BOTANIKA BEZCÉVNÝCH ROSTLIN

pro odbornou biologii

B120P76I, 3/2, Z + Zk, 6 kreditů

Verze 2010

BOTANIKA BEZCÉVNÝCH ROSTLIN

pro odbornou biologii

B120P76I, 3/2, Z + Zk, 6 kreditů

přednášku

praktické cvičení a „poznávačku“

zkoušku

terénní cvičení z botaniky

CO S NÁMI ABSOLVUJETE:

Karel Prášil prasil@natur.cuni.cz

Jiří Neustupa neustupa@natur.cuni.cz

BOTANIKA BEZCÉVNÝCH ROSTLIN

1. lekce

• Vymezení problematiky:

„bezcévné rostliny“, biodiverzita a systematika.

• Vědní obory algologie, mykologie,

lichenologie a bryologie.

• Do kterých říší ţivých organizmů zástupci

„bezcévných rostlin“ náleţejí?

Základní

učebnice:

Tomáš Kalina & Jiří Váňa

Sinice, řasy, houby,

mechorosty a podobné organismy v současné biologii.

Karolinum 2005

Doporučená

literatura

Doporučená literatura

Doporučená

literatura

DALŠÍ DOPORUČENÁ LITERATURA

prezentace přednášek lze najít na adrese

http://botany.natur.cuni.cz

a u předmětu B120P76I v SISu

Cíl předmětu:

Velmi stručně se seznámit se systémem, ekologií,

historickým vývojem a významem autotrofních i

heterotrofních organizmů, které tradičně studují

vědecké obory botanika a mykologie, konkrétně

- algologie

- mykologie

- lichenologie

- bryologie

příklad autotrofního stélkatého organizmu

Euastrum oblongum

Euastrum verrucosum

Zařazení: říše PLANTAE

oddělení CHLOROPHYTA

příklad heterotrofního

stélkatého organizmu

kyjanka purpurová

Clavaria purpurea

Zařazení:

říše FUNGI

oddělení BASIDIOMYCOTA

NEJDŘÍVE NĚKOLIK ZÁKLADNÍCH

OTÁZEK

Co označujeme jako bezcévné rostliny?

Co je to stélka?

Co je to biodiverzita?

Proč je důležitá systematika?

Čemu slouží nomenklatorika?

Kolik rozlišujeme říší živých organizmů?

Co označujeme jako bezcévné rostliny?

Karl von Linné (v latinském přepisu Carolus Linnaeus, 1707-1778) dělil rostliny na

tajnosnubné ( nekvetoucí, Cryptogamia), nazývané téţ stélkaté (Thallobionta, Thallophyta, thallus je česky stélka), později téţ bezcévné, nebo (rozuměj vývojově) „niţší“, a

jevnosnubné (kvetoucí, Phanerogamia), s tělem rozčleněným na kořen, stonek a listy (rozčleněné tělo se nazývá cormus, proto téţ Cormobionta, Cormophyta), téţ označované jako cévnaté nebo (rozuměj vývojově) „vyšší“ rostliny.

Bezcévné rostliny je společné označení pro sinice, řasy, houby, lišejníky a mechorosty v tradičním smyslu. Nejedná se tedy o systematickou nebo vývojovou skupinu, ale pouze o souhrnné (a v podstatě nepřesné) označení několika skupin stélkatých organizmů. Nepřesné proto, ţe se nejedná pouze o rostliny, ale zástupce několika různých říší.

Co je to stélka?

Stélka (lat. thallus) je obecný název vegetativního těla jednobuněčných i

mnohobuněčných organizmů, které postrádá diferenciovaná pletiva a

zpravidla také chybí spojení mezi buňkami pomocí plazmodesmat.

Stélka tedy není členěna na kořen, stonek a listy, ale funkční obdobu

těchto orgánů tvoří rhizoidy, kauloid a fyloidy. Název stélka má

historickou hodnotu a byl pouţíván jako protiklad k rostlinnému tělu

sporofytů suchozemských rostlin, nazývanému kormus (Cormophyta).

Stélka (thallus) představuje jednobuněčné nebo vícebuněčné tělo

organizmu, které však není rozlišeno na kořeny, stonek a listy. Stélka

ovšem můţe být diferenciována, a to morfologicky (např. polární

rozlišení u některých jednobuněčných stélek), nebo i funkčně.

U pokročilejších typů dochází k morfologické a funkční diferenciaci aţ

do stupně plektenchymatických nebo pseudoparenchymatických pletiv

a primitivních cévních svazků.

V současnosti, kdy původní Thallobionta přestala tvořit umělý,

nefylogenetický „botanický“ celek a jsou distribuována mezi bakterie,

prvoky, chromista, houby a rostliny, se pak thallus/stélka dostává do

kompetice s termíny vţitými pro označení „těla“ organizmů těchto

skupin.

Co rozumíme pod pojmem biodiverzita?

Pojem „biodiverzita“ označuje rozmanitost, variabilitu mezi ţijícími

organizmy, která vznikla v důsledku evoluce a představuje jak

rozmanitost druhovou, tak rozmanitost ekosystémů.

Biodiverzita se vyvíjí v prostoru a čase vlivem evolučních podnětů jako

jsou mutace, adaptace a genetický posun (drift). Biodiverzita má tři

úrovně:

úroveň genetickou

úroveň druhovou

úroveň společenstev.

Genetická diverzita umoţňuje kontinuální vývoj druhů na základě

příbuzenských subpopulací v rámci druhu. Genetická diverzita tak

ovlivňuje diverzitu na vyšších úrovních. Bez biodiverzity na niţších

úrovních by se populace nebyly schopny vyvíjet a přizpůsobovat

změnám ţivotního prostředí.

Místo odpovědi se nejdříve zamysleme nad tím,

co je asi úkolem systematiky:

A) Znechutit uţivatelskou veřejnost neustále se měnícími

systémy a dlouhými výklady o tom, ţe kaţdý

systém, který jste se naučili, je jiţ zastaralý.

B) Odradit studenty od studia systematických disciplín

nutností memorovat dlouhé seznamy

nesrozumitelných jmen s podivnými koncovkami.

C) Vyjádřit přehledně a komplexně současný stav

znalostí o jednotlivých skupinách organizmů,

včetně moţných vývojových souvislostí.

Proč je důleţitá systematika?

Správná odpověď:

C) Vyjádřit přehledně a komplexně

současný stav znalostí o

jednotlivých skupinách

organizmů včetně moţných

vývojových souvislostí.

Úkoly systematiky

Zjistit a správně interpretovat všechny

dostupné informace o studovaných

organizmech.

Rozlišit jednotlivé skupiny organizmů,

utřídit je podle určitých hledisek a

srozumitelně je označit (taxonomie a

nomenklatorika).

A to nejdůleţitější: na základě uvedeného se

snaţit o pochopení vývoje, pochopení

fylogenetických vztahů, které by výsledné

uspořádání (systém) mělo vyjadřovat.

Co tedy je vlastně „systém“?

Systém není seznam, ale

vyvíjející se názor,

respektive vyjádření názoru na

danou skupinu organizmů na

základě aktuálních znalostí,

a směřuje k poznání historického

vývoje (fylogeneze) i současného

stavu dotyčné skupiny organizmů.

A co je to nomenklatorika?

Nomenklatorika je pomocná disciplína systematické biologie, kerá se zabývá volbou, pouţitím a změnami vědeckých jmen taxonů všech kategorií. Vědecká jména jsou latinská (nebo latinizovaná) a mají mezinárodní platnost. Pravidla určující práci s jmény taxonů jsou přesně normována v mezinárodních nomenklatorických kódech. V současné době existuje několik nomenklatorických kódů:

• Mezinárodní kód botanické nomenklatury (International Code of Botanical Nomenclature)

• Mezinárodní kód zoologické nomenklatury (International Code of Zoological Nomenclature)

• Mezinárodní kód nomenklatury prokaryot (International Code of Nomenclature of Procaryota)

• Fylogenetický kód biologické nomenklatury (PhyloCode: A Phylogenetic Code of Biological Nomenclature)

Národní názvosloví a vědecké pojmenování

Etnická skupina – vlastní národní názvosloví.

Vědecké pojmenování (nomenklatura) je latinské, platí jednotně na celém světě a řídí se mezinárodními pravidly, tzv. kódy.

V případě druhu je vědecké pojmenování binominální: rodové jméno + druhové epitetum a součástí jména je platná zkratka autora jména, kterou také určuje nomenklatorický kód.

Správné jméno spolu se správným taxonomickým hodnocením představuje ve formě vrcholné zkratky určitou základní charakteristiku taxonu.

Amanita muscaria (L.) Pers.

muchomůrka červená/ muchotrávka červená

německy Roter Fliegenpilz

Mezinárodní kód botanické nomenklatury je zaloţen na

několika zásadách:

1. Botanická nomenklatura je nezávislá na nomenklatuře zoologické.

2. Pouţití jmen taxonomických skupin v hodnotě druhu aţ do hodnoty

čeledi se řídí pomocí nomenklatorických typů. Nomenklatorický typ je

prvek, s nímţ je trvale spojeno jméno taxonu bez ohledu na to, zda se

jedná o správné jméno nebo synonymum.

3. Nomenklatura taxonomických skupin je zaloţena na prioritě, tj.

přednost při volbě platného jména mají vţdy nejstarší platně

publikovaná jména.

4. Kaţdý taxon s přesným vymezením, zařazením a hodnotou můţe

nést jediné správné jméno, a to nejstarší jméno, které je v souladu s

pravidly Kódu. Ostatní platně publikovaná jména, která nemají prioritu

nebo jsou z hlediska dnešního taxonomického pojetí jiţ zastaralá, se

nazývají synonyma. V dosahu působnosti daného kódu nesmí

existovat stejná jména pro různé taxony (homonyma).

5. Vědecká jména jsou latinská a důleţitou součástí jména jsou

autorské zkratky za jménem, které jméno jednoznačně určují.

Přehled základních systematických kategorií

taxonomická kategorie koncovka příklad

DRUH (species) nemá Chlorella vulgaris

Boletus edulis

ROD (genus) nemá Amanita

ČELEĎ (familia) -aceae Amanitaceae

ŘÁD (ordo) -ales Agaricales

TŘÍDA (classis) -phyceae Chlorophyceae (u řas)

(odlišnosti u -mycetes Basidiomycetes (u hub)

jednotlivých skupin) -opsida Sphagnopsida (u mechorostů)

ODDĚLENÍ -phyta Chlorophyta (řasy a rostliny)

(divisio, phyllum) -mycota Basidiomycota (u skupin, které studuje mykologie)

ŘÍŠE (regnum) nemá Chromista, Fungi, Plantae

NADŘÍŠE, DOMÉNA nemá Archea, Prokarya, Eukarya

(imperium)

Přehled hlavních probíraných jednotek

doména (nadříše): Prokarya

říše: Bacteria (oddělení Cyanophyta)

doména (nadříše): Eukarya

říše: Protozoa (oddělení Acrasiomycota, Myxomycota,

Plasmodiophoromycota, Chlorarachniophyta,

Euglenophyta, Dinophyta)

říše: Chromista (oddělení Cryptophyta, Labyrinthulomycota,

Peronosporomycota, Hyphochytriomycota,

Heterokontophyta, Haptophyta)

říše: Fungi (oddělení Chytridiomycota, Microsporidiomyco-

ta, Zygomycota, Ascomycota, Basidiomycota)

říše: Plantae (oddělení Glaucophyta, Rhodophyta,

Chlorophyta, Charophyta, Anthocerotophyta,

Marchantiophyta, Bryophyta)

NEJDŘÍVE NĚKOLIK OTÁZEK

Co označujeme jako bezcévné rostliny?

Co je to stélka?

Co je to biodiverzita?

Proč je důleţitá systematika?

Čemu slouţí nomenklatorika?

A zbývá nám poslední:

Kolik rozlišujeme říší ţivých organizmů?

Kolik rozlišujeme říší ţivých organizmů?

Odpověď nutně souvisí s aktuální úrovní znalostí o

historickém vývoji (fylogenezi) ţivých organizmů.

Termín fylogeneze poprvé pouţil německý biolog

E. Haeckel (1834-1919). Rozuměl tím historický vývoj

druhů i celých skupin organizmů.

Haeckel (1866) své fylogenetické představy zakládal na

srovnání ontogenetického vývoje, zejména srovnávací

embryologie, morfologie a anatomie, značný význam

přikládal paleontologickým nálezům.

Vztahy mezi organizmy vyjadřoval Haeckel pomocí

fylogenetických stromů, v nichţ výchozí, vývojově

jednodušší organizmy jsou předky vývojově

dokonalejších organizmů.

Z hlediska fylogeneze lze rozlišit

tři kategorie taxonů:

1. Taxony monofyletické – zahrnuje výlučného společného předka tohoto taxonu a všechny jeho potomky.

2. Taxony parafyletické – zahrnují svého společného předka, ale ne všechny jeho potomky. Společný předek tedy není výlučný pro tento taxon, ale byl předkem i taxonu jiného.

3. Taxony polyfyletické – nezahrnují svého společného předka jsou jen seskupením podobných organizmů bez vývojových souvislostí.

PROKARYA EUKARYA

?

UNIVERZÁLNÍ FYLOGENETICKÝ STROM (Rosypal 2003)

VÝVOJOVÉ VZTAHY

HLAVNÍCH SKUPIN

ORGANIZMŮ

z Rosypala 2003,

tedy z doby před

studií

Simpson & Roger 2004

Ale podívejme se

hlouběji do historie:

Příklad staršího, velmi zjednodušeného vývojového schématu

z Linného období (polovina 18. století).

zakladatel

systematické

botaniky

K. Linné

1707-1778

Příklad staršího, velmi zjednodušeného vývojového schématu

z Linného období (polovina 18. století).

zakladatel

systematické

botaniky

K. Linné

1707-1778

V 18. století tedy byly rozlišovány dvě nejvyšší systematické jednotky (říše), a to rostliny a ţivočichové.

Ve století 19. byly vytyčeny hned 3 další vysoké skupiny, které měly pokrýt primitivní, nejjednodušší nebo jednobuněčné organizmy, které na základě postupujících poznatků jiţ nebylo vhodné řadit mezi rostliny nebo ţivočichy:

Protozoa, Protoctista a Protista.

PROTOZOA Goldfuss 1818 - převáţně jednobuněčné organizmy.

Polovina 19. století – dvě nově ustavené říše pro velkou skupinu nejmenších a primitivních organizmů:

PROTOCTISTA Hogg 1861 pro jedno- i vícebuněčné organizmy, které nelze zařadit ani mezi rostliny, ani mezi ţivočichy.

PROTISTA Haeckel 1866 pro jednobuněčné organizmy, stojící mezi rostlinami a ţivočichy.

Důvody, proč tyto tři říše jiţ neodpovídají současným poznatkům o fylogenezi.

Ernst Haeckel 1866

ZPĚT

Ernst Haeckel 1866

systém pěti říší podle Whittakera (1969)

nové rysy: zdůraznění významu trofie

a houby s.l. poprvé jako samostatná říše

PLANTAE FUNGI ANIMALIA

systém pěti říší podle Whittakera (1969)

nové rysy: zdůraznění významu trofie

a houby s.l. poprvé jako samostatná říše

PLANTAE FUNGI ANIMALIA

výživa

ab

so

rpc

e

Margulisová 1997

CHROMISTA

PLANTAE

FUNGI

PR

OT

OZ

OA

PROKARYOTA

EUKARYOTA

ALGOLOGIE: Bacteria, Protozoa, Chromista, Plantae

MYKOLOGIE: Protozoa, Chromista, Fungi

BRYOLOGIE: Plantae

BACTERIA

VÝVOJOVÉ VZTAHY

HLAVNÍCH SKUPIN

ORGANIZMŮ

Zjednodušené schéma vztahů hlavních říší ţivých organizmů. (skripta Váňa 1996)

Fungi Animalia Chromist

a

Plantae

Protozoa

PROKARYA

EUKARYA

Archezoa

Archaebacteria

Eubacteria

(hypotetická eukarya)

SYSTÉM EUKARYOT: potřebujeme říše?

Dnes jiţ (téměř) klasický model pěti říší eukaryot:

PROTOZOA, CHROMISTA, PLANTAE, FUNGI, ANIMALIA

(viz Dictionary of Fungi 2001, učebnice Kalina,Váňa 2005 aj.)

Alternativní přístup (např. Simpson & Roger 2004):

EXCAVATA (kombinace molekulárních dat a znaků cytoskeletu)

AMOEBOZOA (molekulární monofyl, améboidní formy, původně

možná s jedním bičíkem)

RHIZARIA (opět molekulární monofyl, fenotypicky variabilní)

CHROMALVEOLATA (CHROMISTA + ALVEOLATA)

PLANTAE ( Glaucophyta, Rhodophyta, Chlorophyta a

Embryophyta)

OPISTOKONTA (eukaryota se zadním bičíkem - pokud jej mají,

viz spermie metazoí, řasinky epitelů, chytridie)

Co sem nejspíše náleží:

CHOANOFLAGELLATA, FUNGI, ANIMALIA

PROKARYOTA

EUKARYOTA EUKARYOTA EUKARYOTA EUKARYOTA EUKARYOTA

Eubacteria Archaea

Vývojové větve (skupiny, „říše“) dle Simpsona & Rogera (2004).

mykologie

Cyanobacteria

Chlorarachniophyta

Dinoflagellata

Plasmodiophorida

Acrasea

PROKARYOTA

EUKARYOTA EUKARYOTA EUKARYOTA EUKARYOTA EUKARYOTA

Eubacteria Archaea

Vývojové větve (skupiny, „říše“) dle Simpsona & Rogera (2004).

mykologie

algologie

Cyanobacteria

Chlorarachniophyta

Dinoflagellata

Plasmodiophorida

Acrasea

Modifikované vývojové větve dle Rogera & Simpsona (2009).

mykologie

v uvozovkách.)

Zařazení v učebnici

Kalina & Váňa 2005

a v tomto kurzu

Alternativní zařazení, založené

na rel. nových molekulárních

studiích

Autoři studií

PROTOZOA – Acrasiomycota DISCICRISTATA – Acrasea

EXCAVATA – „Acrasids“

Baldaufová & al. (2000)

Simpson & Roger (2004)

PROTOZOA –Myxomycota AMOEBOZOA –

Mycetozoa

Baldaufová & al. (2000),

Simpson & Roger (2004)

PROTOZOA –

Plasmodiophoromycota

RHIZARIA –

Plasmodiophora

Simpson & Roger (2004)

PROTOZOA –

Chlorarachniophyta

RHIZARIA –

„Chlorarachniophytes“

Simpson & Roger (2004)

PROTOZOA – Euglenophyta DISCICRISTATA – Euglenozoa

EXCAVATA – Euglenozoa

Baldaufová & al. (2000)

Simpson & Roger (2004)

PROTOZOA – Dinophyta CHROMALVEOLATA – Alveolata Baldaufová & al. (2000),

Simpson & Roger (2004)

CHROMISTA CHROMALVEOLATA –

Stramenopiles

(= Chromista)

Baldaufová & al. (2000),

Simpson & Roger (2004)

FUNGI OPISTOCONTA – Fungi (včetně

Microsporidia)

Baldaufová & al. (2000),

Simpson & Roger (2004)

Srovnání pouţitého a alternativního zařazení

přednášených skupin „bezcévných rostlin“ .

Důleţitá poznámka k pouţitému systému říší:

Pokud v současné době pro výuku a další

uţivatelskou veřejnost je asi nejpřijatelnějí

uvedený systém pěti říší eukaryot,

je třeba mít na mysli, ţe

1) říše Protozoa je heterogenní, polyfyletický

konglomerát, který postupně, s rozvojem

našich znalostí, bude rozčleněn na přirozenější

(fylogenetické) skupiny (viz např. Simpson & Roger 2004)

2) říše Chromista je provizorní (dalo by se říci

pracovní) seskupení, které bude - opět v

souladu s novými poznatky – postupně

převáděno do dalších, fylogenezi více

odráţejících skupin (viz „Chromalveolata“)

Doufejme, ze předchozí schémata a řádky

nezanesly do hlav začátečníků úplný zmatek.

Nicméně asi by bylo dobré připomenout, ţe

Chromalveolata nerovná se Chromista, ale jsou to

Chromista obohacená o protozoální skupiny jako

obrněnky (Dinoflagellata), nálevníci (Ciliata)

a výtrusovci (Apicomplexa).

Amoebozoa nerovná se Protozoa,

ale říše Protozoa se na základě novějších

molekulárních analýz „rozpadla“ na

několik dalších skupin, které ještě jistě projdou

dalším bouřlivým poznáním

Bliţší viz učebnice Kalina & Váňa strana 81!

A JEŠTĚ JEDNA POZNÁMKA, tentokrát spíše doplňující:

V posledních dvou aţ třech desítkách let bylo vzhledem k

novým poznatkům na úrovni biochemické, ultrastrukturální

a molekulární nutno opustit zjednodušenou představu, ţe

algologie studuje pouze dvě skupiny organizmů (sinice z

říše Prokarya a „řasy“ z říše Eukarya) a mykologie pak

jedinou skupinu – houby, které by představovaly

samostatnou říši Fungi.

Algologie (fykologie) jako vědní obor se podle současných

poznatků zabývá systematikou, ekologií a historickým

vývojem jak autotrofních prokaryotických sinic, tak

autotrofních eukaryotických zástupců říší Protozoa,

Chromista (zvaných téţ Straminipila) a Plantae.

Vědní obor mykologie pak studuje systematiku, ekologii a

historický vývoj vlastních hub (říše Fungi) a houbám

podobných heterotrofních zástupců říší Protozoa a

Chromista (Straminipila).

Ve smyslu předchozí poznámky pak lze „řasy“

v původním pojetí chápat jako heterogenní

polyfyletickou skupinu fotoautotrofních organizmů se

schopností oxygenní fotosyntézy díky fotosyntetickým

pigmentům (karotenoidy, chlorofyly aj.). Endosymbio-

tický původ plastidů.

Houby v širokém smyslu slova (houby s.l.), tedy zástupci

říše Fungi a houbám podobné organizmy z říší

Protozoa a Chromista tvoří heterogenní polyfyletickou

skupinu s heterotrofní (holozoickou nebo osmotrofní)

výţivou. Produktem metabolismu vlastních hub je

polysacharid glykogen, coţ spolu s dalšími znaky na

biochemické (syntéza lyzinu) a ultrastrukturální

(lyzozomy) úrovni houby (Fungi) přibliţuje spíše k

ţivočichům (říše Animalia) neţ k rostlinám (říše

Plantae), se kterými byly v minulosti tradičně

spojovány.

Shrnutí:

Bezcévné rostliny nejsou nějakou systematickou, natoţ pak fylogenetickou jednotkou.

Bezcévné rostliny je souborné označení pro organizmy, které v Linného smyslu skupiny „Cryptogamia“ studují vědecké obory, naleţející původně pod botaniku, dnes pod botaniku a mykologii. Ty obory jsou celkem čtyři (algologie, mykologie, lichenologie a bryologie) a zabývají se studiem organizmů, které při současném stupni poznání řadíme do pěti říší (Bacteria, Protozoa, Chromista, Fungi a Plantae).

Podrobnější charakteristika uvedených říší bude předmětem nejen této, ale i dalších přednášek (botanika cévnatých rostlin, protistologie, zoologie bezobratlých a obratlovců, parazitologie a jistě i dalších).

Nyní jen základní fakta o říších, které nás v rámci této přednášky zajímají.

doména: PROKARYOTA

říše: BACTERIA

oddělení: CYANOBACTERIA

planktonní sinice

Anabaena lemmermanni (Lipno 2004)

Jednobuněčné nebo vláknité organizmy s jednoduchou stavbou

buňky.

Protoplast pokrývá buněčná stěna, vnitřní membrány (tylakoidy)

se vyskytují pouze u sinic. DNA má tvar kruhové molekuly.

Buňky mohou obsahovat četné kopie molekuly DNA, z nichţ kaţdá

tvoří rozsáhlou superšroubovici, označovanou jako nukleoid nebo

nukleoplasmatická oblast.

Sinice (Cyanobacteria, Cyanophyta) jsou vyjímečnou skupinou

bakterií, které obsahují chlorofyl ve specializovaných membránách,

tylakoidech. Na jejich povrchu jsou umístěny fykobilisomy, umoţ-

ňující optimální vyuţití světla. Při fotosyntéze jsou funkční oba

fotosystémy, tj. PS I a PS II. Fotosystém II je spojen s fotolýzou vody,

při které je uvolňován kyslík jako vedlejší produkt oxygenní

fotosyntézy. Tento druh fotosyntézy, který se posléze rozšířil na

veškeré fotoautotrofní organismy zásadním způsobem ovlivnil

podmínky na Zemi.

Sinice se staly hlavními donory chloroplastů pro heterotrofní

eukaryotní hostitele, z nichţ se různými cestami vyvinuly všechny

autotrofní eukaryotní organismy s oxygenní fotosyntézou.

doména: PROKARYOTA

říše: BACTERIA

Leocarpus fragilis

sporangialní hlenka

jako představitel heterotrofních prvoků

doména: EUKARYOTA říše: Protozoa (alternativně: Amoebozoa)

Ceratium hirundinella

běžná planktonní

obrněnka (Dinophyta)

jako příklad

autotrofních prvoků

PROTOZOA Goldfuss 1818 - převáţně jednobuněčné organizmy

s chemoheterotrofní (osmotrofní nebo fagocytární) výţivou. Jen

tři skupiny prvoků mají chloroplasty (Chlorarachniophyta,

Euglenophyta a Dinophyta).

Chloroplasty byly získány sekundární nebo terciární

endosymbiózou a jejich dárci pocházeli z různých fototrofních

skupin. Chloroplasty mají na povrchu tři nebo čtyři membrány.

Skupiny s chloroplasty se vyznačují mixotrofní výţivou, kdy

fototrofní výţiva je v různé míře doplněna výţivou heterotrofní.

Bičíky, pokud je zástupci mají, tak jsou bez mastigonemat (duté

vlásky na bičíku).

Protozoa vykazují velkou morfologickou, fyziologickou

i genetickou variabilitu a lze předpokládat, ţe jejich prapředci byli

vývojovým centrem pro mnoho dnes existujících skupin.

Protozoa jsou bezesporu heterogenní, parafyletickou skupinou

organizmů, tedy skupinou zaloţenou na plesiomorfních znacích,

která ale nezahrnuje všechny potomky společného předka. Říše

bude postupně členěna na další skupiny s rel. monofyletickým

původem.

Klíčem k pohledu na evoluci řas jsou plastidové endosymbiózy

schématický pohled na nejpravděpodobnější

(z hlediska dnešních znalostí) historii plastidů

primární endosymbióza (zdrojem plastidu prokaryotická bakterie – sinice)

- vznik rostlinných linií

sekundární endosymbiózy (zdrojem plastidu primitivní ruduchy či zelené řasy)

- vznik chromalveolátů a řasových linií ve skupinách Excavata a Rhizaria

terciární endosymbiózy (zdrojem plastidu většinou různá Chromalveolata)

- zejména u obrněnek (Dinoflagellata)

DALŠÍ INFO BUDE NA ALGO PŘEDNÁŠKÁCH!

Klíčem k pohledu na evoluci řas jsou plastidové endosymbiózy

schématický pohled na nejpravděpodobnější

(z hlediska dnešních znalostí) historii plastidů

primární endosymbióza (zdrojem plastidu prokaryotická bakterie – sinice)

- vznik rostlinných linií

sekundární endosymbiózy (zdrojem plastidu primitivní ruduchy či zelené řasy)

- vznik chromalveolátů a řasových linií ve skupinách Excavata a Rhizaria Tři skupiny „prvoků“ s chloroplasty

terciární endosymbiózy (zdrojem plastidu většinou různá Chromalveolata)

- zejména u obrněnek (Dinoflagellata)

DALŠÍ INFO BUDE NA ALGO PŘEDNÁŠKÁCH!

Penicillium

chrysogenum

říše Fungi alternativně:

Opisthokonta jako

nadřazená jednotka

pro skupinu Fungi

Cladonia fimbriata

lichenizovaná

vřeckovýtrusá houba

FUNGI Linnaeus 1753 (skupina), FRIES 1821.

Jednobuněčné i vícebuněčné, často vláknité

(myceliální) organizmy, buněčnou stěnu tvoří chitin a

β-polyglukany. Výţiva absorpční/osmotrofní, tedy

heterotrofní ale nikoli fagotrofní. Zásobní látkou je

(podobně jako u ţivočichů) glykogen. Některé znaky na

úrovni ultrastruktury (mitochondrie s plochými

přepáţkami) a biosyntézy (syntéza lyzinu cestou AAA)

jsou také blíţe ţivočichům neţ rostlinám.

Bičíky pouze u oddělení Chytridiomycota, hladké, bez

mastigonemat. Ţivotní cyklus převáţně haploidní nebo

dikaryotický, vzácně i diploidní.

Náplň této skupiny doznala v posledních desetiletích

velkých změn, především převedením některých zásupců

které tradičně studuje mykologie, do říší Protozoa a

Chromista.

Chromista alternativně: Chromalveolata,

skupina Straminipila

Synura petersenii, planktonní řasa,

autotrofní zástupce chromist

Pseudoperonospora

humuli heterotrofní parazit na chmelu

CHROMISTA Cavalier-Smith 1981, relativně „mladá“ říše, ustavená pro skupiny jak primárně heterotrofních tak sekundárně autotrofních organizmů, které získaly chloroplasty sekundární endosymbiózou (chloroplasty mají na povrchu čtyřmi membrány). Buněčná stěna je převáţně celulózní či z jiných polysacharidů. Zásobní látkou je u většiny zástupců polysacharid chrysolaminaran, u heterotrofních zástupců pak polysacharid označovaný mykolaminaran, škrob se tvoří pouze u skrytěnek (Cryptophyta). Bičíky (pokud jsou vyvinuty) bývají dva, alespoň jeden s mastigonematy.

Chromista obsahují autotrofní řasové organizmy i heterotrofní organizmy houbám podobné, které zřejmě mají společný původ, pro který hovoří některé fyziologické znaky (syntéza lysinu přes kyselinu diaminopimelovou (DAP) , zatímco u vlastních hub jde přes kyselinu aminoadipovou). Další rozdíly jsou v mitochondriích (trubicovité přepáţky) a v uspořádání bičíků s mastigonematy.

Skupina (nejčastěji vedená v hodnotě říše) bývá také označována jako Straminipila.

Chlorella vulgaris

kokální zelená řasa

Hypnum cupressiforme

gametofyt mechu

Plantae

Plantae Linné 1753 - říše obsahující fototrofní

organizmy, zaloţené na primární endosymbióze při

které eukaryotní hostitelská buňka pohltila prokaryotní

buňku sinice (chloroplasty se dvěma membránami).

V eukaryotní evoluci se primární endosymbióza udála

pouze jednou. Dala vznik glaukofytům, ruduchám,

zeleným řasám a vyšším rostlinám (embryofytům).

Fylogenetické analýzy dokázaly těsnou příbuznost

mezi ruduchami a zelenými rostlinami. Glaukofyta jsou

pravděpodobně sesterskou skupinou s primitivními

chloroplasty (cyanelami). Samostatnou vývojovou

větev představují zelené rostliny (Viridiplantae), které

zahrnují zelené řasy (Chlorophyta) a streptofyta, coţ je

skupina zahrnující paroţnatky (Charophyta),

mechorosty (játrovky, hlevíky a mechy) a cévnaté

rostliny.

A na konec malá metodická poznámka:

informace o jednotlivých skupinách budou nejčastěji na úrovni oddělení a tříd.

Co patří mezi nejdůleţitější charakteristiky probíraných skupin:

morfologie vegetativní stélky

způsoby pohlavního a nepohlavního rozmnoţování

ţivotní cykly

ekologie, případně ekonomický význam

Typ otázek, vztahujících se k tématu dnešní lekce:

• Do kterých říší ŢO náleţí organizmy, které studují vědní obory mykologie a algologie?

• Co si představujete pod pojmem „systém“?

• Jaké jsou základní úkoly systematiky?

• Jaké jsou tři základní úrovně biodiverzity?

• Co je to nomenklatorika?

• Co je to stélka?

• Vyjmenujte základní (převáţně nesystematické) skupiny organizmů, označovaných souhrnně jako „bezcévné rostliny“ a uveďte, jak se nazývají vědní obory, které je studují?

• Jaký je základní rozdíl mezi houbami a houbám podobnými organizmy?

Nashledanou příště!