Növényrendszertan 7. elıadás
Dr. Bartha Dénes
14. t: Harasztok - Pteridophyta
A harasztok általános jellemzése • kétszakaszos életfázis (nemzedékváltakozás)
• a növény teste a sporofiton (diploid) életfázist képviseli
• az ısharasztok 400 millió évvel ezelıtt jelentek meg
A
B
Két ısharaszt A: Rhynia major; B: Psilophyton princeps
• a harasztok valódi száras (hajtásos) növények, testük valódi gyökérre, szárra és levélre különül
• a moháknál a növény testét a gametofiton (haploid) életfázis képviseli
• életciklusuk: spóra (haploid) → elıtelep (prothallium) → antheridium + archegónium → zigóta → harasztnövény → sporofiton
Korpafüvek életciklusa
Zsurlók életciklusa
Páfrányok életciklusa
Páfrányelıtelep fejlıdése
Páfrányelıtelep fonáka archegóniumokkal, antheridiumokkal és rhizoidokkal
• a spórák spóratartókban (sporangiumokban) főzıdnek le
Sporangium
• spóratípusok: - izospóra (hasonló nagyságú és egyenlı értékő) → egylaki elıtelep - homoiospóra (hasonló nagyságú, de különbözı értékő) → kétlaki elıtelep - heterospóra (eltérı nagyságú, de különbözı értékő) 1. mikrospóra → mikroprothallium + antheridium 2. makrospóra → makroprothallium + archegónium • többségük szárazföldi faj, néhány vízi életmódot folytat • a trópusokon fatermetőek is élnek, nálunk csak lágyszárúak találhatók • a mintegy 12 ezer fajból hazánkban 60 él
1. o: Korpafüvek - Lycopsida
• száruk villásan elágazik, leveleik aprók (mikrofillum), többnyire spirálisan állnak
• izo- (vagy hetero-) spórásak • visszaszorulóban vannak, ma már csak kevés fajuk él
• a sporangiumok spóratermı főzérbe tömörülnek
• a devon, karbon és perm korszakok pikkelyfái (Lepidodendron) és pecsétfái (Sigillaria) meleg égövi mocsárerdıkben éltek → mai kıszéntelepek • hazánkban 7 fajuk él
2. o: Zsurlók - Equisetopsida (Sphenopsida)
• a ma élı fajok lágyszárúak, kihalt ıseik fatermetőek voltak • homoio- (vagy izo-) spórásak • földben kúszó rhizómájuk van
Zsurlófa
Mezei zsurló rhizómája
• száraik ízeltek, interkaláris növekedésőek, a nóduszokon apró, összenıtt, pikkelyszerő levelek és örvösen elhelyezkedı oldalágak találhatók
• fejlıdéstörténetileg a kambiumgyőrő elıször itt jön létre • a sporangiumokat tartalmazó sporofillumuk tömött füzérkét alkotnak • kovasavtartalmuk jelentıs → súrolás
• meddı- és termıhajtásuk vagy egy száron, vagy külön szárakon jön létre • hazánkban 8 zsurlófaj (Equisetum spp.) él
A
B
Mezei zsurló (A) külön száron, és erdei zsurló (B) azonos száron fejlıdı meddı- illetve termıhajtása
3. o: Páfrányok - Pteropsida (Filicopsida)
• a spórák általában a levelek fonákán csoportosan, szóruszokban álló sporangiumokban fejlıdnek
Szórusz fénymikroszkópos metszete
• a szóruszok alakja, elhelyezkedése jellemzı a nemzetségekre • izo- vagy heterospórásak
A
B Gímpáfrány (A) és erdei pajzsika (B) szóruszai
• leveleik szöveti felépítése olyan mint a zárvatermıké • a trópusokon élı fajok nagy része epifiton, nálunk sziklákon vagy talajon élnek, ritkán víziek
1. ao: Kígyónyelvpáfrányok - Ophioglossidae • egyetlen levelük meddı- és termıkaréjra különül • elıtelepük a földben fejlıdik • nálunk a kígyónyelv (Ophioglossum) (A) és holdruta (Botrychium) (B) nemzetség képviseli ıket
A
B
2. ao: Valódi páfrányok - Polypodiidae • a sporangiumok a levél fonákán, szélén vagy fıerén szóruszokban állnak • a szóruszokat gyakran fátyolka (induzium) borítja
Szórusz metszete
• izospórásak • a fejletlen állapotban lévı levelek pásztorbot módjára becsavarodnak
3. ao: Vízi páfrányok - Hydropteridae • heterospórásak • vízi és mocsári fajok • jellegzetes hazai fajuk a rucaöröm (Salvinia natans)
Magvas növények - Spermatophyta
• a heterospórás ısi harasztokból származtathatók: mikrospóra → pollen + makrospóra → embriózsák
• a diploid és haploid életfázis ("nemzedék") nem válik térbelileg külön • az elsı magvas növények 310 millió éve jelentek meg • az embriót maghéj védi → mag • gyakori a másodlagos vastagodás
Zárvatermık
Nyitvatermık
1. Van kettıs megtermékenyítés, és következménye a másodlagos magfehérje, ami triploid táplálószövet.
1. Nincs kettıs megtermékenyítés (kivétel: Ephedra), elsıdleges magfehérje, azaz haploid táplálószövet van.
2. Fejlettebb magvédelem, zárt, termıbıl alakult magház. Termés van: ez a legfiatalabb növényi szerv.
2. Tökéletlen magvédelem, nyitott termıleveleken szabadon találhatók a magkezdemények. Termés nincs, helyette toboz, tobozbogyó, magköpenyes mag az általános.
3. Változatos kialakulású, rendszerint kettıs virágtakarójú, színes, valódi virág van.
3. A virágtakaró rendesen hiányzik vagy lepelszerő, jelentéktelen (Gnetum, Ephedra).
4. A virág elsıdlegesen kétivarú.
4. A virág elsıdlegesen egyivarú (kivétel: Gnetopsida).
5. Elsıdlegesen a rovarmegporzás a jellemzı.
5. Elsıdlegesen a szélmegporzás a jellemzı. A rovarmegporzás ritka (Ephedrales, Welwitschiales).
Zárvatermık
Nyitvatermık
6. A pollenszem (mikrospóra) az érzékeny bibefelületre kerül.
6. A pollenszem közvetlenül a magkezdeményre kerül.
7. A spórának már nincs, a magnak van nyugalmi állapota.
7. A spórának még van nyugalmi állapota.
8. A maghéj gyenge, de kialakulása igen változatos (száraz, húsos), s ezt még a termılevélbıl alakult termésfal tovább növeli.
8. A maghéj egyszerő kifejlıdéső, de erıs.
9. Vegetatív felépítés:
9. Vegetatív felépítés:
a. Elsıdlegesen fás szárúak, másodlagosan lágyszárúak.
a. Kivétel nélkül fás szárúak.
b. A fatest bonyolult felépítéső (trachea).
b. A fatest egyszerő felépítéső (bélsugár, tracheida), kivétel: Ephedra, Gnetum, Welwitschia.
c. Rostacsı van.
c. Rostacsı nincs.
15. t: Nyitvatermık - Gymnospermatophyta
• a magkezdemények a szabadon álló termıleveleken védelem nélkül ülnek, a pollen közvetlenül a magkezdeményre kerül
• fás növények • 640 fajukból hazánkban 4 faj él
16. t: Zárvatermık - Angiospermatophyta
• a magkezdemények a magházban fejlıdnek maggá, a termıbıl termés lesz • jellemzı szervük a virág (termıtáj, porzótáj, virágtakarótáj) • kettıs megtermékenyítés (hímivarsejt + petesejt = zigóta ill. hímivarsejt + központi sejt = endospermium)
Zárvatermık fejlıdésmenete (feketével a sporofiton, fehérrel a gametofiton nemzedék jelölve, csíkozott a triploid táplálószövet)
A zárvatermık rendjeinek kladogramja egy elképzelt fejlıdéstörténeti törzsfa metszeteként ábrázolva. A nagyobb rendek sorszámai: 1. Magnoliales; 2. Ranunculales; 3. Rutales; 4. Araliales; 5. Asterales; 6. Malvales; 7. Euphorbiales; 8. Violales; 9. Capparales; 10. Santalales; 11. Solanales; 12. Rosales; 13. Fabales; 14. Myrtales; 15. Ericales; 16. Gentianales; 17. Scrophulariales; 18. Lamiales; 19. Caryophyllales; 20. Orchidales; 21. Cyperales; 22. Poales; 23. Arecales; 24. Arales.
• lehetnek fás- és lágyszárúak
• jellemzı életformáik: - fásszárú növények (Phanerophyta) = Ph - elfekvı szárú növények (Chamaephyta) = Ch - földbe rejtett áttelelı szervvel rendelkezı növények (Geophyta) = G - földfelszíni áttelelı szervvel rendelkezı növények (Hemikryptophyta) = H - kétéves lágyszárúak (Hemitherophyta) = TH - egyéves lágyszárúak (Therophyta) = Th - vízi-mocsári növények (Hydato-helophyta) = HH
RAUNKIAER-féle életforma-rendszer
• a törzset két osztályra (kétszikőek - Dicotyledonopsida ill. egyszikőek Monocotyledonopsida) osztjuk, az osztályokon belül az alosztályok (7 ill. 4) fejlıdési sorokat képviselnek • 284.000 fajukból hazánkban 2.350 faj él
A kétszikőek és egyszikőek jellemzıinek összehasonlítása Kétszikőek
Egyszikőek
1. A mag két sziklevéllel csírázik.
1. A mag egy sziklevéllel csírázik.
2. A szár dúsan elágazó.
2. A szár gyéren elágazó.
3. A kollaterális nyílt edénynyalábok hengerpalástban fejlıdnek.
3. A kollaterális zárt edénynyalábok szórtan állnak.
4. A kambiumpalást révén valódi megvastagodás van.
4. Valódi másodlagos megvastagodás nincs.
5. A levél változatos: alapja, nyele, lemeze van, gyakori az összetett és a tagolt levél.
5. A levél egyszerő, ép, épszélő. A levélalap gyakran széles hüvellyé alakult. A levélnyél ritka, inkább csak a kétszikőekkel rokon vonásokat mutató ısibb csoportban (Alismatales) fordul elı.
6. A szárból a levélbe csak egy edénynyaláb lép, 6. A szárból annyi edénynyaláb lép ki, ahány a s ott hálózatosan elágazik. levélben látszik. 7. Az erezet ezért hálózatos.
7. Az erezet így párhuzamos vagy íves.
8. Fıgyökér-rendszer van.
8. A fıgyökér visszafejlıdött hajtás eredető, fejlett bojtos mellékgyökérzet van.
9. Általában ötkörös, öttagú, kettıs virágtakaró van.
9. A leples virágtakarót a hármas szám jellemzi.
10. Fás vagy másodlagosan lágyszárú növények. 10. Lágyszárúak vagy másodlagosan fások.
1. o: Kétszikőek - Dicotyledonopsida
A kétszikőek filogenetikai összefüggései törzsfa formájában ábrázolva EHRENDORFER rendszere szerint (BORHIDI nyomán)
A kétszikő alosztályok filogenetikai kapcsolatai és pozíciói (CRONQUIST nyomán) A rendek elhelyezkedése sugárirányú, amely egyúttal az ide tartozó családok fejlettségét is mutatja: a számok a fejlettségi index jelei.
1/A. ao: Magnólia-alkatúak - Magnoliidae • az alosztály a kétszikőek és az egyszikőek közös leszármazási alapja • ısi tulajdonságok (pl. A ∞, G ∞, spirociklikus virágfelépítés, átmenetek a virágkörök között)
Magnolia sp.
r: Magnóliavirágúak – Magnoliales cs: Magnóliafélék - Magnoliaceae • fás növények
r: Farkasalma-virágúak – Aristolochiales cs: Farkasalmafélék - Aristolochiaceae • az ısi egyszikőekkel állnak rokonságban
• lágyszárúak vagy liánok • szórt levélállás, pálhák nincsenek
• ✼ v. •|• P(3) A 6 v. 12 G → ( 4 - 6)
tok termés
• A bibeszál és a porzók közös oszlopot (gynosztemium) alkothatnak (Aristolochia = A 6 ) vagy szabadon állnak (Asarum = A 6 + 6 )
Aristolochia clematitis
r: Tündérrózsa-virágúak – Nymphaeales cs: Tündérrózsafélék - Nymphaeaceae • évelı lágyszárúak, rizómásak, víz színén úszó, hosszú nyelő levelekkel (HH)
• spirociklikus virágok, a porzók fokozatosan mennek át a takarólevelekbe • K 4-8 C ∞ A ∞ G ∞ → tok termés
Nymphaea alba • jellemzı nemzetségek: Nuphar, Nymphaea
1/B. ao: Boglárka-alkatúak - Ranunculidae • elsısorban lágyszárú fajok, ritkábban cserjék vagy liánok • leveleik szórt állásúak, a pálhák hiányoznak
Helleborus sp.
r: Boglárkavirágúak - Ranunculales cs: Borbolyafélék - Berberidaceae • fás növények
cs: Boglárkafélék - Ranunculaceae • fıként lágyszárúak, kevés fásodott szárú liánnal
• elsısorban szórt levélállás, pálhák nincsenek • keresztben átellenes levélállás: Clematis
ill. K5 C5 A ∞ G ∞ • spirociklikus virágok
• P3 + 3 v. 2 + 2
→ tüszı, aszmag, bogyó termés
Anemone nemorosa
Ranunculus acris
• a termés: tüszı (Aconitum, Caltha, Isopyrum, Helleborus) bogyó (Actaea) aszmag (Adonis, Anemone, Clematis, Ficaria, Hepatica, Pulsatilla, Ranunculus)
Tüszı termés (Caltha)
Bogyó termés (Actaea)
Aszmag termés (Clematis)
• zigomorf virág: Aconitum • csészeszerő lepel: Helleborus • sziromszerő lepel: Aconitum, Anemone, Caltha, Clematis, Hepatica, Isopyrum, Pulsatilla
Zigomorf virág (Aconitum)
Csészeszerő lepel (Helleborus)
Sziromszerő lepel (Pulsatilla)
• a porzók egy részébıl gyakran mézfejtık keletkeznek (Helleborus)
Mézfejtık (Helleborus)
r: Mákvirágúak - Papaverales cs: Mákfélék - Papaveraceae • elsısorban lágyszárú növények • szórt levélállás, pálhák nincsenek
→ tok termés
• K2 C2+2 A∞ v. 6 G(∞ v. 2) • a csésze virágnyíláskor lehull
Papaver rhoeas
• tejnedvet tartalmaznak: Chelidonium, Papaver • G (∞) : Papaver;
G
(2) : Chelidonium, Corydalis
• A∞ : Chelidonium, Papaver;
A6 : Corydalis
• sarkantyús, zigomorf virág: Corydalis
Tejnedv (Papaver)
Sarkantyús virág (Corydalis)
2. ao: Varázsdió-alkatúak - Hamamelididae • virágtakaró nélküli vagy leegyszerősödött virágtakarójú (lepel) növények • zömében szélmegporzású fás növények
Hamamelis sp.
r: Varázsdióvirágúak - Hamamelidales • fás növények cs: Varázsdiófélék - Hamamelidaceae
cs: Platánfélék - Platanaceae
cs: Puszpángfélék - Buxaceae
r: Csalánvirágúak - Urticales • G(2)
cs: Szilfafélék – Ulmaceae • fás növények
cs: Eperfafélék – Moraceae • fás növények
cs: Kenderfélék - Cannabaceae • lágyszárú növények, keresztben átellenes levélállás, pálhák vannak
• kétlakiak: P
(5)
A 5 és P G → (5) (2)
makkocska termés
• nemzetségei: Cannabis, Humulus
♂
♀ Cannabis sativa
cs: Csalánfélék - Urticaceae • fıként lágyszárú növények, pálhák vannak • elsısorban egylakiak: P
2+2
G → makkocska termés A 2 + 2 és P 2 + 2 ( 2)
♂
♀ Urtica dioica
• szórt levélállás: Parietaria • keresztben átellenes levélállás: Urtica
Szórt levélállás
Keresztben átellenes levélállás
r: Bükkfavirágúak - Fagales • fás növények cs: Nyírfafélék - Betulaceae
cs: Mogyorófélék - Corylaceae
cs: Bükkfafélék - Fagaceae
r: Diófavirágúak - Juglandales cs: Diófafélék - Juglandaceae • fás növények
