1. el ő - NYMEnyme.hu/fileadmin/dokumentumok/emk/novenytan/novenytan/rt/eloadas/nrt... · A...
Transcript of 1. el ő - NYMEnyme.hu/fileadmin/dokumentumok/emk/novenytan/novenytan/rt/eloadas/nrt... · A...
Növényrendszertan
1. előadás
Dr. Bartha Dénes
2009. február 13.
Növényrendszertan (phytosystematica, fitotaxonómia) = A növények csoportosításának, leírásának és meghatározásának alaptudománya, a növénytan (botanika) résztudománya.
Tárgya: a növényvilág
Célja: a növényi szervezetek változatosságának vizsgálata, a rokonsági viszonyok felderítése térben és időben
Feladatai:
• az elkülönítésre és összehasonlításra szolgáló alaki bélyegek (tulajdonságok),illetve a szervek értékének (ősibb ↔ levezetett) meghatározása
• a különböző rangfokozatok (kategóriák) kialakítása hierarchikus rendben, ezek jellemző tulajdonságainak megállapítása
• a növények, növényi csoportok megnevezése (nevezéktan = nomenklatura)
• a létrehozott rendszer szerint növényhatározók készítése
Az élővilág felosztása
minden élőlény, melyek fejlődése átmegy a blasztula állapoton
Állatok
minden zöld növény, amely embrióból fejlődikNövények
többsejtű gombákGombák
minden egysejtű eukariótaProtista
minden prokarióta: baktériumok, kékalgákMonera
az idetartozó élőlényekvilág
A Földön előforduló fajok száma
Vírusok 200
Baktériumok 2.000
Algák (+ kékalgák) 50.000
Gombák 100.000
Zuzmók 18.000
Mohák 23.000
Harasztok 12.000
Nyitvatermők 640
Zárvatermők 284.000
Rendszerezés alapját jelentő tulajdonságok
1. Homológia = azonos alapfelépítés szerint, azonos fejlődésalaktani értékűkezdeményből fejlődik
2. Analógia = eltérő fejlődésalaktani értékű, de azonos működésű és ± hasonló
3. Konvergencia = különböző eredetű, de rendszerint hasonló környezetben keletkezett, hasonló vagy azonos értékű tulajdonságok → látszólagos rokonság
4. Divergencia = közeli rokonok alakilag, életformában vagy fitokémiai tulaj-donságaikban elválnak egymástól
5. Organizáció = szervi szint, mely az életkörülmények hatására közvetlenül nem változik, ± állandó, öröklődő jelleg
6. Adaptáció = bizonyos határokon belül alkalmazkodás a környezethez (populáció szinten)
Két taxon – A és B – kialakulása a divergencia alapján, az átmeneti alakok kihalásával (+)
Két taxon – A és C – keletkezése az eredeti taxon areájának (elterjedési területének) szétválásával [ B: átmeneti populációk]
A speciáció típusai geográfiai alapon (KEY 1981, VIDA 1985)
A. Külső allopátria; B. normális szünpátria; C. normális parapátria; D. normális földrajzi intergradáció
A rendszerezés segédtudományai
1. Ősnövénytan (paleobotanika = fitopaleontológia)
2. Virágporszemtan (palinológia)
3. Szervezettan v. alaktan (morfológia)
4. Sejttan (citológia)
5. Örökléstan (genetika)
6. Élettan (fiziológia)
7. Rendellenességtan (teratológia)
8. Növényföldrajz (fitogeográfia)
9. Numerikus taxonómia
10. Kemotaxonómia
11. Molekuláris genetika
A növényrendszerezés egységei (taxonok)
Faj (species) = közös származású, valamennyi lényeges tulajdonságban megegyező, azonos elterjedésű egyedek csoportja, melyek tulajdonságai öröklődnek
makrospecies (linneon) = egymástól lényegesen különböző, jól elhatárolódó fajok
mikrospecies (jordanon) = egymástól alig különböző, de utódaikban állandó és egymásba át nem menő, ökológiailag vagy területileg különböző egységek (több mikrospecies → species aggregata = agg. =
gyűjtőfaj)
A fajok csoportosítása a változások mértéke szerint
monomorf faj = az elterjedési területen belül minden egyed csaknem egyforma, a változatosság nagyon csekély
polimorf faj = az elterjedési területen belül többféle alakban (főleg változat = varietas) fordul elő
politipikus faj = alaksorozatai több csoportra (alfaj = subspecies) oszlanak, melyek egymástól földrajzilag vagy ökológiailag izolálódtak
Fajon belüli (infraspecifikus) rangfokozatok (taxonok)
alalaksubf.subforma
alakf. forma
alváltozat subvar.subvarietas
változatvar.varietas
alfajsubsp. = ssp. subspecies
fajsp.species
alfaj (subspecies) = eltérő földrajzi elterjedésű vagy ökológiai igényű eltérések
változat (varietas) = állandó és öröklődő különbségű eltérések, de földrajzilag vagy ökológiailag nem izolálódnak
alak (forma) = nem öröklődő eltérések, főleg a vegetatív részek méreteiben vagy mennyiségében mutatkozik meg
nothomorpha (nm.) = hibrid eredetű fajon belüli eltérések egysége
lusus (l. = lus.) = virágszínben való eltérés
Faj feletti rangfokozatok (taxonok)
(a besorolás alapja → közös, rokoni tulajdonságok)
- aceaecsaládfamilia
- ineaealrendsubordo
- alesrendordo
- anaefelrendsuperordo
- idaealosztálysubclassis
- opsidaosztályclassis
- phytinaaltagozat (altörzs)subdivisio
- phytatagozat (törzs)divisio
- biontaalvilágsubregnum
világregnum (vegetabile)
végződésrangfokozat
Megj.: a gombáknál és a moszatoknál a végződések eltérnek ( -mycota, -mycotina, -mycetes, -mycetidae, ill. -phyceae, -phycidae)
Faj feletti rangfokozatok (folytatás)
végződésrangfokozat
faj (-ok)species (sp., spp.)
fajsorseries
al-fajcsoportsubsectio
fajcsoportsectio
alnemzetségsubgenus
nemzetséggenus
- ineaealnemzetségcsoportsubtribus
- eaenemzetségcsoporttribus
- oideaealcsaládsubfamilia
A természetes és a kultúrfaj közötti különbségek
a szülőfaj(ok) areáját messze túlhaladó, rendszerint diszkontinuus termesztési területet vagy övezetet foglalnak el
elterjedésük azonos
gazdaságilag elsődleges, azaz hasznos tulajdonságaikat csak a megfelelő
szaporítási eljárással tartják meg
tulajdonságaikat átörökítik
többnyire a nemzetségre jellemző és az ember számára hasznos fő tulajdonsá-gaikban megegyezők
valamennyi tulajdonságban megegyeznek
populációi egy vagy rendszerint több rokon fajból származnak, ezért gyakran polifiletikus, kollektív vagy multihibrid
eredetűek
egy származásközösség
(közös őstől erednek)
Kultúrfaj specioid
Természetes fajspecies
Kultúrfaj specioid
Természetes fajspecies
az ember számára hasznos tulajdonsá-gok mindjobban megszilárdulnak, a gazdaságilag hátrányos tulajdonságok visszaszorulnak vagy eltűnnek
a sikeres létért való küzdelemben előnyös tulajdonságaik fejlődnek, erősödnek
a fajták közötti génátfolyás mestersége-sen gátolt vagy az ivari sterilitás miatt megszűnt
a populációk közötti génátfolyás rendszerint állandó
az evolúció törvényszerűségét követik, amelyet az ember irányít - a társadalmi igényeknek megfelelően - nemesítéssel
(kiválogatással, keresztezéssel, izolációval)
az evolúció törvényszerűségeit követik; a természetes kiválogatódás során fejlődnek vagy elpusztulnak
alapvető jellemzőjük, hogy mestersége-sen elkülönített származási közösségek-ből - fajtákból - állnak
változatosságuk különböző: alfajokat,
változatokat, formákat és színi
eltéréseket különítünk el
A természetes és a kultúrfaj közötti különbségek (folytatás)
A termesztett növények rendszertani rangfokozatai
fajta (cultivar) = a kultúrfajon belüli leggyakrabban használt egység, melyet mindig az ember számára hasznos tulajdonságai alapján különítenek el
• a fajták egymástól határozottan elkülöníthetők
• tulajdonságaikat (fajtabélyegeiket) szaporítás esetén megtartják
fajtacv.cultivar
fajtacsoportconc.conculta
kultúrváltozatprovar.provarietas
kultúrrasszconvar.convarietas
kultúralfajsubspd.subspecioid
kultúrfajspd.specioid
A nevezéktan (nomenclatura) szabályai
1. a fajok kettős nevezéktana (binominalis nomenclatura) → LINNÉ (1753): Species plantarum
első név = nemzetségnév (nagy kezdőbetűvel)
második név = fajnév (kis kezdőbetűvel)
szerzőnév = auctornév (rendszerint rövidítve)
2. a fajon belüli egységek neve követi a faji nevet
Fraxinus angustifolia VAHL subsp. pannonica SOÓ et SIMON 1960
3. a faj feletti egységek nevei egyszavasak, megfelelő végződéssel
4. a hibridek elnevezése kétféle:
Populus alba × P. tremula
P. × canescens
5. A fajták megnevezését nemzeti nyelven kell megadni; jelölésük kétféle:
cv. Pannónia vagy 'Pannónia'
A nevezéktan alaptételei
I. A botanikai nevezéktan független a zoológiáétól.
II. A taxonok nevei a nómenklatúrai típusok segítségével alkalmazhatók.
III. A taxonok elnevezése a közlés prioritásán alapszik.
IV. Minden taxonnak csak egy helyes neve lehet, a legrégibb, amely a
szabályoknak megfelel. (A többi név a szinoním név.)
V. A növények tudományos nevei mint latin nevek kezelendők.
VI. A nevezéktan szabályai visszaható érvényűek.
A növényrendszertan kialakulása
a. Az ókori botanikaHippokratesAristotelesTheophrastosDioskoridesPlinius
b. A füveskönyvek korszaka (XV-XVII. sz.)BrunfelsBock (Tragus)MatthiolusLobeliusLonicerusTabernaemontanusClusiusMelius (Juhász) Péter (1578)Bauhinus
c. Linné és követői
A főbb rendszerek
1. mesterséges rendszerek
a. elméleti rendszerek (pl. Linné (1737): Genera Plantarum)
b. gyakorlati rendszerek (pl. termesztés, felhasználás szerint)
c. alfabetikus rendszerek (pl. Krüssmann dendrológiái)
2. természetes rendszerek (morfológiai rendszerek)
• alaktani bélyegek hasonlósága alapján
• külső és (később) belső bélyegek
3. fejlődéstörténeti (filogenetikai) rendszerek
A. dendrogram, minden taxon egy-egy csomópontB. „doboz a dobozban”, minden taxon egy-egy négyzet
(Sp: faj; G: nemzetség; F: család; D: tagozat; Rv: növényvilág)
A taxonok hierarchiájának kétféle ábrázolásmódja a fajtól felfelé (STACE nyomán)
Másodlagos, tökéletesebbElsődleges, ősi
egyévesévelő
liánfatermetű
Életforma
száras-leveles-gyökeres hajtásszáras-leveles hajtás
hajtástelep
telepsejttársulás
spermácium, spermasejtspermatozoid
heterospóriaizospória
redukált gametofitonfejlett gametofiton
heteromorf nemzedékváltakozásizomorf nemzedékváltakozás
nemzedékváltakozásnemzedékváltakozás hiánya
heterogámia-oogámiaizogámia
konjugációizogámia
ivaros szaporodásivartalan szaporodás
klorofill nincsklorofill van
sejtek különbözők (működésmegosztás)minden sejt egyforma
sejtmagvas sejtmag nélküli sejt
sejthártyás, sejtfalas sejtcsupasz sejt
tulajdonságok
Másodlagos, tökéletesebbElsődleges, ősi
tulajdonságok
tagolt vagy összetettegyszerű
lehullóörökzöld
pikkelylevéltűlevél
örvös, átellenes levélállásspirális (= szórt) levélállás
pálha nincspálha van
párhuzamos erezethálózatos erezet
módosult levélasszimiláló levél
Levél
mellékgyökérrendszerfőgyökérrendszer
Gyökér
raktározó, kapaszkodó, légző stb. szervvémódosult gyökér
normális kialakulású gyökér
gyökérrizoid
edénynyaláb szórt, bikollaterálisedénynyaláb körkörös, kollaterális
fatest tracheidákkal és tracheákkal (heteroxilia)fatest tracheidákkal (homoxilia)
elágazóegyszerű, el nem ágazó
lágyszárfás és cserjés
Szár
Másodlagos, tökéletesebbElsődleges, ősi
tulajdonságok
egy sziklevélkét sziklevél
magvak endospermium nélkülmagvak endospermiummal
magkezdemények egyszerű integumentummalmagkezdemények kettős integumentummal
kevés magkezdeménysok magkezdemény
Mag
a pollen sima, száraza pollen barázdás, ragadós, érdes
a virágzatban a virágok nem egyformáka virágzatban minden virág egyforma
komplikált virágzat (pl. bogas)egyszerű virágzat (pl. fürtös)
virágzatvirág
a virág egyes részei csökevényesek, vagy hiányoznak
a virág minden része megvan
zigomorf vagy aszimmetrikus virágaktinomorf virág
közép- vagy alsó állású magházfelső állású magház
összenőtt porzókkülönálló porzók
forrt virágtakarótagolt virágtakaró
forrt termőlevelek (cönokarp termőtáj)szabad termőlevelek (apokarp termőtáj)
a virágtagok meghatározott kis számaa virágtagok nagy, határozatlan száma
a virágrészek körkörös elhelyezkedésea virágrészek spirális elhelyezkedése
Virág
„Deus creavit, Linnaeus disposuit.”