Syllabus přednášky Systém a fylogeneze vyšších rostlin

Transkript

1 Syllabus přednášky Systém a fylogeneze vyšších rostlin I. roč. Ma-Bi, Bi-Ch, Bi+Ze, matematická biologie, systematická biologie, obecná biologie, molekulární biologie jarní semestr 2004 přednáška 2 hod./týd. - Zk: RNDr. Petr Bureš, Ph.D. cvičení 2 hod/týd. - Z: Ing. Jiří Danihelka, Ph.D. Mgr. Olga Rotreklová, Mgr. Sierra Dawn Stoneberg-Holt, I. Všeobecná ustanovení: Tento sylabus sleduje 2 účely: prezentovat systematické uspořádání, podle něhož se látka k vyšším rostlinám přednáší a zkouší vyznačit stupeň důležitosti jednotlivých taxonů a jejich skupin a tedy i stupeň pozornosti, která jim má být při studiu věnována (to je vyjádřeno pomocí symbolů A, B, C, D) Důležitost okruhů: A: důležitá látka, vyžadující podrobnou znalost, dále pak i znalost všech zástupců, důležitých z hlediska evolučního, morfologického, či zástupců významných z hlediska užitkového či jinak pro člověka důležitých. B: méně důležitá látka, vyžadující povšechnou, méně hlubokou znalost základní charakteristiky taxonu jako celku, dále pak i znalost vybraných významnějších zástupců - zejména druhů a rodů u nás domácích a rodů či druhů užitkových. C: doplňková látka, vyžadující orientační znalost, u vyšších taxonů je nutno znát zejména jejich evoluční význam a nejzákladnější morfologické znaky, u taxonů nižších (čeledí) krytosemenných není třeba podávat morfologickou charakteristiku čeledi, ale postačí pouze vyjmenovat významnější zástupce a zmínit jejich význam. D: stačí umět příslušný taxon zařadit do systému a zmínit několik významných zástupců. Termín "zástupci" se rozumí relativně - jsou pod ním rozuměny řády a čeledi ve vztahu k oddělením, třídám a podtřídám, resp. čeledi, rody a druhy ve vztahu k řádům a čeledím. II. Studijní okruhy ke zkoušce Předmět studia a metody systematické botaniky (A) Základní pojmy a jejich vymezení: systematická botanika, její předmět studia; klasifikace a její typy; klasifikační systém;determinace a identifikace; jednotky a taxony; systém evoluční a přirozený; druhy a populace, teoretické principy klasifikačního systému; znaky a jejich typy, znaky kvalitativní a kvantitativní - biometrika, fenetika a numerická taxonomie, podobnost vers. fylogenetická příbuznost, experiment v systematické botanice, analýza a syntéza jako metody systematické botaniky, terénní observace a herbář - z čeho sestává herbářová scheda; Pracovní metody systematické botaniky (s příklady a poznámkami k historii jejich vývoje): fyziognomickomorfologické, anatomické, karyologické, chemické, molekulární, genetické, ekobiologické, geobotanické, fytochorologické, paleobotanické. Stručný přehled vývoje klasifikace rostlin (B) Předchůdci systémů - Theophrastos, renesanční herbáře, bylináře a rostlináře; systémy umělé - Cesalpino, Linné; systémy přirozené (Co je systém přirozený?) - Adanson, de Jussieu; nejdůležitější podmínky rozvoje systematiky v 19. stol.; podmínky a hlavní faktory vývoje systematiky ve 20. století Taxonomické jednotky a základní principy botanické nomenklatury (A) Taxonomické jednotky; zásady: priority a typizace; změny jmen; vyloučení homonymity; přesun ve směru horizontálním a vertikálním; popis a publikace jména; odlišnosti zoologické nomenklatury oproti botanické

2 Evoluční mechanismy vyšších rostlin (B - prolíná se s jinými předměty) Mikroevoluce - speciace - makroevoluce; mechanismy evoluce, genové mutace, transport genů, mezidruhová hybridizace a její důsledky, breeding systémy rostlin, izolace, selekce, genetický posun, rozdíly mezi evolucí živočichů a rostlin; telomová teorie, teorie strobilární (euanthiová), teorie pseudanthiová. Vyšší rostliny - Embryobionta (A) Postavení Vyšších rostlin v základním makrosystému organizmů, podstatné znaky vyšších rostlin; spóra a semeno, gametofyt a sporofyt; sporofyly a trofofyly, izosporie a heterosporie; stáří a fylogenetický původ Cormobiont; kolonizace souše rostlinami a její morfogenetické důsledky; diferenciace pletiv; základní systém vyšších rostlin; trendy evoluce vyšších rostlin. Mechorosty (A) Anthocerophyta (B) Anthoceraceae (C) Notothylaceae (D) Marchantiophyta (A) Marchantiopsida (B) Sphaerocarpidae (D) Marchantiidae (B) Jungermanniopsida (C) Metzgeriidae (C) Jungermanniidae (C) Bryophyta (A) Takakiopsida (D) Sphagnopsida (B) Andreaeopsida (D) Polytrichopsida (B) Bryopsida (B) Ryniofyty (A) Cooksoniophyta (C) Rhyniophyta (B) Zosterophyllophyta (B) Zosterophyllales (C) Asteroxylales (C) Trimerophytopsida (B) Lycopodiophyta - plavuně (A) Lycopodiopsida (A) Drepanophycales (C) Lycopodiales (B) Phylloglossales (D) Selaginellopsida (B) Isoetopsida (B) Protolepidodendrales (D) Lepidodendrales (C) Isoetales (B) Psilotophyta - prutníky (B) Equisetophyta - přesličky (A) Hyenopsida (D) Pseudoborniopsida (D) Sphenophyllopsida (D) Equisetopsida (A)

3 Calamitales (C) Equisetales (B) Polypodiophyta - kapradiny (A) Cladoxyloidae (D) Zygopteridiidae (D) Ophioglossidae (B) Maratiidae (D) Polypodiidae (A) Marsileidae (B) Salviniidae (B) Pteridospermophyta - kapraďosemenné (C) Progymnospermophyta - pranahosemenné (C) Cycadophyta - cykasy (A) Cycadopsida (A) Cycadeoideopsida (= Bennettitatae) (B) Cordaitophyta - kordaity (B) Ginkgophyta - jinany (B) Pinophyta (= Coniferae) - jehličnany (A) Pinopsida Voltziales (= Lebachniales) (D) Araucariales (C) Podocarpales (C) Pinales (A) Cupressales (B) Taxales (B) Cephalotaxales (D) Gnetophyta - lijánovce (B) Ephedridae (B) Gnetidae (B) Welwitschiidae (B) Magnoliophyta - krytosemenné (A) primitivní krytosemenné: Amborellaceae (D) Illiciaceae (D) Nymphaeaceae (B) Rafflesiaceae (D) Schizandraceae (D) Ceratophyllaceae (D) Lauraceae (C) Annonaceae (D) Magnoliaceae (B) Myrsiticaceae (D) Aristolochiaceae (C) Piperaceae (C) Monocotyledones primitivní jednoděložné

4 - Acorales Acoraceae (D) - Alismatales Alismaceae (C) Butomaceae (D) Araceae (C) Lemnaceae (C) Hydrocharitaceae (D) Potamogetonaceae (D) pravé jednoděložné Liliidae - Liliales Liliaceae incl. Colchicaceae et Triliaceae (A) - Asparagales Agavaceae (D) Alliaceae (B) Amaryllidaceae (C) Asparagaceae (C) Convallariaceae (C) Hyacinthaceae (D) Iridaceae (B) Orchidaceae (B) - Dioscoreales Dioscoreaceae (D) - Pandanales Pandanaceae (D) Commelinidae - Arecales Arecaceae (C) - Commelinales Commelinaceae (C) - Zingiberales Musaceae (C) Zingiberaceae (C) Cannaceae (D) - Bromeliales Bromeliaceae (C) - Poales Poaceae (A) Juncaceae (B) Cyperaceae (B) Restionales (D) Sparganiaceae (C) Typhaceae (C) Dicotyledones primitivní dvouděložné - Ranunculales Ranunculaceae (A) Berberidaceae (C) Papaveraceae incl. Fumariaceae (B) - Proteales Nelumbonaceae (D) Platanaceae (C)

5 Proteaceae (D) - Dilleniales Dilleniaceae (D) - Vitales Vitaceae (D) - Caryophyllales Aizoaceae (D) Amaranthaceae (D) Chenopodiaceae (B) Opuntiaceae (D) Caryophyllaceae (A) Droseraceae (C) Nepenthaceae (C) Plumbaginaceae (D) Polygonaceae (B) - Santalales Loranthaceae (D) - Saxifragales Crassulaceae (C) Grossulariaceae (C) Hamamelidaceae (C) Paeoniaceae (D) Saxifragaceae (C) pravé dvouděložné - Geraniales Geraniaceae (B) Rosidae Parnassiaceae (D) - Malpighiales Hypericaceae (C) Euphorbiaceae (B) Linaceae (C) Salicaceae (B) Violaceae (B) - Oxalidales Oxalidaceae (D) - Rosales Cannabaceae (B) Urticaceae (C) Moraceae (C) Ulmaceae (C) Rhamnaceae (D) Rosaceae (A) - Fabales Mimosaceae (D) Caesalpiniaceae (D) Fabaceae (A) Polygalaceae (C) - Cucurbitales Begoniaceae (D) Cucurbitaceae (B) - Fagales Betulaceae (B) Casuarinaceae (D) Fagaceae (A)

6 Juglandaceae (C) - Myrtales Lythraceae (D) Myrtaceae (D) Onagraceae (D) - Brassicales Brassicaceae (A) Resedaceae (D) Tropaeolaceae (D) - Malvales Cistaceae (D) Malvaceae (B) Bombacaceae (C) Sterculiaceae (C) Tiliaceae (C) Thymelaeaceae (D) - Sapindales Anacardiaceae (C) Rutaceae (C) Aceraceae (C) Hippocastanaceae (D) Asteridae (B) - Cornales Cornaceae (D) - Ericales Balsaminaceae (D) Ericaceae (D) Pyrolaceae (D) Polemoniaceae (D) Primulaceae (B) Sarraceniaceae (D) Theaceae (C) - Boraginales Boraginaceae (A) - Gentianales Gentianaceae (C) Menyanthaceae (D) Apocynaceae (D) Asclepiadaceae (D) Rubiaceae (B) - Lamiales Oleaceae (C) Plantaginaceae (C) Callitrichaceae (D) Scrophulariaceae (A) Orobanchaceae (D) Lentibulariaceae (D) Verbenaceae (D) Lamiaceae (A) - Solanales Convolvulaceae (C) Solanaceae (A) - Apiales Apiaceae (A) Araliaceae (D)

7 - Dipsacales Loniceraceae (C) Valerianaceae (D) Dipsacaceae (C) - Asterales Campanulaceae (B) Lobeliaceae (D) Asteraceae (A) III. Doporučená literatura: Bayer A.: Botanika speciální. - In.: Janda J. (red.): Velký ilustrovaný přírodopis všech tří říší. - Ústřední Nakl. Praha, 1937, Vol. IV: Beck C. B. [ed.]: Origin and Evolution of Gymnosperms. - Columbia Univ. Press, New York Bhattacharyya B. et Johri B. M.: Flowering Plants. Taxonomy and Phylogeny. - Narosa Publ. House, New Delhi, Bremer K, Bremer B. et Thulin M.: Introduction to Phylogeny and Systematics of Flowering Plants. - Dept. Syst. Bot. Evol. Biol. Centre Uppsala Univ Briggs D. et Walters S. M.: Plant Variation and Evolution. 3rd ed. - Cambridge Univ. Press 1997 Cronquist A. : The Evolution and Classification of Flovering Plants. - Second Ed., The New York Botanical Garden Bronx, New York, Dahlgren G. et al.: Systematische Botanik. - Springer Verlag, Berlin et Heidelberg Dahlgren R. M. T., Clifford H. T. et Yeo P. F.: The families of Monocotyledons: structure, evolution and taxonomy. - Springer Verl. Berlin Domin K.: Pteridophyta. Soustavný přehled žijících i vyhynulých kapraďorostů. - Česká Akad. Věd a Umění, Praha Domin K.: Gymnospermae. Soustavný přehled žijících i vyhynulých rostlin nahosemenných. - Česká Akad. Věd a Umění, Praha Dostál J.: Botanická nomenklatura. - Nakl. ČSAV Praha Frohne D. et Jensen U.: Systematik des Pflanzenreiches neubearb. Aufl., Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, Jena, New York, Goldberg A.: Classification, Evolution and Phylogeny of the Families of Dicotyledons. Smithsonian Contr. Bot. 58: Grant W.: Plant Speciation. - Columbia Univ. Press, New York Hendrych R.: Systém a evoluce vyšších rostlin. - SPN, Praha, (ed ) Heywood V. H: Flowering plants of the World. - B.T.Batsford, London Hickey L. et Taylor D.W.: Flowering Plant Origin Evolution and Phylogeny. - Chapman & Hall, London Judd W. S., Campbell C. S., Kellog E. A. et al.: Plant systematics: a phylogenetic approach. - Sinauer Association, Sunderland Junker R.: Evolution früher Landpflanzen. - Hänsler Verl., Neuhausen - Stuttgart Kavina K.: Botanika speciální. - In: Botanika zemědělská. - Publ. Minist. Zeměd., Praha 1925, Vol. II: Kenrick P. et Crane P. R.: The origin and early diversification of land plants, a cladistic study. - Smithsonian Instit. Press, Washington Kubitzki K. [ed.]: The families and genera of vascular plants. II-IV. - Springer Verl. Berlin Mártonfi P.: Systematika cievnatých rastlín. - Univ. P. J. Šafárika, Košice Němejc F.: Paleobotanika. Vol Academia, Praha (1/1959, 2/1963, 3/1969, 4/1975). Niklas K. J.: The evolutionary biology of plants. - Univ. of Chicago Press, Chicago Novák F. A.: Vyšší rostliny. - Vol. 1. et 2., Academia, Praha Schofield W. B.: Introduction to bryology. MacMillan Publ. Co., New York Scuster R. M.: New manual of bryology. - Hattori Bot. Lab., Nichinan Semple J.C. et Kendrick B.: An evolutionary survey of Fungi, Algae and Plants. - Mycologue Publications, Graphic Services University of Waterloo, Ontario Sitte P., Ziegler H., Ehrendorfer F. et al.: Strassburger-Lehrbuch der Botanik für Hochschulen. Ed Gustav Fischer Verl. Jena, Lübeck Smejkal M.: Systém a evoluce vyšších rostlin. - In: Rosypal S. et al.: Fylogeneze, systém a biologie organismů. - SPN, Praha 1992, p

8 Smejkal M.: Nejdůležitější principy botanické nomenklatury. - Ibidem, p Soltis D. E., Soltis P. S. et Doyle J. J. [eds.]: Molecular systematics of plants II DNA sequencing. - Kluwer Acad. Publ., Boston Stace C. A: Plant Taxonomy and Biosystematics. 2nd. ed. - Edward Arnold, London, New York, Melbourne, Auckland Stewart W.N. et Rothwell G.W.: Paleobotany and the Evolution of Plants Ed., Cambridge Univ. Press Stuessy T. F.: Plant taxonomy. Columbia Univ. Press, New York et Oxford Štys P.: Úvod do obecné taxonomie. - In: Rosypal S. et al.: Fylogeneze, systém a biologie organismů. - SPN, Praha, 1992, p Štys P.: Zákonitosti evoluce organismů. - Ibid., p Tachtadžjan A.L.: Evolutionary trends in flowering plants. - Columbia Univ. Press, New York Tachtadžjan A. L.: Diversity and classification of flowering plants. - Prentice Hall Emglewood Cliffs, New Jersey Taylor D. W. et Hickey L. J. [eds.]: Flowering Plant Origin, Evolution & Phylogeny. - Chapman & Hall Taylor T.N., Taylor E. L.:The biology and evolution of fossil plants. - Prentice Hall Emglewood Cliffs, New Jersey Uher J.: Úvod do fylogeneze vyšších rostlin. - Mendelova Zeměd. a Lesn. Univ. Brno, Walters D. R. et Keil D. J.: Vascular Plant Taxonomy. - Kendall/Hunt Publ. Comp. 4. ed. Iowa Watson L. et Dallwitz M.J.: The Families of Flowering Plants: Descriptions, Illustrations, Identification, and Information Retrieval. URL (1992 onwards) Zomlefer W. B.: Guide to Flowering Plant Families. - Univ. North Carolina Press Chapel Hill et London = Watson L. et Dallwitz M.J.: The Families of Flowering Plants: Descriptions, Illustrations, Identification, and Information Retrieval. (1992 onwards) = Reveal J. L.: Plant Taxonomy. PBIO 250 LECTURE NOTES, Department of Plant Biology, University of Maryland, College Park, Maryland , Copyrighted by the Norton-Brown Herbarium, University of Maryland = Reveal J. L.: Advanced Plant Taxonomy, PBIO 450 Lecture Notes, Norton-Brown Herbarium, University of Maryland, College Park, MD , U.S.A., Spring Semester = Frances M. Cardillo, O.S.F. and Tonya S. Samuels: A Survey of the Plant Kingdoms - Department of Biology, Manhattan College and the College of Mt. St. Vincent, February, = Aaron Liston: Botany 321 Plant Systematics - Oregon State University. = Steven J. Wolf: Flowering Plants Botany California State University Stanislaus, Spring 1998 IV. Organizace zkoušky Poznávací test: 12 druhů (z toho 2 mechorosty); bodování (2 české druhové jméno, 1 vědecké druhové jméno, 1 vědecké jméno čeledi, 1 české jméno čeledi) hodnocení: 1 (55-60b.), 2 (50-54,5b.), 3 (45-49,5), 4 (<45) Ústní zkouška: 25 úzce vymezených otázek (5 z obecných znalostí, 10 z vyšších výtrusných rostlin nebo nahosemenných, 10 z rostlin krytosemenných); bodování (1 otázka = 0,5-1b. podle kvality odpovědi); hodnocení 1 (22,5-25), 2+ (20-22), 2 (17,5-19,5), 3+ (15-17), 3 (12,5-14,5), nevyhověl (<12,5). Alternací ústní zkoušky je zkouška písemná: 125 úzce vymezených otázek (25 z obecných znalostí, 50 z vyšších výtrusných rostlin nebo nahosemenných, 50 z rostlin krytosemenných); bodování (1 otázka = 0,5-1b. podle kvality odpovědi); hodnocení 1 (112,5-125), 2+ ( ), 2 (87,5-99,5), 3+ (75-87), 3 (62,5-74,5), nevyhověl (<62,5). V Brně, 6. března 2004 Petr Bureš