1. Význam rostlin na Zemi
Rostliny jsou součástí
biosféry, oživují většinu zemského povrchu, jsou označovány primárními producenty -
autotrofy - (z řec. autos = sám, trofeo = živím se), dokáží lapidárně řečeno z
látek anorganických syntetizovat látky organické a při tom jako vedlejší
produkt uvolňovat kyslík, na kterém jsou závislí všichni živočichové i člověk
patřící do velké skupiny heterotrofů (heteros = jiný, trofé = výživa), díky své
transpiraci pomáhají udržovat vlhkost
vzduchu. Rostliny jsou
součástí základních světových biomů, v nichž napomáhají kromě jiných funkcí i k
zachycování vláhy.
Rostliny zajišťují výživu žvířat a člověka a v neposlední řadě i suroviny.
Složení druhového spektra
rostlin se neustále mění - invaze rostlinných taxonů, pěstování nových druhů
člověkem, ale i nešetrné zacházení s rostlinnými biotopy. Člověk ovlivňuje
krajinu již od neolitické revoluce, kdy ji začíná využívat ve svůj prospěch -
mýcení a vypalování lesů - přetvoření přírodní krajiny v kulturní pěstování
rostlin, chov a domestifikace zvířat.
Na světě je 400 000 druhů
vyšších rostlin, asi 25 tis. je na určitém stupni ohrožení, většina je z
mírného a subtropického pásma, poněvadž informace z tropů neexistují. Vegetace
se dynamicky mění, ovšem člověk bohužel většinou tyto změny ovlivňuje jen a jen
negativně.
Abychom mohli účinně
přispívat k ochraně rostlin, je nejdříve třeba se dobře orientovat v
jednotlivých rostlinných druzích a jejich ekologických nárocích. Je i na Vás
jako na budoucích učitelích, jak budou další generace přistupovat k této
problematice.
Variabilita živých systémů
je taková, že některé činí dokonce to, co se od nich očekává. Miroslav Holub
2. Stručné dějiny botaniky
Nejstarší písemné zprávy
týkající se rostlin pocházejí z Číny (27 století před n. l. ), dále z egyptských
hieroglyfů.
V antických spisech jsou
zmínky o rostlinách užívaných léčitelsky a pěstitelsky.
Soustavné spisy o rostlinách
pochází až z období 460 let před n. l. -
Hippokrates - uvádí 236 druhů rostlin, Theofrastos.
Vrcholným dílem antického období je dílo
Pedacia Dioskorida z
Středověk - učenost
soustředěna do klášterů. Až po novověk vznikala pouze díla komentující a
doplňující Dioskorida. Př. „Herbář“
Petra Ondřeje Mattiola (1500-1577), do češtiny přeložil Tadeáš Hájek z Hájku (1562) - rostliny
jsou zde řazeny podle habitu (stromy, keře, rostliny trávovité, ...).
Po objevení Ameriky zájem o
rostliny rychle rostl - John Ray v díle Historia plantarum (1686-1704)
popisuje 18. tis. druhů rostlin - jedná se o první pokus o vědeckou soustavu
podle vzhledu a tvaru květní koruny - hvězdnicovité, hluchavkovité, tykvovité,
lipnicovité,... Zavedl pojem druh.
Přehledný, i když umělý systém
vytvořil teprve v polovině 18. století švédský lékař Carl von Linné (Carolus Linnaeus,
1707-1778), který rozdělil rostliny do druhů, druhy do rodů a rody dle
počtu tyčinek a pestíků zařadil do tříd - Př. 2. třída - dvě tyčinky -
Diandria.
V díle Species plantarum (Druhy rostlin, 1753) zavedl binomickou
nomenklaturu, dle vzoru p. Rivina.
Př. Acer campestre L. Javor babyka - rodové a druhové jméno.
- dodnes jediná přípustná
nomenklatura.
Svým díle Philosophia botanica (1751) - položil
základ rostlinné terminologie.
-----------------------------------------------------------
Pozn.
Uppsala - Linnéův dům,
Linnéova zahrada - původně univerzitní zahrada - 1300 druhů rostlin, Linnéovo
muzeum, letní rezidence v Hammarby - asi
Během své cesty za polární
kruh objevil a později popsal rostlinu Campanula borealis dnešní Linnaea
borealis. - V zahradě stojí socha Linného s touto rostlinou.
První soustavu založenou na
příbuznosti rostlin - přirozenou soustavu - avšak ještě nerespektující
fylogenetický vývoj - vypracovali francouzští botanici pod vedením J. B. Lamarka (1744-1829), Endlicher.
Po uveřejnění knihy Charlese
Darwina „O původu druhů“ (1859), začali pokusy o takovéto soustavy.
Nejznámnější - Engler, Hutchinson,
Pulle.
Významní čeští systematikové
- F. Němejc, F.A. Novák.
3. Postavení botaniky v systému věd
Geobotanika- studuje
rostlinná společenstva a jejich vzájemné vztahy a vztahy s okolním prostředím
Fytocenologie - Studuje složení a systém rostlinných společenstev
Fytogeografie -
Studuje zeměpisné rozšíření rostlin
4. Hlavní metody systematické
botaniky
5. Cormobionta - charakteristika, vznik, vývoj
Charakteristika:
TĚLO:
- mnohobuněčné, zelené
(druhotně nezelené ) , asimilují
- primitivní až vysoce
specializovaně členěná vodivá pletiva - na povrchu krycí - svrchu - kutikula,
pokožka, průduchy (komunikace s novým prostředím)
- kolonializovaly souš -
suchozemské, druhotně vodní
INDIVIDUÁLNÍ VÝVOJ:
střídání fází, generací = RODOZMĚNA
:
GAMETOFYT G
SPOROFYT S
pohlavní fáze -
haploidní
nepohlavní fáze - diploidní
GAMETANGIA SPORANGIA
ANTHERIDIA ARCHEGONIA
SPÓRY
pelatky zárodečníky
gametangia jsou stále více
redukována
IZOSPORICKÉ HETEROSPORICKÉ
spóry stejné spóry
různé
MIKROSPORANGIA MEGASPORANGIA
VZNIK CORMOBIONT:
- spojen s přechodem z vody
na souš = ústup G a převaha S
- existuje jediná vývojová G
linie = Bryophyta (mechorosty)
předci:
- neznámí, patrně heterotrichální řasy snad z
blízkosti Chaetophorales, známy ze
siluru a kambria, kdy byly objeveny spóry
Dvě teorie - MONOFYLETICKÝ
VÝVOJ - z jedné vývojové větve
POLYFYLETICKÝ VÝVOJ - z více vývojových větví
PARAFYLETICKÝ
Dnes se usuzuje, že patrně na
souš přešlo více linií - polyfyleticky - z nichž většina byla neúspěšná např.
známe obojživelné silurské až devonské hnědě řasy - Nematophyta, které měly průměr „kmene“ z plektenchymu až
Dále Rhyniophyta - nejúspěšnější
vývojová větev, která dala vznik Cormobiontům
se vyvíjela monofyleticky - usuzujeme z nám známých materiálů - shoda ve
stavbě gametangií zvláště archegonií.
Nepohlavní generace -
SPOROFYT - přizpůsobivější než G - byl schopen vysoké diferenciace:
- rozvoj vodivých pletiv,
vývoj listů - rozšíření asimilační plochy - list - nejplastičtější orgán, úzký
vztah k reprodukčním orgánům
- průduchy - výměna plynů
- biochemická přizpůsobivost
- tvorba ligninu - methylcelulóza = dřevovina, kutinu, suberinu - izolační
vlastnosti, ochrana vnitřku těla proti prostředí.
Větve se od sebe začaly velmi
vzdalovat, zůstávala u nich ale paralelnost (souběžnost) vývoje
Primitivní typy byly
izosporické, odvozenější - heterosporické - paralelní vývoj až k semennosti
2 vývojové větve:
1. Lyginodendrophyta - Cycadophyta -
Magnoliophyta (krytosemenné
r.) - v křídě
2. Cordaitophyta - Pinophyta (nahosemenné r. ) v triasu
Ochrana rozmnožovacích orgánů - paralelnost vývoje
Rhyniophyta
- nejsou sporangia chráněna
- stejně u kapradin,
přesliček a plavuní
- odvozenější typy už jsou
chráněny - Popypodiidae - indusium, Isoëtopsida - fovea = důlek na
spodní straně sporangií)
- přesličky - klasy -
stažené sporofyly
- u Marsileidae a Salvinidae
- sporocarpia
- Bryophyta - čepička (kalyptra)
- Magnoliophyta - semenné rostliny - stále více chráněné postavení -
vznik pestíku - svrchní až spodní, apokarpní (z jednoho plodolistu,
nesrostlý) až coenokarpní (srostlý)
Samčí orgány zaostávají v
různých vývojových liniích oprosti samičím
Zdokonalování orgánů, evoluce
listu a vodivé soustavy má rozhodující význam a paralelně se projevuje v
různých samostatných větvích.
Evoluční vážení znaků
homologie x homoplázie
(analogie)
- paralelismus
- konvergence
Evoluční polarita znaků
znaky původní a odvozené,
pleziomorfie a apomorfie
pleziomorfní x apomorfní stav
znaku, jeho relativita v různých skupinách
Znaky důležité pro
systematiku vyšších jednotek
morfologické, anatomické,
karyologické, palynologické, chemotaxonomické
(sekundární metabolity),
molekulární systematika
Telomová teorie
Stelární teorie
(podle L. Hroudy)