Rendszertan Készült 2010-2011 években a Marcali, Barcs, Kadarkút, Nagyatád Szakképzés Szervezési Társulás részére a TÁMOP-2.2.3-09/1-2009-0016 azonosítószámú projekt keretében
RENDSZERTAN tanulmányozza a biológiai szervezetek változatosságát, vizsgálja a változatosság okait és következményeit, a nyert adatokat egy osztályozó rendszerben dolgozza fel.
A rendszertan fogalmai osztályozás: eredménye egy kategóriákból álló logikai rendszer identifikáció vagy azonosítás: (illetve determináció v. meghatározás) egy biológiai szervezet olyan megnevezése, amely egyúttal a rendszerben való helyét is megjelöli. nevezéktan vagy nómenklatúra: az az ismeretrendszer, amely az elnevezés módját és szabályait, ennek szerkezetét, interpretációját és alkalmazását összefoglalja és alkalmazza.
A rendszertan fogalmai 2 taxon: bármely rendszertani kategória, anélkül, hogy a rendszerben való rangját megjelölnénk. egy taxon leírása jellemző tulajdonságainak megállapítása, amelyre a taxon meghatározása alapul. A leírásban szereplő jellemző vonások az úgynevezett taxonómiai vagy rendszertani bélyegek. a diagnózis a leírás rövidített formája, amely csak az úgynevezett diagnosztikai bélyegeket tartalmazza, amelyek a közel rokon fajoktól való megkülönböztetéshez szükségesek.
A rendszertan fejlődése 8 szakasz
1. szakasz: Ősi rendszerezések népi rendszerezők gyakran a fajnál magasabb rendszertani egységre vonatkoztak (zsurló, sás, fű), a termesztett növényeket viszont faj szinten is megkülönböztették (káposzta, karfiol, kalarábé). Az első leírt rendszer: Theophrasztosz (Kr. e. 370 285) 480 taxon főleg nagy morfológiai tulajdonságok (fa, cserje, félcserje, lágyszárú) Dioszkoridész (Kr. u. I. század) De Materia Medica: 600 taxon részletesen ismertetve használatuk módjait
2. szakasz: Füveskönyvek könyvnyomtatás a reneszánsz idején füveskönyvek, vagy más néven herbáriumok botanika egyetlen területe volt (ma farmakobotanika) az ember számára hasznos füvek és fák első magyar nyelvű füveskönyvek: Melius Juhász Péter: Herbárium (1578) Lencsés György (1536 1593): Egész orvosságról szóló könyv botanika és taxonómia gyógyszertan
3. szakasz: Korai taxonómusok Caesalpino: De Plantis (1583) 1500 fajt ír le természetes növénycsaládok: keresztesek és fészkesek. Gaspard Bauhin 1623: 6000 növényfaj szinonimák nemzetség és a faj kettős név: binominális nómenklatúra alapja
4. Linné és követői, a mesterséges rendszerek Carl Linné (1707 1778): a rendszerezés atyja Systema Naturae (1735): ásványok, növényvilág és állatvilág rendszerezésének az alapjai Genera Plantarum (1737): a növénynemzetségeket írja le Species Plantarum (1753): növényfajokat kettős névvel elnevezi jellemző vonások a növény korábbi nevei forrásmunkák pontos idézése összesen 1105 nemzetséget körülbelül 7700 fajt tartalmaz
4. Linné és követői, a mesterséges rendszerek 2 Linné munkájának 3 fontos eredménye: rendet teremtett a kaotikussá vált botanikai irodalomban. a binominális elnevezések következetes alkalmazása egységes szemléletű, könnyen áttekinthető, hierarchikus rendszer Magyarországon: Winterl Jakab és Kitaibel Pál
5. szakasz: Linné-utáni természetes rendszerek Lamarck: határozókulcs Auguste Pyrame De Candolle (1778 1841): taxonómia fogalma és növényrendszerezés alapelvei Bentham és Hooker (1862 1883): Genera Plantarum, a világ nyitva- és zárvatermő növényeit tartalmazza, nemzetségig lemenően, összesen 200 család és 7569 nemzetség részletes leírásával.
6. Fejlődéstörténeti rendszerek Darwin és Wallace fejlődéstörténeti elméletei Mendel-törvények újrafelfedezése (1900) modern kromoszóma-elméletek a főbb növénycsoportok fejlődési ciklusai ivaros folyamatok és a hibridizáció fontossága belső anatómiai ismeretek az első filogenetikai rendszer: Eichler 1883 Cryptogamae és Phanerogamae törzsek Thallophyta (algák), Bryophyta (mohák) és Pteridophyta (harasztok) Gymnospermae (nyitvatermők) és Angiospermae (zárvatermők)
Engler (1884 1930) a fejlődés egyenes vonalú az egyszerű ősi a bonyolult fejlett Wettstein (1911) a leegyszerűsödés is lehet fejlődés eredménye Hallier (1902) Bessey (1911) Hutchinson (1926 1934) Takhtadzsjan (1943) Soó Rezső (1953) Ehrendorfer (1978) elsősorban a zárvatermők rendszere
7. szakasz: A fenetikus rendszerek és a numerikus taxonómia egy tökéletes rendszer egyúttal tökéletes fejlődéstörténeti rendszer is molekuláris biológia elektronmikroszkópos kutatások egy véglegesnek tekinthető fejlődéstörténeti rendszer megalkotása nem várható belátható időn belül tisztán hasonlóságra és különbségekre alapuló: fenetikus rendszerek számítógépek használatára alapozott numerikus taxonómia egy jó osztályozásnak legalább 60 (optimálisan 80 100) tulajdonság-páron kell alapulnia probléma: milyen hasonlósági index-értékeknél húzzuk meg a taxonómiai kategóriák határát.
8. Kladisztika, a filogenetikai rendszerek megújulása Dahlgrén és munkatársai (1975), (1985) anatómiai, citológiai és növénykémiai tulajdonság Ehrendorfer (1983, 1991) Thorne (1983, 1992) Borhidi (1993).
Rendszertani kategóriák Példa: Rosa canina var. lutetiana f. lasiostylia Világ Regnum Törzs Phylum Osztály Classis Alosztály Subclassis Felrend Superordo Rend Ordo Család Familia Alcsalád Subfamilia Nemzetség Genus Faj Species alfaj subspecies változat varietas alak forma Plantae Magnoliophyta -phyta Magnoliopsida -opsida Rosidae -idae Rosanae -anae Rosales -ales Rosaceae -aceae Rosoideae -oideae Rosa Rosa canina canina lutetiana lasiostylis
A faj fogalma a taxonómia alapegysége Soó (1953) a faj az élő alaksorozatok diszkontinuitásán alapszik Plate Egy fajhoz tartoznak mindazon egyedek, amelyek meghatározott tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek változatlan életfeltételek között változatlanok maradnak, továbbá mindazok az eltérő egyedek, amelyek az előzőekkel közvetlen genetikai kapcsolatban vannak, vagy termékeny utódokat hoznak létre. Borhidi (1993) a faj az, amit egy hozzáértő taxonómus annak tart
származási közösség hasonló alaki és élettani tulajdonságok kombinációja változatossági terjedelme határa A jó faj: a változatossági terjedelme nem túl nagy határa éles más fajoktól való távolsága pedig nagy
A természetes és a kultúrfaj Természetes faj species (sp.) Kultúrfaj specioid (spd.) közös őstől erednek egy vagy több rokon fajból tulajdonságaikat átörökítik származnak változékonyságuk különböző az evolúció törvényszerűségeit hasznos tulajdonságaikat csak a követik a populációk közötti génátfolyás rendszerint állandó megfelelő szaporítási eljárással tartják meg a fajták közötti génátfolyás mesterségesen gátolt vagy az ivari sterilitás miatt megszűnt
VÍRUSOK VIROPHYTA az élővilág legkisebb szervezetei obligát paraziták önálló anyagcseréjük nincs fehérjeszintézisre képtelenek csak a gazdasejt belsejében élnek saját enzimrendszerük nincs az élő és az élettelen határán állnak fertőző genetikai információk
A vírusok alaki és működésbeli jellemzői virion állapot: a vírus nyugalmi (extracelluláris) formája vegetatív vírus: az élettevékenységet folytató, funkcionális fázis. Méret: 8 1250 nanométer fehérjeburokból (kapszid) nukleinsavból (vírusgenom): csak RNS vagy csak DNS A vírusfertőzés víruskötő helyeken (a receptorokon) megtapadás behatolás vírusalkotók szintézise Elterjedt növényi víruscsoportok: dohánymozaik, dohánylevélfodrosodást okozó, burgonya-x, burgonya-s, stb
Vírusok Herpesz Influenza Hepatitisz
PROKARIÓTÁK valódi, membránnal körülvett sejtmaggal és tipikus színtestekkel (plasztiszokkal) nem rendelkeznek. főleg táplálkozásmódjukban különböznek: baktériumok: heterotróf kékalgák: autotróf
Prokarióták: Bacteria Baktériumok heterotróf prokarióták aërob: csak oxigén jelenlétében anaërob: csak oxigénmentes környezetben erjesztő (zimogén) színanyagot termelő (kromogén) világító (fotogén) hőtermelő (termogén) betegségokozó (patogén) stb.
A baktériumok szaporodása Ivartalan A sejtek hasadása, azaz kettéosztódása: 20 30 percenként Kedvezőtlen környezeti viszonyok között: spóra, az úgynevezett endospóra keletkezik Ivaros konjugáció: a donorból, az átadósejtből az akceptor (fogadó) sejtbe a kromoszóma egy része (nagyobb darabok) megy át transzformáció: a donor baktériumokból extrahált (kivont) DNS felvételével transzdukció: bakteriofágok közvetítik
Ökológiájuk és elterjedésük talaj: a talajok egy grammjában 2,5 milliárd baktérium is előfordulhat gyakoriságuk a talaj szervesanyag-tartalmától és megfelelő nedvességétől függ A gyökerek közvetlen közelében: Pseudomonas, Clostridium, Achromobacter, Bacillus, Micrococcus, Flavobacterium, Chromobacterium, Mycobacterium, Agrobacterium, Streptomyces, Nocardia és a Thermoactinomyces nemzetségek Szerep: szerves anyag lebontása
Vizek: lebegő életmód (a plankton) a vízfenék iszapjában (a bentosz) Függ: a víz tulajdonságaitól (sótartalom, ph, szerves anyagok, hőmérséklet) Levegő: alapvetően a szennyezettségtől függ lakószobák levegőjében literenként 1 10 baktérium Staphylococcus
A baktériumok gyakorlati jelentősége az ember számára lebontó tevékenység a talajok és vizek kőolajszennyezésének megszüntetése a szennyezett ivóvizek tisztítása mérgező anyagok lebontása élelmiszerek és takarmányok előállítása túró, sajt, vaj savanyítás (káposzta, uborka stb.) zöldtakarmányok erjesztése (silózás) a növényi rostok kivonása (például kenderáztatáskor) gyógyszeripar számára a fontos hatóanyagok termelése (Actinomycetaceae: Stereptomyces).
Clostridium Rothadás tönkretehetik a nyersanyagokat növényeken megbetegedések betegségek eutrofizáció Bacillus
Prokarióták: CYANOPHYTA KÉKMOSZATOK Autotrófok kékeszöld, rozsdazöld, vöröses, sőt lilás színű egysejtűek, sejtcsoportosulások vagy fonalas szerveződések nincsenek hártyával körülvett kromoplasztiszaik van klorofill-a, a karotinoidok (különösen a β-karotin), fikocián és fikoeritrin. Szaporodásuk: kettéosztódás spórák ivaros szaporodásukról még nincsenek adataink.
Elterjedésük: a földön szinte mindenütt megtalálhatók együttélésük a különböző növényi csoportokkal: gombákkal zuzmókat alkot hajtásos növényekkel endoszimbiózisban több kékmoszat nemzetség (Nostoc, Anabaena) fajai megkötik a levegő szabad nitrogénjét.