A növények rendszerezése Kalapos Tibor - Podani János

Átírás

1 A növények rendszerezése Kalapos Tibor - Podani János Növényrendszertani, Ökológiai és Elméleti Biológiai Tanszék, 1

2 Előadások az első félévben: IX X XI XII Megbeszélendő témák: Osztályozás fontossága, elvi alapjai. Népi osztályozások. A tudományos osztályozás története. Evolúció és osztályozás. A múlt rekonstrukciója : kladisztika. Molekuláris módszerek. Nevezéktan. A rendszertani 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 2

3 Irodalom: A növények evolúciója és osztályozása + CD. Eötvös Kiadó, Budapest Földindulás a szárazföldi növények osztályozásában Eötvös Kiadó, Budapest Podani J Rendteremtés a biológiai osztályozásban. Élet és Tudomány 62 (29): Podani J Az élet törzsfája. Élet és Tudomány 62 (30): Podani J Új rokonok molekuláris alapon. Élet és Tudomány 62 (32): Előadások: A kurzus Neptun MeetStreet oldalán (főleg első félév) (főleg a második félév) 3

4 A rendszerezés fontossága - Biológiai diverzitás kezelése Ismert és leírt fajok száma kb. 1,3-1,5 millió eukarióta (80% rovar) kb. 0,25 millió kihalt faj Tradicionálisan növénynek tekintett fajok száma: ~ Becslések: 9 millió eukarióta vagyis kb. 85% szárazföldi és 90% tengeri még 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): e

5 Taxonómia TAXON -ok tudománya Gyűjtés meghatározás ( identifikáció ) fajleírás, nevezéktan új taxonok létesítése teljes rendszer kidolgozása ( osztályozás vagy klasszifikáció - rendszerezés ) Szisztematika rendszertan A fentiek mellett: makro- és mikroevolúciós folyamatok vizsgálata. Biogeográfiai, paleontológiai, élettani, biokémiai stb. vonatkozások 5

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 6

7 Kettős szemlélet a rendszerezés történetében 1. Arisztotelész (Kr.e ) - gondolkodó lények - érző, mozgó szervezetek - tökéletlen lelkűek Természet lépcsője - Scala naturae 7

8 Charles Bonnet ( ) 8

9 2. Arisztotelész (Kr.e ) A logikai divízió (felosztás) ábrázolása fával - fogalmak fája Porphyrius ( ) 9

10 A botanika történetének négy fontos szereplője A. Cesalpino ( ) Pisa: De plantis libri XVI (1583) Hasonlóság fontossága az osztályozásban A Scala naturae hatása: Fák, lágyszárúak, legalul mohák, gombák Caspar (Gaspard) Bauhin ( ) Pinax theatri botanici 6000 faj! Fák, cserjék, lágyszárúak A binominális nómenklatúra első alkalmazása génusz + faj 10

11 J. Ray ( ) Historia plantarum Scala naturae benne megjelennek: egyszikűek, kétszikűek. Faj fogalmának első tud. meghatározása Többszavas nevek, pl.: Nepeta floribus interrupte spicatus pedunculatis A.Q. Rivinus ( ) Ordo plantarum Virág (pl. ötszirmúak) és termés Génusz és fajnevek következetes alkalmazása Nincs redundancia több szó csak akkor, ha a génusz sokfajos 11

12 A rendteremtő: Carl Linné ( ) A természet objektumainak első átfogó ósztályozása Species Plantarum 1753 Diószegi Fazekas: Magyar füvészkönyv

13 Részhalmazok (partíció) Hierarchia Gráfok Természet lépcsője Exkluzív Linné osztályozása Inkluzív 13

14 Főbb rangok az élővilág Linné-féle osztályozásában Törzs** Dendrogram Osztály Rend Család* Genus Faj * Magnol, ** Haeckel (phylum), Eichler (division) 14

15 Nyelvek osztályozása 15

16 Az osztályozás alapja 1753 Növények Állatok Carl Linné 16 ( )

17 Mesterséges vs. Természetes osztályozás Monotetikus vs. Politetikus osztályozás Speciális célú vs. Általános célú osztályozás Nincs egyetlen, kitüntetett osztályozás! 17

18 Carl Linné: Methodi naturalis, in: Philosophia botanica Piperiatae Arum, Piper 2. Palmae Phoenix, Cycas (!) 3. Scitamina Canna, Curcuma 4. Orchideae Orchis, Ophrys 5. Ensatae Iris, Gladiolus 6. Tripetalodeae Butomus, Alisma 7. Denudatae Crocus, Colchicum 8. Spathaceae Galanthus, Narcissus 9. Coronariae Scilla, Hyacinthus 10. Liliaceae Lilium, Tulipa, Fritillaria, Erythronium 11. Muricatae Bromelia, Tillandsia 12. Coadunatae Magnolia, Liriodendrum 13. Calamariae Carex, Cyperus, Juncus 14. Gramina Zea, Poa, Festuca 15. Coniferae Abies, Pinus, Ephedra (!) 16. Aamentaceae Salix, Platanus, Fagus 17. Nucamentaceae Xanthium, Ambrosia 18. Aggregatae Dipsacus, Protea 19. Dumosae Cotinus, Viburnum 20. Scabridae Ficus, Urtica 21. Compositi Crepis, Helianthus 22. Umbellatae Apium, Daucus 23. Multisiliquae Paeonia, Ranunculus 24. Bicornes Erica, Vaccinium 25. Sepiariae Syringa, Fraxinus 26. Culminiae Tilia, Theobroma 27. Vaginales Laurus, Polygonum 28. Corydales Fumaria, Pimpinella 29. Contorti Asclepias, Vinca 30. Rhaeades Papaver, Chelidonium 31. Putaminea Capparis 32. Campanacei Convolvulus, Campanula 33. Luridae Solanum, Digitalis 34. Columniferae Malva, Camellia 35. Senticosae Rosa, Rubus 36. Comosae Spiraea, Alchemilla 37. Pomaceae Pyrus, Ribes 38. Drupaceae Prunus, Cerasus 39. Arbustiva Myrtus, Philadelphus 40. Calycanthemae Oenothera, Lythrum 41. Hesperideae Citrus 42. Caryophyllei Dianthus, Silene 43. Asperifoliae Echium, Myosotis 44. Tellateae Galium, Rubia 45. Cucurbitaceae Bryonia, Passiflora 46. Succulentae Cactus, Sedum 47. Tricoccae Euphorbia, Carica 48. Inundatae Hippuris, Typha, Potamogeton 49. Sarmentaceae Vitis, Hedera, Asparagus 50. Trihilatae Acer, Aesculus 51. Preciae Primula, Cyclamen 52. Rotaceae Gentiana, Lysimachia 53. Holeraceae Atriplex, Salicornia 54. Vepreculae Rhamnus, Lycium 55. Papilionaceae Vicia, Cytisus 56. Lomentaceae Sophora, Mimosa 57. Siliquosae Brassica, Draba 58. Verticillatae Salvia, Lavandula 59. Personatae Scrophularia, Verbena, Vitex 60. Perforatae Hypericum, Cistus 61. Statuminatae Celtis, Ulmus 62. Candelares Rhizophora 63. Cymosae Lonicera, Loranthus 64. Filices Ophioglossum, Polypodium 65. Musci Bryum, Hypnum, Lycopodium (!) 66. Algae Ulva, Chara, Marchantia (!), Lichen (!) 67. Fungi Agaricus, Boletus 68. Vagae be nem soroltak, pl. Pinguicula, Plantago, Cuscuta 18

19 Egységes nevezéktan (nómenklatúra) Génusz + fajnév + szerző + évszám binominális nómenklatúra Taxus baccata L a névadásnál a prioritás elve dönt (vö. szinonimák) Összhangban van a nem tudományos elnevezésekkel Tud. Maláj Citrus aurantifolia Limau kapas C. grandis Limau beshar C. hystrix Limau purut C. macroptera Limau hantu C. medica Limau susu C. microcarpa Limau kesturi C. suhuiensis Limau manis C. swinglei Limau pegar De Tud. Magyar Solanum tuberosum burgonya S. melongena padlizsán S. nigrum fekete csucsor S. lycopersicum paradicsom 19

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 végződések család: -aceae, de megengedett kivételek is vannak (Compositae) rend: -ales osztály: -opsida, de phyceae (algák) törzs: -phyta (de állatoknál pl. idae a család) c. A szerzők a név után, változtatás esetén zárójelben Fagus sylvatica L. Corydalis solida (L.) Swartz (de állatoknál Vulpes vulpes (L.) eredetileg Canis vulpes L.) 20

21 Problémák a linnéi binominális nevezéktannal 2. Az osztályozás NEM független a névtől lásd a Vulpes és a Corydalis példákat. Vagyis a prioritás csak részlegesen érvényes Linné nevei!! minden faj palustris Caperonia palustris (L.) A. St.-Hil. Ludwigia palustris (L.) Elliott Eleocharis palustris (L.) R. & Sch. Epipactis palustris (L.) Crantz Rorippa palustris (L.) Besser Tephroseris palustris (L.) Rchb. Pardosa palustris (L.) Terebralia palustris (L.) Othonna palustris L. Cineraria palustris (L.) L. 21

22 3. A függetlenség következményei : Azonos növény és állatnevek megengedettek génusz-szint Ficus communis Pictures: Google Web Search carica 22

23 cybertruffle.org.uk Gaussia princeps (Scott) Gaussia princeps H. Wendl. 23 Pictures: Google Web Search

24 Ficus variegata Röding Blume 24

25 4. A függetlenség következményei Teljes káosz, ha a legmodernebb ismereteket vesszük alapul Bikonta Unikonta Megoldás: egységes BioCode 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 Chromalveolata Amoebozoa Opisthokonta 25