N övényrendszertani és Ökológiai Tanszék

A

Növényrendszertani és Ökológiai Tanszék

és az

MTA Elméleti Biológiai és Ökológiai Kutatócsoport

kutatási tevékenysége

2002

Növényrendszertani és Ökológiai Tanszék

Simon Tibor, prof. emeritus

Szathmáry Eörs, egy. tanár

Podani János, egy. tanár

Kalapos Tibor, egy docens, tszvez

Oborny Beáta, egy. docens

Standovár Tibor, egy. docens

Hahn István, egy. adjunktus

Tóth Zoltán, egy. adjunktus

Kovácsné Láng Edit egy.docens,

részmunkaidős

Jordán Ferenc, p.doc ösztöndíjas

Kövér Szilvia, p.doc ösztöndíjas

Szathmáry Eörs, egy. tanár, vezető

Podani János, egy. tanár, társvezető

Csontos Péter, tud. főmunkatárs

Czárán Tamás, tud. főmunkatárs

Garay József, tud. munkatárs

Jakó Eéna, tud. főmunkatárs

Pál Csaba, tud. munkatárs

Scheuring István, tud. főmunkatárs

Számadó Szabolcs, tud. munkatárs

MTA Elméleti Bio-lógiai és Ökológiai

Kutatócsoport

ramet.elte.hu “Kutatás”

planta@ludens.elte.hu

Kutatásaink

• Sokszínűség,

• Elméleti és empírikus megközelítés,

• világtudomány és hungaricum.

Hazai flóra- és vegetációfelmérésekCsontos Péter, Hahn István, Kalapos Tibor, Kállayné Szerényi Júlia,

Ódor Péter, Podani János, Simon T., Standovár Tibor, Tóth Zoltán ... • természetközeli növénytakaró maradványainak

felkutatása, felmérése, térképezése, működésük megismerése ...– csak az őrizhető meg amit ismerünk,

– értékes területek védelem alá helyezése,

– védett területek: fenntartás tudományos megalapozása,• pl. Észak- Mezőföld löszpusztagyepjei,

• pl. Őrség, Vendvidék és Zemplén tőzegmohás lápjai,

• pl. Bátorligeti TVT növénytakarójának változása 60 év után

részvétel: “Magyarország Természetes Növényzeti Öröksége” Széchenyi Terv NKFP országos program, 2002-05

Szigetközi biomonitoringHahn István

Simon Tibor, Kovácsné Láng Edit, Mészárosné Draskovits Rózsa, ...

• A Duna elterelése okozta talavízszintcsökkenésre adott vegetációs válasz,

• 1986-1992 alapállapot,

• 1992- elterelés hatása

• 1994- a szárazföldi növényzet spontán szukcessziója az egykori főmederben

Applied Vegetation Science 4: 35-40. (2001)

Szigetközi biomonitoringHahn István

Simon Tibor, Kovácsné Láng Edit, Mészárosné Draskovits Rózsa, ...

Applied Vegetation Science 4: 35-40. (2001)

A növényzeti - élőhely változások 1992-óta:

• A Mosoni-Duna mentén a stabilizált (és kissé emelt) vízszint mellett nem történtek kimutatható változások

• A Szigetköz nagy részét kitevő mentett oldali részén a természetes növényzet annál kevésbé változott, minél messzebb helyezkedik el a főmedertől.

• A hullámtérben - főként a Középső-Szigetközben - helyenként jelentős szárazodás történt.

Szigetközi biomonitoringHahn István

Simon Tibor, Kovácsné Láng Edit, Mészárosné Draskovits Rózsa

A Duna-meder 2001-benA Duna-meder 1994-ben

A főmeder és egyes mellékágak szárazra került medrében szárazföldi növényzet alakult ki.

Erdőökológai kutatásokStandovár Tibor docens

Ódor Péter, Gálhidy László, Mihók Barbara, Kenderes Kata, László Ildikó

• erdei aljnövényzet a termőhely minőségének jelzője (fitoindikáció), – kocsánytalan tölgyesben szoros összefüggés a talaj

vízgazdálkodása és az aljnövényzet jelezte termőhelyi üdeség között,

– a tölgy pusztulása legerőteljesebb ott, ahol az aljnövényzet üde bükkös termőhelyet jelez.

European J. Forest Pathology 28:133-144. (1998)

Erdőökológai kutatásokStandovár Tibor docens

Ódor Péter, Gálhidy László, Mihók Barbara, Kenderes Kata, László Ildikó

• Erdőrezervátumok: az erdők természetes folyamatainak megismerésére, – hosszú távú kutatási protokol kidolgozása, – holt faanyag jelentősen növeli az erdő

biodiverzitását, különösen a mohák tekintetében, – a gazdasági erdőkből hiányoznaka a

• kizárólag holt fán élő,

• lassan megtelepedő v. növekedő mohák,

Ecological Bulletins 49: 219-229. (2001)

Erdőökológai kutatásokStandovár Tibor docens

Ódor Péter, Gálhidy László, Mihók Barbara, Kenderes Kata, László Ildikó

• A biológiai sokféleséget kevésbé csökkentő erdőművelési módok tudományos megalapozása – hegyvidéki bükkösökben, – a jelenlegi erdőművelés egyhangú erdőszerkezetet

hoz létre, fajgazdagságot és diverzitást csökkent, – bolygatások (pl. jégtörés, széldöntés) nagyobb kárt

okoznak az intenzíven hasznosított erdőkben. – hosszú távú terepi kísérlet beállítása.

Könyvtermés…

Fiziológiai növényökológiaKovácsné Láng Edit, Kalapos Tibor

Mojzes Andrea, • Egyes növényélettani és kapcsolódó strukturális

sajátságok mennyiben járulnak hozzá a fajok élőhelyi (ökológiai) sikeréhez? – C4-es fotoszintézisű növények

• hazai vegetációban betöltött szerepe;

• levélanatómiai felépítésük variációja;

Fiziológiai növényökológiaKovácsné Láng Edit, Kalapos Tibor

Mojzes Andrea • Szélsőséges élőhelyeken túlélést biztosító

fotoszintézis és vízgazdálkodás– szárazságtűrési stratégiák homokpusztáinkon;

• fenotípusos plasztikusság és élőhelyi siker– szukcesszionálisan köztes fajoknál magas

• (pl. virágos kőris, tollas szálkaperje)

– özöngyom (inváziós) fajok plasztikusabbak-e?

Plant Biosystems 137 in press (2003)

Fiziológiai növényökológiaKovácsné Láng Edit, Kalapos Tibor

Mojzes Andrea Klímaváltozás kisérletes vizsgálata homokonMTA ÖBKINKFP program

“Klímaváltozás

tájhasználat,

ökoszisztéma

válaszok”

2002-2005

Magökológiai kutatásokCsontos Péter tud. mts.

• a talajban eltemetett magbank összetétele, szerepe a növénytakaró dinamikájában és zavarást követő regenerációjában

• magtúlélési vizsgálatok eltemetéses kísérletekben

• a magyar flóra magökológia adat-bázisának létrehozása: terjesztési mód,

magalak és ezertömeg, magbank típusa. Seed Science Research 8: 47-51. (1998)

Moha ökológia és mikrotaxonómia Tóth Zoltán adjunktus

Simon Tibor, Ódor Péter, Szövényi Péter, Hock Zsófia

• fakérgen lakó mohák aljzat specifikussága,

• talajban nyugvó mohaspóra-bank, • mohák természetvédelme

• tradícionális (morfológiai) határozóbélyegek megbízhatósága,

• Tortula sect. Rurales fajcsoport

• mohanövénykén (funkcionális egyed),

• mohapárnán (genetikai egyed),

• földrajzi régióban.

– scanning elektronmikroszkópia,

Növények terjedési stratégiái, életközösségek térbeli szerveződése

Oborny Beáta docensKun Ádám, Magyar Gabriella

• A térbeli terjedés különböző módszerei mely környezettípusokban sikeresek?

• Milyen a növények tápanyagkereső (ú.n. foraging) viselkedése?

• Hogyan szelektálja a környezet az egyes stratégiákat?

• Növényi klonalitás konvergens evolúciója.

Ecology, 81(12), 3291-3304. (2000)

• térbeli dinamikai (pl. sejtautomata) modellek

Növények terjedési stratégiái, életközösségek térbeli szerveződése

Oborny Beáta docensKun Ádám, Magyar Gabriella

Evolutionary Ecology 15: 319-346. (2002)

Növények terjedési

stratégiái ...

60% “jó” folt,

S győz

40% “jó” folt,

P győz

Többváltozós statisztikai eljárások biológiai mintázatok elemzésében

Podani János egyetemi tanár

• biológiai adatok objektív elemzése számos változó alapján egyidejűleg,

• osztályozás és ordináció ma már rutin, • SYN-TAX programcsomag, fejlesztés (SYN-TAX

2000), • egyes sokváltozós statisztikák (pl. főkordináta

ordináció) ökológiai alkalmazhatóságának korlátai ill. feltételei

Többváltozós statisztikai eljárások … könytermés

Elméleti kutatási irányokSzathmáry Eörs egyetemi tanár

Czárán Tamás, Scheuring István, Pál Csaba, Jordán Ferenc, Kövér Szilvia, Számadó Szabolcs, Garay József, Jakó Eéna

• Korai evolúció strukturális (genetikai kód) és dinamikai problémái (primitív genomok szerveződése ás dinamikája)

• Az emberi nyelvkészség biológiai alapjai és evolúciója

• A nagy evolúciós lépések összehasonlító vizsgálata

Elméleti kutatási irányok – 2.

• A táplálékhálózatok stabilitásának elméleti alapjai

• A szexuális szaporodás evolúciós előnyének kutatása

• Térben explicit populációdinamika

• Az őszinte állati kommunikáció evolúciós stabilitása

Elméleti kutatási irányok – 3.

• Darwini genomika

• Az evolúciós játékelmélet továbbfejlesztése evolúciós ökológiai kontextusban

• Asztrobiológia: lehetséges élőhelyek a Marson

Néhány kiemelkedő frissebb cikk

magas impakt faktorú folyóiratokban

Károlyi, G., Péntek, Á., Scheuring, I., Tél, T. &

Toroczkai, Z. (2000) Chaotic flow: The physics of species

coexistence. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97, 13661-13665.

A koegzisztencia fizikája

• Két faj (zöld és piros) térbeli eloszlása egy akadály utáni kaotikus áramlatban

• Fontos a korai evolúció kutatásában és a plankton paradoxon feloldásában

Czárán, T., Hoekstra, R.F. & Pagie, L. (2002) Chemical warfare between microbes

promotes biodiversity. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99: 786-

790.

Mikrobák evolúciós játéka

• Az antibiotikus kölcsönhatások dominancia viszonyai fenntartják a diverzitást: a szenzitív, a rezisztens és a killer mind megmarad

Szathmáry, E., Jordán, F. & Pál, C. (2001) Molecular biology and

evolution. Can genes explain biological complexity? Science

292, 1315-1316.

Podani, J., Oltvai. N. Z., Jeong, H., Tombor, B. Barabási, A.-L. &

Szathmáry, E. (2001) Comparable system-level

organization of Archaea and Eukaryotes. Nature Genet. 29,

54-56.

Klasszifikáció a metabolikus hálózat alapján

• A: Archaea• B: Bacteria• E: Eukaryota• A genetikai

információt kezelő hálózat alapján is elvégeztük a vizsgálatot

Szabó, P., Scheuring, I., Czárán, T. & Szathmáry, E. (2002) In silico simulations reveal that

replicators with limited dispersal evolve towards higher efficiency

and fidelity. Nature in press.

A jó replikáz gének elterjednek a felületen

• A hosszabb molekulákban aránytalanul nőnek a funkcionális domének

• A rövid paraziták és a hosszú hasznos molekulák együtt élnek

Lachmann, M., Számadó, Sz. & Bergström, C.T. (2001) Cost and

Conflict in Animal Signals and Human Language. Proc. Natl.

Acad. Sci. USA 28, 13189-13194.

Néhány könyv…

• Czárán, T. (1998) Spatial models of population and community dynamics. Chapman & Hall.

• Maynard Smith, J. & Szathmáry, E. (1995) The Major Transitions in Evolution. Freeman/Oxford Univ. Press. Magyar, német, japán kiadás

• Maynard Smith, J. & Szathmáry, E. (1999) The Origins of Life. Oxford Univ. Press. Magyar, francia, japán, lengyel, spanyol, olasz, koreai kiadás.

Oxford University Press

Chapman & Hall

Nemzetközi folyóiratok szerkesztése

főszerk.: Podani Jánosfőszerk.: Szathmáry Eörs

Tanszéki kutatási infrastruktúra

• környezeti változók mérőeszközei - talajnedvességmérők, fénymérők, stb.

• ökofiziológiai terepi mérőműszerek- klorofill fluorimeter, spektrométer, infravörös gázanalizátor, stb.

• Egyéb műszerekGPS, területmérő, fénymikroszópok.

• Juniperus kutatóház (Bugac)

Tanszéki kutatási infrastruktúra

• környezeti változók mérőeszközei - talajnedvességmérők, fénymérők, stb.

• ökofiziológiai terepi mérőműszerek- klorofill fluorimeter, spektrométer, infravörös gázanalizátor, stb.

• Egyéb műszerekGPS, területmérő, fénymikroszópok.

• Juniperus kutatóház (Bugac)