobelius, Lonicerus, Matthiolus, Melius Juhász Péter, Tabernaemontanus) • LINNÉ és korszaka • kettős nevezéktan • hierarchikus osztályozás • mesterséges rendszer • LINNÉ követői • természetes rendszerek → morfológiai hasonlóság alapján • fejlődéstörténeti (filogenetikai) rendszerek

5. Fejlődéstörténeti (filogenetikai) rendszerek DARWIN - „az élővilág osztályozása annál természetesebb, minél jobban tükrözi a leszármazási viszonyokat” HAECKEL - 1866-ban megszerkeszti az első törzsfát BESSEY - 1894-ben megteremti a fejlődéstörténeti rendszertant Főbb fejlődéstörténeti rendszerek Tahtadzsján Soó Rezső Cronquist

6. Soó Rezső filogenetikai rendszere Haeckel törzsfája

7. A PROBLÉMA • A növények rendszerezése morfológiai ismereteken és a kutatók szubjektív vélekedésén alapult. • A fenti módon készült törzsfák azt sugallják, hogy a kiinduló csoport evolúciója „megáll” a belőle származtatott csoport megjelenésével egyidőben. • Új segédtudományok a rendszerezésben • sejtbiológia • molekuláris genetika • számítástechnika • matematikai statisztika • gráfelmélet • kladisztika

8. A NAGY FELISMERÉSEK • Willi HENNIG (1950): „a feladat a taxonok leszármazási viszonyainak részletes feltárása és egy villás elágazású fa (= kladogram) formájában történő ábrázolása.” • Linus PAULING (1965): „a biopolimerek (fehérjék és nukleinsavak) alkalmasak lesznek az evolúciós események felderítésére.”

9. A NAGY ÁTTÖRÉS • A morfológiai bélyegek egyeztetése helyett a genetikai anyag hasonlósága vált központi fontosságúvá. • A nagy program: • Assembling the Tree of Life (2003)

10. AZ ÉLŐVILÁG KLASSZIKUS FELOSZTÁSA • Növényvilág Állatvilág • „zöld szemes ostoros” • KIBŐVÍTETT, DE KLASSZIKUS FELOSZTÁSOK • Gombavilág B. Monera • Növényvilág Protista • Állatvilág Gomba • Növény • Állat

11. A MODERN ÉS VALÓS FILOGENETIKAI RENDSZER • A gombákat ma 3 világba osztják: • a. nyálkagombák → Protozoa regnum (egysejtű állatok világa) • b. petespórás gombák → Chromista regnum (a sárgásmoszatokkal • és a barnamoszatokkal együtt) • c. a maradék gomba → Mycota regnum (valódi gombák világa) • A mohák nem 1 („Bryophyta”), hanem 3 törzsbe sorolódnak: • a. becősmohák • b. májmohák • c. lombosmohák

12. A MODERN ÉS VALÓS FILOGENETIKAI RENDSZER • A harasztok törzse nem létezik, helyette 2 törzset állítottak fel: • a. korpafüvek • b. zsurlók és páfrányok • A nyitvatermők törzse nem létezik, helyette 4 törzs van: • a. cikászok • b. ginkgófák • c. fenyők • d. gnétumok

13. A MODERN ÉS VALÓS FILOGENETIKAI RENDSZER • A zárvatermők törzsén belül nem a klasszikus 2 osztály (egyszikűek, kétszikűek) létezik, hanem 3 osztály: • a. alapi helyzetű zárvatermők • b. egyszikűek • c. valódi kétszikűek • Megszűnt fontosabb fás növénycsaládok: • mocsárciprusfélék hársfélék • lepényfafélék juharfélék • bokrétafafélék mogyorófélék

14. A MODERN ÉS VALÓS FILOGENETIKAI RENDSZER • Egy, a nagy meglepetések közül: • A liliomfélék családjába („Liliaceae”) tartozó fajokat ma 11 családba sorolják, amelyeket 2 rendbe osztanak. • Egy hihetetlen rokonság: • Araceae család • Wolffia arrhiza Amorphophallus titanum

15. A Földön előforduló fajok számaVírusok 200Baktériumok 2.000Algák (+kékalgák) 50.000Gombák 100.000Zuzmók 18.000Mohák 23.000Harasztok 12.000Nyitvatermők 640Zárvatermők 284.000

16. A rendszerezés alapját jelentő tulajdonságok • Homológia • Analógia • Konvergencia • Divergencia • Organizáció • Adaptáció Segédtudományok: paleobotanika, palinológia, morfológia, citológia, genetika, fiziológia, teratológia, fitogeográfia, numerikus taxonómia, kemotaxonómia, stb…

17. A taxonok hierarchiája I. Világ (regnum) Növényvilág Törzs (divisio) pl. harasztok Osztály (classis) pl. egyszikűek Rend (ordo) Liliales Család (familia) Liliaceae Nemzetség (genus) hagyma (Allium) Faj (species) medvehagyma (Allium ursinum L.

18. A taxonok hierarchiája II. Faj alatti rendszertani rangfokozatok Alfaj (subspecies) Változat (varietas) Alváltozat (subvarietas) Alak (forma) Alalak (subforma)

19. Természetes faj (species) • közös ős • Tulajdonságaik, elterjedésük azonos • Természetes változatosság • Természetes szelekció → fejlődés/pusztulás • Állandó géncsere Kultúrfaj (specioid) • Több rokon fajból hibridogén úton keletkeznek • Nemzetségre jellemző tulajdonságokaik, termesztési területük van • Fajtákból állnak • Szelekció nemesítéssel • Géncsere gátolt vagy megszűnt (steril fajták)