Upload
others
View
6
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
A növényrendszertan alapjaibiológia tanárszakos hallgatóknak
Tóth ZoltánDéli Tömb VII. emelet 7-608 szoba
20-90-555/1718 mellé[email protected]
MohákHarasztok
NyitvatermőkZárvatermők
VIRIDIPLANTAE p.p. (excl. Chlorophyta s.lato!) Cavalier-Smith 8 kingdom
PLANTAE Margulis-Whittaker 5 kingdom
EMBRYOBIONTA (~phyta)
szárazföldi növények
Valódi ivarszerveik vannak: archegonium és antheridium. A gamétákat termelő sejteket védő sejtek borítják (sterile jacket). Ez feltehetően a szárazföldi élethez valóalkalmazkodás egyik eredménye, védik az ivarsejteket a kiszáradástól és csak megfelelő mennyiségű víz jelenlétében engedik ki a spermatozoidokat. Az algáknál agamétákat termelő sejteket csak kivételesen borítja védőréteg.
Embrióból fejlődnek - haploid ivarsejtek egyesülésével létrejött zigótából fejlődősoksejtű diploid képlet szülői szövetbe ágyazottan és steril (nem reproduktív) szövettel körülvéve. Szintén alapvetően az utódok védelme fejlődésük kezdeti, kritikus szakaszában a kiszáradás ellen. Az algák esetében vagy még megtermékenyítés előtt kiszabadulnak a gaméták, vagy az utód szabadul ki illetve válik le (Chara) még zigóta állapotban.
Eukarióta zöldalgáktól származó soksejtű szervezetek (színanyagok, plasztisz, két előreálló ostor, plazmodezmák, stb.).
Alapvetően a szárazföldi élethez alkalmazkodtak, de sokuk (legalább nemzedékváltakozásuk egy részében) vízben él (másodlagosan is!).
Szabályos haplodiplonta nemzedékváltakozás, ahol1. moháknál a szemmel látható ZÖLD NÖVÉNY A GAMETOFITON, amihez kapcsolódik az el nem ágazó sporofiton egyetlen csúcsálló sprangiummal. 2. a másik fejlődési ágon pedig a ZÖLD NÖVÉNY A SPOROFITON (fejlődés csúcsán agametofiton néhány sejtre redukálódik és nem is képes önálló életre, teljesen asporofitontól függ).
Horneophytonlignieri
Először a szilúr-devon határán jelentek meg, mint gyökértelen, és levéltelen, de felálló szárú egyszerű hajtásos szervezetek(“Rhynia-félék”)
Az ősharasztok további csoportjai a “Rhynia-félék” legősibb csoportjából vezethetők le, a jó megtartású leletek között alegrégebbi két típus: “Zosterophyllum-félék” és “Trimerophyton-félék”.
(A mikrofillum kialakulásával a Zosterophyllum-félékből alakultak ki a korpafüvek, amelyek a paleozoikum végéig ontották a fajokat,mára viszont alig néhány lágyszárú csoportjuk maradt fenn.)
(A Trimerophyton-félékből származik a többi edényes szárazföldi növény. Ezek közül is voltak fajgazdagabb és sokkal jelentősebb csoportok, mint pl. zsurlók.)
Rhyniamajor
A mohák fejlődési ága feltehetően a fenti két trachaeobionta csoport kialakulása és stabilizálódása előtt válhatott el (sajnos csak későbbi, mintegy 350 millió éves fosszíliáik vannak: Pallavicinites (=Hepaticites) devonicus, New York mellett 1961).
moha fosszíliákbalra Naiadita (triász)
jobbra Sporogonites exuberans (alsó-devon)
További (klasszikus) csoportosításuk I.:
1. (nonvascular plants) – “BRYOBIONTA” (~phyta) mohák, ahol a szállítószövet hiányzik (esetleg hidroid és leptoid sejt vagy sejtcsoport lehet)
2. edényes növények – “TRACHEOBIONTA” (~phyta) vagy hajtásos (száras) növények“CORMOBIONTA” (~phyta), ahol van vízvezető szövet: xylem (víz és ionok) illetvephloem (asszimilációs termékek. Jellemző a lignin jelenléte is.
Utóbbit újabban kladisztikai alapokon a moháktól elválasztják a sporangiumosokkládként “POLYSPORANGIOPHYTA„
További (klasszikus) csoportosításuk II.:
1. kriptogám “lopvanősző” (mohák és harasztok)
2. fanerogám (magvas) növények
algák vagy moszatok 7 törzsben: Cyanophyta,
Euglenophyta, Chrysophyta, Pyrrhophyta, Chlorophyta, Phaeophyta, Rhodophyta
telepes vagy teleptestűnövények (Thallophyta)
virágtalan növények, kriptogám növények
vagy spórás növények (Cryptogamae)
mohák (Bryophyta)
harasztok (Pteridophyta)
nyitvatermők(Gymnospermatophytavagy Gymnospermae)
zárvatermők(Angiospermatophyta,
Angiospermae, Magnoliophyta)
szárazföldi növények (Embryophyta)
hajtásos vagy szárasnövények (Cormophyta,
Telomophyta) illetve edényes növények
(Tracheophyta)virágos növények (Phanerogamae,
Anthophyta) vagy magvas növények (Spermatophyta)
Mohák(1 vagy 3 törzsben)
Supraregnum Superregnum Regnum Subregnum
EUKARYOTASejtmagvasok
METAKARYOTAValódi sejtmagvasok
PLANTAENövények
VIRIDIPLANTAEZöldpigmentűek
1. Bryobionta (~phyta) – Mohák (régiesen mohok) főtörzse (törzse?)
egyes csoportjaik rendszertani megítélése (rangja) gyakran változik (viszont az ide sorolt taxonok
összessége alig!)
Korábban kb. 24.000-25.000 ma élő faj (ebből Magyarországon valamivel több, mint 600 fordul
elő). Újabban 14.000 faj (8.000 lombosmoha, 6.000 májmoha és 200 becősmoha)
Kisebb termetű, kevésbé feltűnő, nedves (de általában már szárazföldi) környezetben élőnövények (kevés fajuk másodlagosan vízi)
Nem teljesen adaptálódtak a szárazföldi élethez(limitált méret, a hímivarsejtek vízben úszva keresik
meg a petesejteket).
Egyetlen szaprofita faj (Cryptothallus mirabilis) kivételével fotoautotfófok
1. Nincsen gyökerük, a víz és a vízben oldott sók felvétele az egész testfelületen keresztül. Sejtfal cellulóz, még inkább hemicellulóz (a víz számára átjárhatóbb), kutikula kevés esetben fejlődik.
2. Nincsen fejlett víz- és tápanyagszállító rendszerük (xylem és phloem) – kénytelenek az őket körülvevő vízre hagyatkozni. Testük felszínén és sejtről sejtre történik a vízvezetés. Kevés fejlett csoportnál vannak kezdetleges szállítóelemek, amik azonban sohasem annyira fejlettek, mint az edényes növényeknél.
3. Nem tudnak fenntartani korrekt vízháztartást. A problémát 2féleképpen képesek megoldani (szinte fokozatmentes átmenettel a két szélső állapot között)
A. vagy csak nedves helyeken élnek
B. fiziológiai szárazságtűrés - poikilohidratúra (vízfelvétel és -leadás gyorsan,kiszáradáskor összepöndörödnek és nyugalmi állapotba kerülnek de vízhez jutva gyorsan felélednek. (sok fajukra jellemző a szárazságtűrés vagy a kiszáradás túlélése).
4. Méretük nagyon limitált, még nedves környezetben is.
5. Határozott környezeti igények - talaj pH, vízgazdálkodás, páratartalom, fényviszonyok(sokuk bioindikátor)
Szabályos nemzedékváltakozás
A mohák szemmel látható és ismert nemzedéke a zöld, haploid gametofór, amin és amitől valamilyen mértékben függve fejlődik a diploid sporofiton. Nem parazitizmus (inkább csak különböző fajok között értelmezhető), hanem ún. gonotrófia (“szülői”táplálás, parental nutrition), mint pl. vörösmoszatoknál, heterospórás harasztoknál, magvas növényeknél.
A növények között a gametofiton a moháknál éri el legnagyobb diverzifikálódását.Levélszerű (phyllidium), szárszerű (caulidium) és gyökérszerű (rhizoid) képleteik lehetnek.
Protonéma (kloronéma, kaulonéma) is a gametofiton része
A gametofiton soksejtű gametangiumokat visel egy vagy külön növényen. A gametangiumokat steril sejtréteg(ek) veszik körül (steril jacket). Archegoniumban petesejt valamint nyaki és hasi csatornasejtek. Antheridium
Sporofiton részei a talp,a toknyél (seta) és a tok (capsula)
szinoikus paroikus autoikus
kétlaki
dioikus
egylaki
monoikus
Vegatatív propagulumok
A gametofiton vegetatív
szaporodás-formái nagyonelterjedtek és változatosak
Hajtás-, szár-, levéltöredék
Speciális levelek vagy letöredező
levélrészek (pl. levélcsúcs)
Fonalak vagy gemmák (ált. többsejtűek)
Rizoid-gemma (tuber)
Rizoid-gemma (tuber)
Bryum capillare
Fissidens adelphinus
Aulacomnium palustre gemmákkal
3 (-4) csoportjuk (ezek gyakran törzsi szinten elkülönítve!) az egyeseknél 2 további csoportra választott HEPATICAE (májmohák, liverworts), az ANTHOCEROTAE (becősmohák, szarvasmohák, hornworts) és a MUSCI (lombosmohák, mosses).
Rendszertani és evolúciós ismereteinktől függően egyes kisebb csoportok hasonló magas rangon (is) szerepelhettek (pl. TAKAKIA, de más csoportok is).
korábbi rendszerek, részben pl. Soó Rezső 1965, Hortobágyi Tibor 1979 (kék elefánt), Strassburger 1998 és mások
modern rendszerek, mint pl. Podani János 2003±GYAKORLATI fajlista
1. ANTHOCEROTOPSIDA (Anthocerotae) szarvasmohák, becősmohák 1. A N T H O C E R O T O P H Y T A
3. BRYOPSIDA (Musci) lombosmohák 3. B R Y O P H Y T A (s.str.)
2. HEPATICOPSIDA (Hepaticae) májmohák 2. H E P A T O P H Y T A
2a. (Takakiopsida) takakiák
2b. (Jungerrmanniopsida) JUNGERMANNIDAE (leveles májmohák) Calobryales (ősmájmohák), Jungermanniales (Acrogynae, valódi leveles májmohák), Metzgeriales (Jungermanniales Anacrogynae, teleptestű leveles májmohák, villázómohák)
2c. (Marchantiopsida) MARCHANTIDAE (telepes májmohák) Sphaerocarpales, Marchantiales (csillagos májmohák)
JUNGERMANNIOPSIDA Calobryales, Jungermanniales, Metzgeriales, Treubiales
MARCHANTIOPSIDA Sphaerocarpales, Monocleales, Marchantiales
ANDREAEIDAE (sziklamohák)
SPHAGNIDAE (tőzegmohák)
BRYIDAE (valódi lombosmohák) (Acrocarpi et Pleurocarpi)Bryales (legalább 10-15 alrenddel, egyeseknél közöttük az alábbiak is:) (Archidiales) ARCHIDIIDAE (őslombosmohák)(Tetraphidales) TETRAPHIDAE(Ploytrichales) POLYTRICHIDAE (szőrmohák)(Buxbaumiales) BUXBAUMIIDAE
Takakiales (?)
ANDREAEOPSIDA Andreaeales, Andreaeobryales
SPHAGNOPSIDA
BRYOPSIDA Tetraphidales, Polytrichales, Bryales, Hypnales, Leucodontales, Hookeriales
B R Y O P H Y T Amohák törzse
B R Y O B I O N T A mohák s.lato
Nothotylales, Anthocerotales
HEPATICAE ANTHOCEROTAE MUSCI
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Sok lentikuláris plasztisz 1 (-8) nagy plasztisz Sok lentikuláris plasztisz
Tok falán nincsen sztóma Tok falán ált. van sztóma Tok falán ált. van sztóma
Leveles és teleptestű teleptestű Mind leveles
Sporofiton archegonium falán belül,sporogenezis egyidejű
Sporofiton kiemelkedő, sporogenezis folyamatos
Sporofiton korán kiemelkedő, sporogenezis egyidejű
Toknyél (ha van) csak éréskor nyúlik meg, vékony falú
Nincs toknyél Toknyél (ha van) korán megnyúlik,sztereidákkal
Legtöbbször van elatera Pseudoelatera van Elatera nincsen
Protonéma lehet, ekkor csúcsi vagy szárközi növekedésű
Protonéma nincs Többnyire csúcsi növekedésűprotnéma
1 előtelepen 1 gametofór 1 előtelepen több növény, kivéveSphagnum
Többnyire jól differenciálódott,komplex olajtestek
Nincsenek olajtestek Differenciált olajtestek nincsenek
Leveleik (ha vannak) két lebenyesek(legalább korai fejl. stádiumban), ér nincs, 3 sorban
Nincsenek levelek Leveleik még korai fejl. stádiumban sem két lebenyesek, ér lehet,spirálisan állók
Nincs kolumella, operculum, annulus, perisztómium
U.a. mint májmoha, de vankolumella
Legtöbbször vannak vagy hiányozhat bármelyik
Hiányzó vagy egysejtű rhizoidok Egysejtű rhizoidok Többsejtes rhizoidok, lehetnek papillásak és simák
MOHA FILOGÉNIA
1. Szárazföld meghódításakor a gameto- és sporofiton fokozatos alkalmazkodásával ősi Trachaeophyta és Bryophyta szétválása megindul.
ALGA ős => dorziventrális teleptestű májmoha ahol a gametofitonnál kutikula és intercelluláris járatok, majd légkamra, szállítósejtek, abszorpciót végző rhizoidok valamint a sporofitonnál vastagfalú meiospóra és különféle terjesztési módok alakulnak ki => teleptest karéjosodásával levél LEVELES MÁJMOHA => LOMBOSMOHA.
2. Közvetlen algaősből vagy a zöldalga => Proto-Tracheophyta => őscserje =>magvaspáfrány fejlődési vonalból a sporofiton fokozatos fejlődése és önállósodása előtt a karbon tájékán először kiágaztak a lombosmohák, majd ezekből kiváltak aleveles májmohák amikből származnak a telepesek és a sor végén maradt a redukált Takakia.
3. Wettstein: hogyha a máj- és lombosmohák közös őstől származnak, akkor amájmohán belül a radiális szimmetria az ősibb, igy a thalloid a levezetett. Takakiaalátámasztotta 1951.
1981 Schuster
ALGA => ősi Haplomitrium- v. Takakia-szerű ősből párhuzamos fejlődési utak:
=> MÁJ => leveles => thalloid (Jungermannidae)
=> MÁJ =>(kimarad a leveles) => thalloid (Marchantidae)
=> LOMBOS
4. 1993 Takakia sporofitonja Andreaea-hoz hasonlít, de csak 1-2 hasítékkal nyílik
Takakia - Calobryum, Haplomitrium nem rokonok!
Kladisztika: sok ultrastruktúrális sejttani és biokémiai tulajdonság alapján
COELOCHAETA, CHARA szárazföldre lépés
MÁJMOHA
ANTHOCEROS
LOMBOSMOHA
PSILOPHYTA
TRACHEOPHYTA Rhyniophyta őscserje redukciója
Chloroplast genome of Marchantia polymorpha
Physcomitrella patens chloroplast
Physcomitrella patens chloroplast
Becősmohák - szarvasmohák Anthocerotae
AnthocerotophytaAnthocerotopsida
5-6 nemzetség kb. 100 (-200) fajjal
Soksejtrétegű,elágazó, rozetta-alakú telep rhizoidokkal
1 nagy plasztisz sejtenként, 5-6kromoszóma,olajtest nincsen
Gametofiton felső felszínébe süllyesztve antheridiuimok (eleinte bezárva, később felnyílik) és archegóniumok
Gametofiton alján kamrákban Nostockékalga
Dendroceros archegoniumok
Alapjánál interkaláris merisztémával folyton növő sporofiton,rajta sztómák, epidermisze alatt kloroplasztiszokkal. Asporofiton hossza a környezeti feltételek függvénye.Szukcedán spóraképzés.
Pseudelatera (többsejtű elatera)