Po stopách rané evoluce primárních producentů. Pavel Škaloud katedra botaniky PřF UK

Podobné dokumenty
Diverzita autotrofních protist

Evoluce primárních producentů. Pavel Škaloud katedra botaniky PřF UK

Od sinice k první kytce...

Barbora Chattová. Fylogeneze a diverzita řas a hub: 2. přednáška Euglenophyta, Dinophyta, Cryptophyta

Skrytá diverzita volně žijících protistních organismů. Pavel Škaloud katedra botaniky PřF UK

HYDROBOTANIKA. CHLOROPHYTA zelené řasy

HYDROBOTANIKA. CHLOROPHYTA zelené řasy

Botanika - bezcévné rostliny 2. praktické cvičení Přehled pozorovaných objektů

ŘASY PRACOVNÍ LIST PRO STŘEDNÍ ŠKOLY

trubicovitá pletivná vláknitá, větvená vláknitá

chlorofyl a chlorofyl c

Heterokontní (oddělení Heterokontophyta), skrytěnky (Cryptophyta), obrněnky (Dinophyta), krásnoočka (Euglenophyta)

PRAPRVOCI A PRVOCI Vojtěch Maša, 2009

Botanika bezcévných rostlin pro učitele 5. praktické cvičení

Botanika bezcévných rostlin 10. praktické cvičení Přehled pozorovaných objektů

Co jsou řasy?? Protozoa byla sběrná skupina, dokud nebyl znám evoluční původ jedntl. liní (Euglenophyta, Chlorarachnioph., Dinoph.

ŘÍŠE (REGNUM): ROSTLINY (PLANTAE) Podříše (Subregnum): Nižší rostliny řasy (Thallobionta)

Barbora Chattová. Fylogeneze a diverzita rostlin 1. přednáška Cyanobacteria, Euglenophyta, Dinophyta, Cryptophyta

Heterokontní řasy a ruduchy (oddělení Heterokontophyta, Rhodophyta)

Botanika bezcévných rostlin 9. praktické cvičení Přehled pozorovaných objektů

Biologie - Kvinta, 1. ročník

Impérium: Eukarya. Oddělení: Dinophyta (Dinoflagellata) - obrněnky. Oddělení: Euglenophyta krásnoočka, eugleny. Oddělení: Cryptophyta skrytěnky

Botanika bezcévných rostlin 6. praktické cvičení Přehled pozorovaných objektů


Barbora Chattová. Fylogeneze a diverzita rostlin: řasy a sinice

Botanika bezcévných rostlin pro učitele 3. praktické cvičení

Evoluce rostlinné buňky

Co jsou řasy?? Protozoa byla sběrná skupina, dokud nebyl znám evoluční původ jedntl. liní (Euglenophyta, Chlorarachnioph., Dinoph.

Evoluce rostlinné buňky

Třída: RAPHIDOPHYCEAE

Rekonstrukce evoluce plastidů

Botanika bezcévných rostlin 3. praktické cvičení Přehled pozorovaných objektů

Vlastnosti řas Tělo řas Rozmnožování řas Životní prostředí řas. Jaké jsou rozdíly v zařazení řas ve starších a novějších systémech?

Vzdělávání středoškolských pedagogů a studentů středních škol jako nástroj ke zvyšování kvality výuky přírodovědných předmětů CZ.1.07/1.1.00/14.

Fotodokumentace mikroskopických nálezů

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Buňka buňka je základní stavební a funkční jednotka živých organismů

Mikrophyta = mikroskopicky pozorovatelné rostliny, sinice a řasy (buněčná stavba, sinice = organismy prokaryotické a řasy = organismy eukaryotické)

Fotosyntéza ve dne Ch_054_Přírodní látky_fotosyntéza ve dne Autor: Ing. Mariana Mrázková

VY_32_INOVACE_ / Prvoci Prvoci jednobuněční živočichové

ročník 6. č. 17 název

TŘÍDA: TREBOUXIOPHYCEAE

Třída: RAPHIDOPHYCEAE

Vyšší rostliny Embryophyta. Milan Štech, PřF JU

Anotace: Materiál je určen k výuce přírodopisu v 6. ročníku ZŠ. Seznamuje žáky se základní stavbou rostlinné a živočišné buňky.

Oddělení: CRYPTOPHYTA

Didaktický učební materiál pro ZŠ INOVACE A ZKVALITNĚNÍ VÝUKY PROSTŘEDNICTVÍM ICT Mgr. Radovan Vlček Vytvořeno: červen 2011

ŘÍŠE ROSTLINY (PLANTAE)

URČOVÁNÍ SINIC A ŘAS Jak na to? Logicky a jednoduše stačí se pozorně v klidu dívat a srovnávat

Gymnázium a Střední odborná škola pedagogická, Čáslav, Masarykova 248 M o d e r n í b i o l o g i e

NIŽŠÍ ROSTLINY - řasy

Buňka. Kristýna Obhlídalová 7.A

Zemědělská botanika.

Úvod do biologie rostlin Systém ŘÍŠE ROSTLINY (PLANTAE)

Lesnická botanika speciální přednáška 3

Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují

Fotosyntézu lze schematicky vyjádřit: hv CO H 2 O (CH 2 O)+ O 2 + H 2 O. Rozčlenění pochodů v chloroplastu na membránové a enzymové:

BUŇKA ZÁKLADNÍ JEDNOTKA ORGANISMŮ

BUNĚČ ORGANISMŮ KLÍČOVÁ SLOVA:

Aplikované vědy. Hraniční obory o ţivotě

Marek Eliáš Vladimír Hampl Řád z Chaosu Rozmanitost protistů z pohledu 21. století

Chromista. (Archibald2009)

Botanika bezcévných rostlin 1. praktické cvičení INFORMACE O ORGANIZACI CVIČENÍ

Buňka. Autor: Mgr. Jitka Mašková Datum: Gymnázium, Třeboň, Na Sadech 308

(CHROMISTA) Chromofyty (Chromophyta) Milan Dundr

Byl jednou jeden život. Lekce č. 6 Magda Špoková, Bára Gregorová

Buňka. základní stavební jednotka organismů

Rozvoj vzdělávání žáků karvinských základních škol v oblasti cizích jazyků Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.07/

PŘÍPRAVY K VYUČOVACÍM HODINÁM PRO TÉMATA BIOLOGICKÁ SYSTEMATIKA + NOVÝ SYSTÉM EUKARYOT

Botanika bezcévných rostlin pro učitele 1. praktické cvičení

HYDROBOTANIKA. Oddělení: DINOPHYTA

Algologie ve výuce biologie a přírodopisu

primární producenti: řasy, sinice, vodní rostliny konkurence o zdroje mikrobiální smyčka

Základy biologie a ekologie VZNIK A VÝVOJ ŽIVOTA

Biologie 30 Metabolismus, fotosyntéza, dýchání, glykolýza, kvašení

Botanika bezcévných rostlin pro učitele 2. praktické cvičení

Třída: XANTHOPHYCEAE

Oddělení: HAPTOPHYTA (PRYMNESIOPHYTA)

Obrazový atlas zástupců využitelných pro fykologická/ algologická pozorování na střední škole

Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/ Název školy Autor. Moravské gymnázium Brno s.r.o. RNDr. Monika Jörková. Tematická oblast. Biologie 16 Chromista

Oddělení: HAPTOPHYTA (PRYMNESIOPHYTA)

Program kursu Rostlinná buňka

VY_32_INOVACE_002. VÝUKOVÝ MATERIÁL zpracovaný v rámci projektu EU peníze školám

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI

Fotosyntézu lze schematicky vyjádřit: hv CO H 2 O (CH 2 O)+ O 2 + H 2 O. Rozčlenění pochodů v chloroplastu na membránové a enzymové:

VY_32_INOVACE_ / Sinice, lišejníky, řasy Sinice modrozelené organismy

VZORKOVÁNÍ FYTOPLANKTONU

PT#V/4/2013 Stanovení mikroskopického obrazu v pitné a surové vodě (obrazová dokumentace a prezentace ze semináře vyhodnocení kola)

Ekologie sinic, řas a vodních makrofyt

Systém a mikroskopování řas - RUDUCHY

Sinice a řasy v životním prostředí našich ryb

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

Paulinella chromatophora

Botanika - bezcévné rostliny 6. praktikum Přehled pozorovaných objektů

Rozvoj vzdělávání žáků karvinských základních škol v oblasti cizích jazyků Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.07/

Testování hypotéz o vzniku eukaryotické buňky

Jsme zelené a kulaté, ale přesto nejsme Chlor(ella)ococcales kdo jsme? tváří se jak zelené ale jsou hnědé. RNDr. Lenka Šejnohová, Ph.D.

Schéma rostlinné buňky

TŘÍDA: TREBOUXIOPHYCEAE Tato třída začala být uznávána teprve nedávno (původně pod názvem Pleurastrophyceae) a neustále se ukazuje, že do ní spadají

Transkript:

Po stopách rané evoluce primárních producentů Pavel Škaloud katedra botaniky PřF UK

Protista Eukaryotické organismy s jednoduchou organizací stélky Dlouhá evoluční historie

Protista

Protista Historicky byly tyto organismy řazeny do říše Protista (systém 6 říší)

Protista Současný systém 5 říší Drtivá většina eukaryotní diverzity je tvořena protistními organismy Vláďa Hampl

Protista Protista jako nejdůležitější primární producenti Vláďa Hampl

dinosauři savci vyšší rostliny živočichové mnohobuněční Eukaryota Prokaryota

oxidované horniny = archean (3,8 mld)

sinice Synechococcus produkce kyslíku Fotosyntéza

sinice Synechococcus Fotosyntéza

dinosauři savci vyšší rostliny živočichové mnohob. Eukaryota Prokaryota

stromatolity Shark Bay, Austrálie

stromatolity 3,5 mld let staré fosilie (Austrálie)

Sinice kyslíková katastrofa (great oxidation event) 2,3 mld náhlé zvýšení kyslíku v atmosféře nutnost organismů přizpůsobit se toxickému kyslíku: velká diverzifikace heterotrofních prokaryot (schovat se či mutovat) mitochondriální endosymbióza oxidace veškerého Fe(II) na Fe(III)?

Vznik mitochondrie jediná endosymbiotická událost nejbližší žijící příbuzní mitochondrií: -proteobakterie Rickettsie v současnosti značně redukovaní vnitrobuněční paraziti.

Vznik mitochondrie ox-tox model: aerobní bakterie vychytává kyslík toxický pro anaerobního primitivního eukaryota

Primární endosymbióza 1 500 mil. (paleoproterozoikum) rozpad kontientu Nuna dinosauři savci vyšší rostliny živočichové mnohob. Eukaryota Prokaryota

Primární endosymbióza pohlcení sinice eukaryotickou buňkou plastid má dvě obalné membrány sinicového původu pyrenoid

Archaeplastida Glaucophyta Rhodophyta Chloroplastida

glaukofyty (Glaucophyta) nejmenší a nejpůvodnější rostlinná skupina (1,6 mld) chloroplasty: sinicová stavba peptidoglykanová buněčná stěna kruhovité uspořádání thylakoidů Glaucocystis nostochinearum

ruduchy (Rhodophyta) většinou makroskopické, mnohobuněčné stélky nemají bičíková stádia litorál moří Bangiomorpha = první fosilie datovaná 1,2 mld let

ruduchy (Rhodophyta) - Cyanidiophytina evolučně nejstarší skupina ruduch extremofilní, thermoacidofilní organismy (ph 1,5) jeden z mála eukaryotů žijící v prostředí typickém pro Archaea (biotechnologicky hodnotné enzymy) Cyanidioschizon = první eukaryotický genom Cyanidium

zelené rostliny (Chloroplastida) ohromně diverzifikovaná skupina: počtem druhů, morfologií, ekologií, biochemií vznik vyšších rostlin z řasového předka představoval klíčový okamžik pro evoluci života na pevnině

Snowball Earth oxidace methanu v atmosféře 2,3 2,5 mld. let 0,65 mld. let

Snowball Earth NEO (Neoproterozoic Oxidation event.), 650 mil. oxidace methanu v atmosféře, a jeho nahrazení slabším skleníkovým plynem CO 2 vyšší rostliny živočichové dinosauři savci mnohob. Eukaryota Prokaryota

neoproterozoikum (650 mil.) Snowball Earth Streptofyty - sladkovodní - optimalizace pro rychlé metabolické toky (oxidace přes H 2 O 2 ) Chlorofyty - mořské - optimalizace pro uchování energie (oxidace glykolátu)

zelené rostliny (Chloroplastida) Chlorofyty + Streptofyty

Chlorofyty - Chlorophyceae převážně sladkovodní, planktonní organismy modelové organismy (Calvinův cyklus objeven u Desmodesmus) Haematococcus barvivo astaxanthin Chlamydomonas Desmodesmus Pediastrum

Chlorofyty - Trebouxiophyceae převážně půdní a aerofytické řasy symbionti (zoochlorelly) Asterochloris

Chlorofyty - Trebouxiophyceae Chlorella průmyslově velmi významný organismus roční tržby nad 50 mld. USD léčba anémie, protinádorové efekty, prevence aterosklerózy,... biopaliva

Chlorofyty - Ulvophyceae většinou makroskopické mořské organismy, často jednobuněčné Caulerpa Codium Spongiochrysis - evoluce před očima

Chlorofyty - Ulvophyceae Aegagropila na plážích u Sydney

Streptofyty evoluční cesta k cévnatým rostlinám kromě krásivek druhově chudé linie

Sekundární endosymbióza 1 300 mil. (mesoproterozoikum) vznik kontinentu Rodinia dinosauři savci vyšší rostliny živočichové mnohob. Eukaryota Prokaryota

Sekundární endosymbióza pohlcení ruduchy heterotrofní eukaryotickou buňkou plastid má čtyři obalné membrány

Sekundární endosymbióza minimálně dvě endosymbiotické události

stáří cca 1200 mil. skrytěnky (Cryptophyta)

skrytěnky (Cryptophyta) sladkovodní bičíkovci, mixotrofové zbytkové jádro ruduchy (nukleomorf) fykobiliproteiny

stáří cca 1050 mil. haptofyty (Haptophyta)

haptofyty (Haptophyta) produkce vápenatých šupin (kokolitky) Emiliania

haptofyty (Haptophyta) globální klimatický význam = kalcifikace vápence, ukládání CO 2 do sedimentu Dover cliffs

haptofyty (Haptophyta) globální klimatický význam = kalcifikace acidifikace moří: oxid uhličitý snižuje ph mořské vody, čímž se mění rovnovážný stav jeho tří rozpustných forem ve prospěch CO 2 (nevyužitelný pro haptofyty)

Scyphosphaera

Calcidiscus

Rhabdosphaera

obrněnky (Dinophyta) stáří cca 400 mil. dinosauři savci vyšší rostliny živočichové mnohob. Eukaryota Prokaryota

obrněnky (Dinophyta) mořští a sladkovodní bičíkovci, mixotrofové celulózní buněčná stěna (théka)

obrněnky (Dinophyta) red tides mořské vodní květy produkce nebezpečných toxinů (shellfish poisoning)

obrněnky (Dinophyta) red tides mořské vodní květy produkce nebezpečných toxinů (shellfish poisoning) Guatemala 1978: zemřelo 50 % všech nakažených dětí (PSP, svalová paralýza)

bioluminiscence Noctiluca scintillans obrněnky (Dinophyta)

obrněnky (Dinophyta) význam bioluminiscence?

stramenopilové stáří cca 550 mil. dinosauři savci vyšší rostliny živočichové mnohob. Eukaryota Prokaryota

stramenopilové (Stramenopiles) odlišná stavba bičíků hnědá barva plastidu (fukoxanthin) velmi diverzifikovaná skupina

centrické Pinnularia penátní stramenopilové (Stramenopiles) rozsivky (Bacillariophyceae) Thallasiosira Trigonum Aulacoseira Chaetoceros Cymbella Surirella Asterionella Eunotia Thallasiosira

Hydrurus Mallomonas Mallomonas - cysta stramenopilové (Stramenopiles) zlativky (Chrysophyceae) Dinobryon Synura

stramenopilové (Stramenopiles) chaluhy (Phaeophyceae) litorál moří, velký ekonomický význam Fucus Chorda Sargassum Macrocystis Dictyota

stramenopilové (Stramenopiles) radiace stramenopilních skupin v ordoviku (450 mil.) v oceánech je chloroplast z ruduch efektivnější

stramenopilové (Stramenopiles) radiace stramenopilů v ordoviku Chlorofyty vyhnány z moří do sladkých vod Streptofyty vyhnány ze sladkých vod na souš či do rašelinišť

Sekundární endosymbióza II. pohlcení zelené řasy Eukaryotem (100 mil.) plastid má čtyři či tři obalné membrány

krásnoočka (Euglenophyta) proměnlivý tvar buněk (pelikulární pásky) extraplastidiální stigma, paramylon

krásnoočka (Euglenophyta) často tolerují znečištěné vodní prostředí čištění odpadních vod

Chlorarachniophyta měňavkovité organismy, nukleomorf (pouze 300 genů)

pouze u obrněnek Terciární endosymbiózy evolučně nejdokonalejší otrokáři plastidů v plastidovém genomu pouze 14 genů (minikroužky)

Terciární endosymbiózy 7 nezávislých endosymbiotických událostí Dinophysiales I Dinophysiales II Kryptoperidinium Karenia Cryptophyta Haptophyta Stramenopiles Haptophyta Lepidodinium Gymnodinium aeruginosum Podolampas Chlorophyta Cryptophyta Stramenopiles

dírkonožci, mřížovci symbiotické obrněnky

nedokončené endosymbiózy Hatena arenicola

Elysia viridis kleptoplastidy Codium fragile

Pteraeolidia ianthina - dole juvenilní jedinec bez zooxanthel

Costasiella kuroshimae mořská ovečka

Costasiella kuroshimae mořská ovečka

Děkuji za pozornost