Alapozó Növénytan

────────────

A NÖVÉNYRENDSZEREZÉS

EVOLÚCIÓJA ÉS REVOLÚCIÓJA

NövényrendszertanA növények csoportosításának, leírásának és meghatározásának alaptudománya, a botanika résztudománya

Célja: 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 készítése

Lezárt, azaz „tökéletes” rendszer nincs, az evolúciós

folyamatok részleteinek feltárási lehetetlensége miatt.

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

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

TahtadzsjánSoó RezsőCronquist

Haeckel törzsfája

Soó Rezső filogenetikai rendszere

A PROBLÉMA

1. A növények rendszerezése morfológiai ismereteken és a kutatók szubjektív vélekedésén alapult.

2. 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

A NAGY FELISMERÉSEK

1. Willi HENNIG (1950): „a feladat a taxonok leszármazási viszonyainak részletes feltárása és egy villás elágazású fa (= kladogram) formájában történő ábrázolása.”

1. Linus PAULING (1965): „a biopolimerek (fehérjék és nukleinsavak) alkalmasak lesznek az evolúciós események felderítésére.”

A NAGY ÁTTÖRÉS

• A morfológiai bélyegek egyeztetése helyett a genetikai anyag hasonlósága vált központi fontosságúvá.

• A nagy program:

Assembling the Tree of Life (2003)

AZ ÉLŐVILÁG KLASSZIKUS FELOSZTÁSA

Növényvilág Állatvilág

„zöld szemes ostoros”

KIBŐVÍTETT, DE KLASSZIKUS FELOSZTÁSOK

A. Gombavilág B. MoneraNövényvilág ProtistaÁllatvilág Gomba

Növény Állat

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

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

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

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

A Földön előforduló fajok száma

Vírusok 200Baktériumok 2.000Algák (+kékalgák) 50.000Gombák 100.000Zuzmók 18.000Mohák 23.000Harasztok 12.000Nyitvatermők 640Zárvatermők 284.000

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.

A taxonok hierarchiája II.

Faj alatti rendszertani rangfokozatok

Alfaj (subspecies)

Változat (varietas)

Alváltozat (subvarietas)

Alak (forma)

Alalak (subforma)

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)