Obecná botanika. 1. Úvod do botaniky. Alena Dostálová, Ph.D. Pedagogická fakulta ZČU, letní semestr 2013/2014

Transkript

1 Obecná botanika 1. Úvod do botaniky Alena Dostálová, Ph.D. Pedagogická fakulta ZČU, letní semestr 2013/2014

2 Náplň kurzu 1. Úvod do botaniky Rostlinná buňka 4. Histologie 5. Morfologie úvod. Kořen. 6. Stonek Pupen. List. 9. Morfologie květu 10. Květenství. Opylení, oplození, embryo, semeno 11. Plod 12. Anatomie a morfologie: mechy, kapraďorosty a nahosemenné. Ontogenetické cykly rostlin. 13. Nepohlavní rozmnožování. Životní formy. Fytogeografie. Symbiotické vztahy rostlin.

3 Zápočet a zkouška Z ápočet Odevzdání alespoň devíti kvalitně zpracovaných protokolů z praktika (kvalitu uznává vedoucí praktika). Z kouška Po složení zápočtu! Písemný test (1: 100 % - 90 %; 2: 89 % - 75 % ; 3: 74 % - 60 %, 4: <60 %) Obsah přednášek a cvičení (cokoli), důraz kladen na pochopení látky a schopnost aplikace poznatků.

4 Studijní materiály prezentace na stránkách Slavíková Z. (1984): Morfologie rostlin (skriptum PřF UK). Praha. Votrubová O. (1996): Anatomie rostlin. 1.vyd. Praha: Karolinum. online zdroje: Kučera T., Západočeská univerzita: Obecná botanika. Krejčí P., Mendelova univerzita: Multimediální učební text Obecná botanika. Štech M., Biologická (Přírodovědecká) fakulta Jihočeské univerzity: Morfologie (převážně krytosemenných rostlin). Dostupný online: Vinter V., Přírodovědecká fakulta Univerzity Palackého v Olomouci: Atlas anatomie cévnatých rostlin. Dostupný online: další zdroje viz sylabus

5 Úvod do botaniky - botanika jako vědní disciplína - exkurze do historie botaniky - taxonomický systém, botanické názvosloví, pravidla psaní a latinské výslovnosti - herbář - základní pojmy, směry a symetrie - informační zdroje

7 Botanika Botanika neboli rostlinopis či fytologie je přírodní věda spadající do velkého okruhu věd biologických. Zkoumá tu část přírody, kterou označujeme termínem flóra, tedy rostliny a vše, co s nimi souvisí. (Wiki) Botanika nauka o rostlinách v nejširším smyslu slova, rostlinopis. (Klimeš 1995) botanika s.s. rostlinopis výtrusných a cévnatých rostlin botanika s.l. viz výše + algologie, mykologie, lichenologie

8 Podobory botaniky Obecná botanika Cytologie Histologie Anatomie rostlin Morfologie rostlin Fyziologie rostlin Rostlinná ekologie Rostlinná ekologie s.s. Populační biologie rostlin Geobotanika Fytogeografie Taxonomie, rostlinná systematika Algologie Lichenologie Bryologie Pteridologie Botanika s.s.

9 Obecná botanika Obecná botanika v tomto kurzu cytologie rostlinné b. anatomie rostlin morfologie rostlin základy rostlinné fyziologie průřezová témata s rostl. ekologií K čemu to bude dobré? dicházium prchavé - fyziologie rostlin - botanika systematická - farmaceutická botanika perisperm budete rozumět o čem je řeč gametofyt hypokotyl apokarpní meristém xylém

10 Různé úrovně pohledu pletiv subbuněčná fotosyntéza respirace anatomické a morfologické rozdíly obecný popis směru symetrie buněčná stavba buňky lokalizace procesů orgánů morfologie funkce systematický vztah

12 Botanika historická exkurze Kdy vznikla botanika? - v jistém slova smyslu botanika od nepaměti - přírodní národy musely znát rostliny kolem sebe (potrava, otrava, materiál ). Např. Ötzi použil dřevo z 18 druhů na výrobu svého vybavení. Botanika přírodních národů však uzpůsobena potřebám daného kmene/národa. Domorodí botanici znají své stromy podle struktury, textury, barvy, vůně a chuti kůry, lýka a dřeva, podle tvaru kmene, spadaných listů, stanoviště a dalších znaků, jež je možno v terénu snadno použít Srovnání klasifikace 70 druhů stromů a keřů se systémem používaných ve vesnicích Ohu a Baitabag (25 km, svůj vlastní jazyk, vlastní názvosloví), ukazují, že pojetí 68 druhů souhlasilo ve všech systémech, zatímco pouze dva velmi blízké druhy keřů r. Psychotria nebyly v domorodých systémech odlišeny. (V. Novotný 2010)

13 Botanika historická exkurze - v zásadě botanika (co známo) poprvé v antice: Gaius Plinius Secundus: Historia naturalis - v antice a ve středověku botanika především z lékařského a zemědělského hlediska: Hippokratés (400 př. n. l.) Marcus Porcius Cato st.: De agricultura Marcus Terentius Varro: Res rusticae Tadeáš Hájek z Hájku 1562 přeložil Mattioliho herbář

14 Botanika historická exkurze - modernější podoba až od stol: Robert Hook (přelom 17. a 18. stol.) buněčná teorie života Marcello Malpighi (2. pol. 17. stol.) histologie (např. zkoumal průduchy) Carl Linné ( ) klíčový botanik (Systema naturae binomické pojmenování, Genera plantarum, Philosophia botanica, Species plantarum 7300 druhů!) Jean-Baptiste Lamarck ( ) první přirozený systém Charles Robert Darwin ( ) evoluční teorie, široký biologický záběr (korály, svijonožci, masožravé rostliny, humus.). Klíčové dílo On the Origin of Species by Means of Natural Selection - botanika v českých zemích Jan Evangelista Purkyně Johan Gregor Mendel (1865) Josef Velenovský Rudolf Dostál Ladislav Čelakovský st. Zdeněk Černohorský základy rostlinné morfologie Josef Dostál Josef Holub Jiří Váňa, Jiří Komárek, Jan Jeník

16 Taxonomický systém = členění živých organismů do systematických/taxonomických jednotek - systém je hierarchický - členění je založeno na evoluční příbuznosti taxonomických jednotek = je fylogenetický Hlavní jednotky taxonomického systému: Česky Latinsky Anglicky Německy doména imperium domain Domain říše regnum kingdom Reich kmen phylum phylum Stamm oddělení divisio division Abteilung třída classis class Klasse řád ordo order Ordnung čeleď familia family Familie rod genus genus Gattung druh species species Art

17 Taxonomický systém Monofyletický taxon taxon zahrnuje společného předka a všechny jeho potomky Parafyletický taxon zahrnuje společného předka, ale ne všechny jeho potomky Polyfyletický taxon nezahrnuje společného předka

18 Názvosloví název druhu se vytváří podle nomenklatorického kódu = systém pravidel Mezinárodní kód botanické nomenklatury nástin již Linné (viz dříve) první pravidla až 1867 na mezinárodním botanickém kongresu v Paříži od té doby pravidelně pracuje nomenklatorická komise shromažďuje podněty na změnu kódu změnu kódu schvaluje botanický kongres - priorita platí první zaznamenaný název (starting point, zpravidla ) - jméno je v souladu s kódem - vědecké jméno je latinské, výslovnost dle pravidel výslovnosti latiny (ale pozor na anglické nativespeakery) - binomické názvosloví název druhu se skládá z rodového a druhového jména - pokud historicky název dvouslovný, vkládá se mezi slovy spojovník bez mezer (např. Lychnis flos-cuculi) - pravidlo homonimity dva druhy nesmí mít stejné jméno - změny z důvodu posunu horizontálním nebo vertikálním

19 Názvosloví přípony Magnoliophyta r. krytosemenné Taxonomická Příklad lat. Příklad č. kategorie Rostliny Řasy Houby říše ae ae Plantae rostliny oddělení phyta phyta mycota pododdělení phytina phytina mycotina třída opsida phyceae mycetes Liliopsida r. jednoděložné podtřída idae phycidae mycetidae řád ales ales ales Poaales lipnicotvaré podřád ineae ineae ineae čeleď aceae aceae aceae Poaceae lipnicovité podčeleď oideae oideae oideae rod Poa lipnice druh angustifolia úzkolistá Poa angustifolia L. zkratka autora jména (v tomto případě Linné) ne každý druh využívá všechny jednotky. Povinné jsou jen hlavní (viz příklad).

20 Názvosloví jak psát - latinské názvy taxonomických jednotek s výjimkou druhu vždy s velkým počátečním písmenem a kurzívou (tou i druhová jména) Rosaceae Magnoliophyta Trifolium sp. Poa angustifolia L. zkratky druhů, poddruhů (ssp., subsp.) se nepíší kurzívou zkratka jména autora se nepíše kurzívou Pinus pseudopumilio kříženci znak krát (ne iks ) nepíše se kurzívou, mezi název krát a název druhu se nevkládá mezera -ve výčtu se píší kurzívou jen jména taxonů, jiné znaky (čárky, závorky apod.) se kurzívou nepíší! - pokud je ve výčtu více druhů jednoho rodu nebo v textu se název opakuje, zkracuje se rodové jméno iniciálním písmenem - pevné mezery: mezi název a sp./subsp., zkratku rodového jména a druhové jméno (Trifolium pratense, T. repens, Poa annua, Vicia sp. aj.) špatně (Trifolium pratense, T. repens, Poa annua, Vicia sp. aj.) správně

21 Názvosloví jak psát - česká jména se píší s malými počátečními písmeny (výjimkou jsou části jmen odvozené od jména) a nepíší se kurzívou růžovité rostliny krytosemenné jetel sp. lipnice úzkolistá borovice rašeliništní violka Rivinova u českých j. se zkratka jména autora se nepíše Viola riviniana - pokud se uvádí česká i latinská jména, píší se latinská jména do závorky jetel plazivý (Trifolium repens), j. luční (T. pratense), štírovník růžkatý (Lotus corniculatus), vikev sp. (Viccia sp.) - u latinského názvu je možné, pokud není důležité z hlediska jednoznačnosti, zkratku jména autora vynechat

22 Taxonomický systém - jména taxonů infraspecifických (nižších než druh) nebo infragenerický (jiná jednotka) nelze psát samostatně, ale vždy s rodovým a druhovým jménem (nebo jinou jednotkou) Eleocharis palustris subs. vulgaris Trifolium sect. Amoria

23 Čtení odborných názvů - existují ustálená pravidla pro čtení odborných názvů - vychází z pravidel pro čtení latiny - u jmen původem z řečtiny se čtou dle pravidel pro řečtinu - pokud jméno odvozeno od jména osoby, čte se buď podle pravidel čtení odborných názvů nebo podle toho, jak se osoba četla Jurinea mollis [jurinea i žirinea] - L. Jurine, franc., lékař a přírodovědec ( ) Waldsteinia geoides [valdsteinia i valdštajnia] - hrabě F. A.Waldstein ( ) řecké ph, th, rh [f], [t], [r] Phragmites, Tithymalus, Rhus sch [šch] Schoenoplectus

24 Výslovnost Příklad ca, co, cu, c+souhláska (bez h) [ka], [ko], [ku], Campanula, Acorus, Cupressus, Crepis [k] ci, ce, cy, cae, coe, ceu [ci], [ce], [ci] Cicer, cyaneus cco, ccu [ko], [ku] Chroococcus cci, cce [kci], [kce] Vaccinium ch (pozor ale není hláska ch jako [ch] Chenopodium v Čj) ae, oe [é] Circaea, coeruleus aä, oë [ae], [oe] Hippophaë, Aloë eu [e u] coeruleus, cyaneus i, y před samohláskou, na začátku slova, mezi dvěma [j] Yucca, pleiospermum, ale: polyanthemus (složenina) samohláskami i,y před souhláskou [y] platycladus, Pinus ti (následuje-li samohláska) [ci] robertianum ti (v ostatních případech) [ty] Clematis sti (i když následuje samohl.) [sti] Cerastium s (na počátku slov, následuje-li [s] Solanum, Asparagus, Brassica souhláska, příp. ve spřežce ss) s (následuje-li samohláska) [z] arvensis, Cortusa ss, tt, ll, rr [s], [t], [l], [r] Brassica, Neottia, Calluna, Turritis qu, gu [kv] sanguineus, Quercus ngu [ngv] Sanguisorba

26 Herbář = sbírka sušených rostlin, které dokladují a identifikují daný exemplář - původ z lat. herba = bylina veřejné herbáře mají svůj kód a kurátora - rostliny se sbírají pokud možno celé (přiměřeně velké), se všemi důležitými částmi - rostlina by měla být zdravá, reprezentativní, nepoškozená - už v terénu poznámky o sběru (datum, místo sběru, charakter stanoviště, příp. barva květů, vůně) - rostliny se pečlivě zakládají mezi savé papíry (noviny), velké se ohnou nebo rozdělí na několik částí - balík se zatíží a nechá vyschnout - vysušené rostl. se přilepí proužky papíru na bílý karton (běžně A3) - položka musí mít schedu

27 Herbář - scheda lístek s popisem o rozměrech ca 8 x 10 cm např. požadavky PřF MU Brno Číslo etikety (JD02/111, Grulich 23825, 54/23) Počet (někdy se sbírají duplikáty nebo je potřeba rozdělit velkou rostlinu na kousky) Taxon (Carex hirta, Prunus, Viola x vindobonensis) Variabilita (např. flore albo) Země (Česká republika; Kazachstán Moravia, Gallia, Siberia) Oblast (fytogeografický okres nebo geomorfologický celek) Okres (distr. Semily, Finistère, Corse Haute, Kraków; bývalý okres nebo blízké město) Katastr (sídlo, k němuž naleziště vztahujeme; Aš, Břeclav-Poštorná, Praha-Dejvice, Poysdorf, Montpellier) Geografická lokalizace, naleziště (dolní část Košarských luk, 1,25 km SZ od soutoku Moravy a Dyje, Pavelkova louka, asi 1,9 km SSV od železniční zastávky (Lednice), jižní svah Čistecké hůry (563), 2,8 km od kostela v severní části vsi) Ekologická charakteristika místa, naleziště (podél vyschlého kanálu, nezapojený trávník na písku, louka svazu Cnidion venosi, banket silnice, skládka domovního odpadu, obnažené dno vypuštěného rybníka) Nadmořská výška (270 m n. m.; m a. m., s. m. = supra mare) Pole síťového mapování (7266; 7266/1, 7266a; 7165a25) Fytogeografický okres (15 /Východní Polabí/) Datum sběru ( ; V. 2001, die = dne) Sběratel (leg. J. Unar; J. Chrtek & B. Křísa; leg. = legit) Určil (det. J. Kirschner; det. = determinavit) Revize (rev. = revidit; confirm. = confirmavit) Uložení (BRNU, BRNM, BRNL, PR, PRC, PR) Poznámka (chybná determinace, chromosomový počet, uveřejnění nálezu)

28 Úvod do botaniky - botanika jako vědní disciplína - exkurze do historie botaniky - taxonomický systém, botanické názvosloví, pravidla psaní a latinské výslovnosti - herbář - základní pojmy, směry a symetrie -informační zdroje

29 Základní pojmy normální adventivní (náhradní) terminální (koncový) laterální (boční) Konce polárních orgánů apikální (horní) bazální (spodní) distální (vzdálený) proximální (blízký) Dorziventrální orgány s rozlišenou hřbetní a břišní stranou: svrchní strana (adaxiální) = strana přivrácená ke stonku spodní strana (abaxiální) = strana odvrácená od stonku Směry AKROPETÁLNĚ odspoda nahoru BAZIPETÁLNĚ odshora dolů CENTRIFUGÁLNĚ od středu k okraji CENTRIPETÁLNĚ od okraje ke středu ENDOGENNĚ z vnitřku EXOGENNĚ z vnějšku HYPO/SUB = pod EPI =nad SEMI = polo EXO/EKTO = vnější ENDO = vnitřní INTER = mezi HOMO = stejný HETERO = různý HYPER = velký IN- = protiklad k danému slovu POLY = mnoho, hodně RADIÁLNĚ ve směru poloměru válcovitého tělesa TANGENTIÁLNĚ/PERIKLINÁLNĚ - ve směru tangenty, tj. kolmo na poloměr TRANSVENSÁLNĚ - příčně, kolmo na podélnou osu

30 Symetrie symetrický=aktinomorfní asymetrický zygomorfní jedna rovina souměrnosti bisymetrický (dvoustranně souměrný) mediána a transverzála aktinomorfní=radiální (paprsčitě souměrný) izodiametrický stejné (přibližně) rozměry ve všech směrech metamerie opakování částí homomerní x heteromerní

31 Úvod do botaniky - botanika jako vědní disciplína - exkurze do historie botaniky - taxonomický systém, botanické názvosloví, pravidla psaní a latinské výslovnosti - herbář - základní pojmy, směry a symetrie -informační zdroje

32 Botanická literatura flory, květeny klíče - sestavovány pro danou oblast - popis taxonu včetně rozšíření apod. - systém determinačních znaků umožňujících určení daného taxonu monografie dané skupiny/druhu monografie na dané téma (např. anatomie, morfologie, taxonomie ) červené/černé seznamy/knihy druhů - seznamy/knihy ohrožených (červené) nebo vymřelých (černé) druhů vegetace - monografie popisující vegetační typy na daném území - různá šíře a hloubka

33 Botanická literatura Taxonomická literatura flory, květeny Květena ČR 1-8 (9) Flora Europaea 1-5 Exkursionsflora von Deutschland 1-4 (Rothmaler) Nová květena ČSSR (Dostál J., 1989) klíče Klíč ke květeně ČR (Kubát et al., 2002) Klíč k úplné květeně ČSR (Dostál J., 1958)

34 Botanická literatura červené/černé seznamy/knihy Červený seznam cévnatých rostlin České republiky: třetí vydání (Grulich V., 2012) Černý a červený seznam cévnatých rostlin České republiky (stav v roce 2000) (Procházka F., ed.) Červená kniha ohrožených a vzácných druhů rostlin a živočichů ČR a SR 5: Vyšší rostliny (Čeřovský J., 1999) European Red List of Vascular Plants (Bilz et al.)

35 Botanická literatura vegetace Vegetace České republiky (Chytrý M., ed.) zatím 1-4 Katalog biotopů ČR (Chytrý et al. 2011)

36 Významné české časopisy Preslia - The Journal of the Czech Botanical Society (IF 2.8) Bryonora (Ed. Česká botanická společnost) Folia Geobotanica (Journal of the Institute of Botany, Academy of Sciences of the Czech Republic) (IF 1.6)

37 On-line zdroje Květena ČR Botany.cz BioLib.cz Botanická fotogalerie The Families of Flowering Plants Angiosperm Phylogeny Website The Plant List Databanka flóry České republiky login Checklisty taxonomických skupin v ČR cz/index.php?lng=cz Research/APweb/ owse/ _nd_taxon_category.php?x=x

38 On-line zdroje International Organization for Plant Information globální checklist Fytogeografické oblasti ČR Vegetace České republiky + databáze login permalink=7446e648e0786adcab3df02c f216c7a1 dex.php?lang=cz Mapomat AOPK ČR - např. mapování biotopů ČR Nálezová databáze ochrany přírody (NDOP) zasmluvněno Databáze herbářových dokladů Kew Herbarium Catalogue CS/hledani_podle_jmena.html tohomepage.do a mnohé další

39 Česká botanická společnost Benátská 2, Praha 2 sdružuje botaniky v ČR vydává časopisy (Preslia, Bryonora) spravuje vlastní knihovnu pořádá přednášky, kurzy, exkurze, konference - má regionální pobočky (Jihočeská, Severočeská, Východočeská, Západočeská, Jihomoravská, Moravskoslezská,) - má několik sekcí (Bryologicko-lichenologická, floristická, dendrologická) a pracovní skupinu pro studium makrofyt vod mokřadů

40 Botanický ústav Akademie věd ČR Vědecké pracoviště Průhonice Zámek Průhonice Vědecké pracoviště Brno Lidická 25/ Brno Vědecké pracoviště Třeboň Dukelská Třeboň vědecká práce vydává monografie např. Květena ČR, vydává Folia Geobotanica spravuje sbírky: herbářové sbírky, sbírky Botanické zahrady Chotobuz, sbírka autotrofních organismů CCALA, sbírka vodních a mokřadních rostlin, sbírka dřevin Průhonického parku, sbírka mykorhizních hub, dendrotéka a Index Seminum pořádá přednášky a semináře

41 Děkuji Vám za pozornost Alena Dostálová