1

A „növények” rendszerezéseKalapos Tibor - Podani János

Növényrendszertani, Ökológiai és Elméleti Biológiai Tanszék, http://ramet.elte.hu/~ramet/staff/Kt/ktmain.html

http://ramet.elte.hu/~podani/

2

Előadások az első félévben:IX. 11. 18. 25.X. 2. 9. 16.XI. 6. 13. 20. 27. XII. 4. 11.

Megbeszélendő témák:Osztályozás fontossága, elvi alapjai. Népi osztályozások. A tudományos osztályozás története. Evolúció és osztályozás. A „múlt rekonstrukciója”: kladisztika. Molekuláris módszerek. Nevezéktan. Arendszertani iskolák sokfélesége: ellentétek és ellentmondások. Az élet fája. Cianobaktériumok. Eukarióták: növények és különleges csoportok (Chromalveolata, Excavata, Hacrobia, Rhizaria stb.) bennük korábban növénynek tekintett szervezetekkel. Az endocitoszimbiózis fontossága.

Számonkérés:Irásbeli kollokvium a téli vizsgaidőszakban

3

Irodalom: A növények evolúciója és osztályozása + CD. Eötvös Kiadó, Budapest. 2015.

Földindulás a szárazföldi növények osztályozásábanEötvös Kiadó, Budapest. 2005.

Podani J. 2007. Rendteremtés a biológiai osztályozásban. Élet és Tudomány 62 (29): 902-905.Podani J. 2007. Az élet törzsfája. Élet és Tudomány 62 (30): 943-946.Podani J. 2007. Új rokonok – molekuláris alapon. Élet és Tudomány 62 (32): 1008-1011.

Előadások:A kurzus Neptun MeetStreet oldalán (főleg első félév)http://ramet.elte.hu/~podani/lectures.htm (főleg a második félév)

4

A rendszerezés fontossága - Biológiai diverzitás kezelése

Ismert és leírt fajok számakb. 1,3-1,5 millió eukarióta (80% rovar)kb. 0,25 millió kihalt faj

Tradicionálisan növénynektekintett fajok száma: ~450000

Becslések:9 millió eukarióta – vagyis kb.85% szárazföldi és 90% tengerimég ismeretlen Mora C, Tittensor DP, Adl S, Simpson AGB, Worm B (2011) How Many Species Are There on Earth and in the Ocean? PLoS Biol 9(8): e1001127

5

Taxonómia – „TAXON”-ok tudományaGyűjtés – meghatározás („identifikáció”) – fajleírás, nevezéktan– új taxonok létesítése – teljes rendszer kidolgozása („osztályozás” vagy„klasszifikáció” - „rendszerezés”)

Szisztematika – rendszertanA fentiek mellett: makro- és mikroevolúciós folyamatok vizsgálata. Biogeográfiai, paleontológiai, élettani, biokémiai stb. vonatkozások…

6

Osztályozások és a nyelv

Tzeltal (Mex): 471 növénynév, ebből 61% faj, 21% génusz

Fore (Pápua NG): 110 madárnév -120 faj

Ndumba (Pápua NG): ~1100 növénynév, 850 taxon;

~ 400 állatnév, 350 taxon

7

1. Arisztotelész (Kr.e. 384-322)

- gondolkodó lények- érző, mozgó szervezetek- „tökéletlen lelkűek”

Természet lépcsője - Scala naturae

Kettős szemlélet a rendszerezés történetében

8

Charles Bonnet(1720 – 1793)

9A logikai divízió (felosztás) ábrázolása fával - fogalmak fája – Porphyrius

(234-305)

2. Arisztotelész (Kr.e. 384-322)

10

A. Cesalpino (1524-1603)Pisa: De plantis libri XVI (1583) Hasonlóság fontossága azosztályozásbanA Scala naturae hatása:Fák, lágyszárúak, legalul mohák, gombák

Caspar (Gaspard) Bauhin (1560-1624)Pinax theatri botanici – 6000 faj!Fák, cserjék, lágyszárúak

A binominális nómenklatúra elsőalkalmazása – génusz + faj

A botanika történetének négy fontos szereplője

11

J. Ray (1627-1705)Historia plantarumScala naturae – benne megjelennek: egyszikűek, kétszikűek. Faj fogalmának első tud. meghatározása

Többszavas nevek, pl.:Nepeta floribus interrupte spicatus pedunculatis

A.Q. Rivinus (1652-1723)Ordo plantarum…Virág (pl. ötszirmúak) és termés Génusz és fajnevekkövetkezetes alkalmazásaNincs redundancia – több szócsak akkor, ha a génusz sokfajos

12

A természet objektumainakelső átfogó ósztályozása

Species Plantarum1753

Diószegi – Fazekas: Magyar füvészkönyv 1807

A rendteremtő:Carl Linné (1707-1778)

13

Részhalmazok (partíció) Gráfok

Természet lépcsője

Linné osztályozása

Hierarchia

Exkluzív

Inkluzív

14

Főbb rangok az élővilág Linné-féle osztályozásában

Genus

Család*

Faj

Rend

Osztály

Törzs**

Dendrogram

* Magnol, ** Haeckel (phylum), Eichler (division)

15

Nyelvek osztályozása

16

1735 - Állatok1753 – Növények

Az osztályozás alapja

Carl Linné(1707-1778)

17Nincs egyetlen, kitüntetett osztályozás!

Monotetikus vs. Politetikus osztályozás

- - - - - - - - + + + + + + + + + ++ + + + + + + + - - - - - - - - - -+ + + + + + + + - - - - - - - - - -

+ - - - - - - - + + + + + + + + + ++ + + + + - + + - - - - - - - - - -+ + + + + + + + - - - - - - - - + -

„Mesterséges” vs. „Természetes” osztályozás

Speciális célú vs. Általános célú osztályozás

18

Carl Linné: „Methodi naturalis”, in: Philosophia botanica 1780

1. Piperiatae – Arum, Piper2. Palmae – Phoenix, Cycas (!)3. Scitamina – Canna, Curcuma4. Orchideae – Orchis, Ophrys5. Ensatae – Iris, Gladiolus6. Tripetalodeae – Butomus, Alisma7. Denudatae –Crocus, Colchicum8. Spathaceae – Galanthus, Narcissus9. Coronariae – Scilla, Hyacinthus10. Liliaceae – Lilium, Tulipa, Fritillaria, Erythronium11. Muricatae – Bromelia, Tillandsia12. Coadunatae – Magnolia, Liriodendrum13. Calamariae – Carex, Cyperus, Juncus14. Gramina – Zea, Poa, Festuca15. Coniferae – Abies, Pinus, Ephedra (!)16. Aamentaceae – Salix, Platanus, Fagus17. Nucamentaceae – Xanthium, Ambrosia18. Aggregatae – Dipsacus, Protea19. Dumosae – Cotinus, Viburnum20. Scabridae – Ficus, Urtica21. Compositi – Crepis, Helianthus22. Umbellatae – Apium, Daucus23. Multisiliquae – Paeonia, Ranunculus24. Bicornes – Erica, Vaccinium25. Sepiariae – Syringa, Fraxinus26. Culminiae – Tilia, Theobroma27. Vaginales – Laurus, Polygonum28. Corydales – Fumaria, Pimpinella 29. Contorti – Asclepias, Vinca30. Rhaeades – Papaver, Chelidonium31. Putaminea – Capparis32. Campanacei – Convolvulus, Campanula33. Luridae – Solanum, Digitalis34. Columniferae – Malva, Camellia

35. Senticosae – Rosa, Rubus36. Comosae – Spiraea, Alchemilla37. Pomaceae – Pyrus, Ribes38. Drupaceae – Prunus, Cerasus39. Arbustiva – Myrtus, Philadelphus40. Calycanthemae – Oenothera, Lythrum41. Hesperideae – Citrus42. Caryophyllei – Dianthus, Silene43. Asperifoliae – Echium, Myosotis44. Tellateae – Galium, Rubia45. Cucurbitaceae – Bryonia, Passiflora 46. Succulentae – Cactus, Sedum47. Tricoccae – Euphorbia, Carica48. Inundatae – Hippuris, Typha, Potamogeton49. Sarmentaceae – Vitis, Hedera, Asparagus50. Trihilatae – Acer, Aesculus51. Preciae – Primula, Cyclamen52. Rotaceae –Gentiana, Lysimachia53. Holeraceae – Atriplex, Salicornia54. Vepreculae – Rhamnus, Lycium55. Papilionaceae – Vicia, Cytisus56. Lomentaceae – Sophora, Mimosa57. Siliquosae – Brassica, Draba58. Verticillatae – Salvia, Lavandula59. Personatae – Scrophularia, Verbena, Vitex60. Perforatae – Hypericum, Cistus61. Statuminatae – Celtis, Ulmus62. Candelares – Rhizophora63. Cymosae –Lonicera, Loranthus64. Filices – Ophioglossum, Polypodium65. Musci – Bryum, Hypnum, Lycopodium (!)66. Algae – Ulva, Chara, Marchantia (!), Lichen (!)67. Fungi – Agaricus, Boletus68. Vagae – be nem soroltak, pl. Pinguicula, Plantago, Cuscuta

19

Génusz + fajnév + szerző + évszám – binominális nómenklatúra

Taxus baccata L. 1753 - a névadásnál a prioritás elve dönt (vö. szinonimák)

Egységes nevezéktan (nómenklatúra)

Összhangban van a nem tudományos elnevezésekkel

Tud. MalájCitrus aurantifolia Limau kapasC. grandis Limau besharC. hystrix Limau purutC. macroptera Limau hantuC. medica Limau susuC. microcarpa Limau kesturiC. suhuiensis Limau manisC. swinglei Limau pegar

De

Tud. MagyarSolanum tuberosum burgonyaS. melongena padlizsánS. nigrum fekete csucsorS. lycopersicum paradicsom

20

Problémák a linnéi binominális nevezéktannal

1. Külön kód alakult ki a növényekre, az állatokra és a baktériumokra –Egymástól független és eltérő szabályrendszerrel

A botanikai nómenklatúra sajátságai:

a. Tautonímák („Polygonatum polygonatum”) nem megengedettek(de állatoknál igen: Vulpes vulpes, Pica pica stb.)

b. A rangok neveiben rögzített végződésekcsalád: -aceae, de megengedett kivételek is vannak (Compositae)rend: -alesosztály: -opsida, de –phyceae (algák)törzs: -phyta(de állatoknál pl. –idae a család)

c. A szerzők a név után, változtatás esetén zárójelbenFagus sylvatica L.Corydalis solida (L.) Swartz(de állatoknál Vulpes vulpes (L.) – eredetileg Canis vulpes L.)

21

Problémák a linnéi binominális nevezéktannal

2. Az osztályozás NEM független a névtől –lásd a Vulpes és a Corydalispéldákat. Vagyis a prioritás csak részlegesen érvényes

Linné nevei!! – minden faj „palustris”

Caperonia palustrisLudwigia palustrisEleocharis palustrisEpipactis palustrisRorippa palustrisTephroseris palustrisPardosa palustrisTerebralia palustris

(L.) A. St.-Hil.(L.) Elliott

(L.) R. & Sch.(L.) Crantz(L.) Besser

(L.) Rchb.(L.)

(L.)

Othonna palustris L.Cineraria palustris (L.) L.

22

Ficus

Pictures: Google Web Search

3. A „függetlenség” következményei : Azonos növény és állatnevek„megengedettek” – génusz-szint

communis carica

23

Gaussia princeps H. Wendl. Gaussia princeps (Scott)

cybertruffle.org.uk

Pictures: Google Web Search

24

Ficus variegata

Röding

Blume

25

Eubacteria

Archaea

Metamonada

Euglenophyta

Chlorarachniophyta

Foraminifera

Radiolaria

Glaucophyta

Rhodophyta

Chlorophyta

Zygnematophyceae

Charophyceae

Embryophyta

Phaeophyceae

Xanthophyceae

Bacillariophyceae

Chrysophyceae

Oomycota

Haptophyta

Cryptophyta

Ciliata

Apicomplexa

Dinophyta

Archamoebae

Myxomycetes

Choanoflagellata

Metazoa (animals)

Chytridiomycota

Zygomycota

Ascomycota

Basidiomycota

Excavata

Rhizaria

Plantae

Chrom-alveolata

Opisthokonta

Amoebozoa

Bikonta

Unikonta

Megoldás: egységes BioCode

4. A „függetlenség” következményeiTeljes káosz, ha a legmodernebbismereteket vesszükalapul