Zemědělská botanika

Zemědělská botanika

Vít Joza [email protected] joza@ zf.jcu.cz

Biologický systém (část 1) říše: Protozoa (prvoci) oddělení: Myxomycota (hlenky) Euglenophyta (krásnoočka, eugleny) Dinophyta (obrněnky) říše: Chromista oddělení: Cryptophyta (skrytěnky) Heterokontophyta (syn. Chromophyta) třída: Chrysophyceae (zlativky) Fucophyceae (syn. Phaeophyceae, hnědé řasy) Bacillariophyceae (syn. Diatomae, rozsivky) Tribophyceae (syn. Xanhophyceae, různobrvky)

Biologický systém (část 2) říše:

Fungi (houby)

říše:

Plantae (rostliny)

podříše: Biliphytae

oddělení: Rhodophyta (ruduchy) podříše: Viridiplantae (zelené rostliny)

[vývojová linie: Chlorophytae (zelené řasy)] oddělení: Chlorophyta (zelené řasy) [vývojová větev: Streptophytae (streptofyty)] oddělení: Charophyta (parožnatky) [vývojová větev: Bryophytae (mechorosty)]

Impérium: Eukarya (syn. Eukaryota)


u rostlin bývají rozlišovány tři základní typy rozmnožování: a) pohlavní b) nepohlavní c) vegetativní

Impérium: Eukarya (syn. Eukaryota) a)

pohlavní - nový jedinec vzniká po splynutí dvou pohlavních buněk – gamet (ty pocházejí ze 2 rodičovských organismů)

b)

nepohlavní - charakteristické pro výtrusné organismy (řasy, mechorosty, kapraďorosty a houby) - nový jedinec se vyvíjí ze spor (= jednobuněčný útvar, dávající vznik haploidnímu gametofytu), které se tvoří na sporofytu

Impérium: Eukarya (syn. Eukaryota)

c)

vegetativní - nový jedinec vzniká z vegetativní části mateřského jedince - vede ke vzniku klonů - některé skupiny mají speciální útvary (cibule, oddenky, šlahouny, pacibulky v úžlabí listů aj.)
řízkování a roubování rostlin !!

Impérium: Eukarya: (syn. Eukaryota)


u některých skupin rostlin dochází nejen ke střídání jaderných fází (haploidní, diploidní), ale i ke střídání generací




rodozměna = střídání generací




při rodozměně se střídá pohlavní (gametofyt, n) a nepohlavní generace (sporofyt, 2n)

Rodozměna sporofyt

gametofyt

Impérium: Eukarya: řasy (syn. Eukaryota) typy stélek:
bičíkatá (monadoidní)


měňavkovitá
kapsální
buněčná (kokální)
vláknitá (mnohobuněčná!)


trubicovitá (bez příčných přehrádek)


pletivná (z rozvětveného vlákna)

Impérium: Eukarya: řasy (syn. Eukaryota)

A – gamety nelze rozlišit B – gamety lze rozlišit C – oplodnění vaječné buňky

říše: Protozoa (prvoci)

Odd.: Myxomycota (hlenky) • měňavkovitá stélka • nevytváří se mycelium • bičíkaté měňavky (améby) se za příznivých podmínek shlukují → → rosolovité plazmodium • výtrusy jsou uzavřeny v plodničkách různého tvaru • výskyt: stinná vlhká místa (zahrady, lesy – např. ztrouchnivělé dřevo), dřevosklady aj.

Odd.: Euglenophyta (eugleny) tř.: Euglenophyta (krásnoočka) • • • •

jednobuněční zelení bičíkovci chlorofyl a+b, β karoten karoten, xantofyly aktivní pohyb (1-2 bičíky na předním konci buňky) charakteristická světločivná skvrna při bázi bičíku a pulzující vakuoly

• původ a fylogenetické vztahy nejsou zcela jasné

• Euglena

Oddělení: Dinophyta (obrněnky) • bičíkovci, tělo kryto pancířem z celulózních destiček • většina žije v moři • sladkovodní Ceratium spp. (fotosynteticky aktivní + fakultativně loví mikroorganismy)

Oddělení: Cryptophyta (skrytěnky)

• bičíkaté organismy • významná potrava zooplanktonu • v buňkách mají olivově hnědé chloroplasty

říše: Chromista

Oddělení: Heterokontophyta (Chromophyta) • charakteristické zbarvení způsobeno hnědým pigmentem fukoxantinem (chybí u různobrvek) Systém: 1. třída: Chrysophyceae (zlativky) 2. třída: Fucophyceae (Phaeophyceae, hnědé řasy) 3. třída: Bacillariophyceae (Diatomae, rozsivky) 4. třída: Tribophyceae (Xantophyceae, různobrvky)

Odd.: Heterokontophyta, tř.: zlativky Chrysophyceae (zlativky) Chrysamoeba sp.

• stélka měňavkovitá, kapsální • zlatohnědé chloroplasty • i v našich rybnících aj. vodách:
Dinobryon – kolonie toulcovitých schránek, rybníky
Chrysamoeba – měňavkovitá stélka, fotosyntéza + lov baktérií
Hydrurus – slizovitá kapsální stélka, horské potoky

Odd.: Heterokontophyta, tř.: zlativky

Odd.: Heterokontophyta, tř.: rozsivky 2. třída: Bacillariophyceae (Diatomae, rozsivky) • mikroskopická jednobuněčná stélka kokálního typu (velmi pravidelný tvar)

• protoplast mají uložen v dvoudílné křemičité buněčné stěně (elektronový mikroskop)

Odd.: Heterokontophyta, tř.: rozsivky 2. třída: Bacillariophyceae (Diatomae, rozsivky) • v chloroplastech chlorofyl a+c překryt hnědým pigmentem fukoxantinem • rozmnožování pohlavně či dělením

Odd.: Heterokontophyta, tř.: rozsivky tř.: Bacillariophyceae (Diatomae, rozsivky)

Odd.: Heterokontophyta, tř.: rozsivky tř.: Bacillariophyceae (Diatomae, rozsivky) Výskyt: • v moři i ve sladkých vodách (u nás druhově nejbohatší skupina)

Odd.: Heterokontophyta, tř.: rozsivky tř.: Bacillariophyceae (Diatomae, rozsivky) Význam: • důležitá složka potravních řetězců ve všech typech vod (odhad: až 2/3 organické hmoty celkové světové produkce organické hmoty rostlin !) • vznik sedimentů (křemelina, diatomit) – druhohory, třetihory • těžba křemeliny a diatomitu
filtrační médium na kapaliny, výroba stavebních izolačních hmot, skla, brusných hmot aj.

Odd.: Heterokontophyta, tř.: rozsivky

Odd.: Heterokontophyta, tř.: hnědé řasy tř.: Fucophyceae (Phaeophyceae, hnědé řasy) • žijí převážně v moři • kombinace pohlavního (gametofyt
gamety) a nepohlavního (sporofyt
milióny zoospor) rozmnožování + vegetativně fragmentací stélky • stélky nejčastěji pletivné; s rozlišeným kauloidem, rhizoidy a fyloidy • chlorofyl a+c, fukoxantin

Odd.: Heterokontophyta, tř.: hnědé řasy tř.: Fucophyceae (hnědé řasy)

Odd.: Heterokontophyta, tř.: hnědé řasy tř.: Fucophyceae (hnědé řasy) Význam:

nejproduktivnější skupina mořských řas
intenzívně hospodářsky využívané

• mnohé druhy dovedou hromadit ve stélkách množství jódu • obsahují tzv. alginové kyseliny
farmacie, potravinářství (výroba gelů ~ agaru), textilní průmysl • tradiční lékařství – jv. Asie • potrava (jv. Asie) • hnojivo • palivo • výroba sody a potaše

Odd.: Heterokontophyta, tř.: různobrvky tř.: Tribophyceae (různobrvky) malá skupina řas se žlutozelenou stélkou; časté v našich vodách
Vaucheria – jednobuněčná vlákna, dna mělkých tůní
Botrydium – hlinité břehy řek a rybníků

říše: Plantae

Oddělení: Rhodophyta (ruduchy) • většinou mnohobuněčné (méně často jednobuněčné) poměrně primitivní autotrofní organismy • nemají žádná bičíkatá stadia • stélka jedno- nebo vícebuněčná • plastidy obsahují barviva chlorofyl a, d & fykoeritrin, vzácněji také fykokyan • složitý způsob pohlavního rozmnožování (oogamie)

Oddělení: Rhodophyta (ruduchy) Systém 1. podtřída: Bangiophycideae • jednobuněčná, vláknitá či ploše listovitá jednovrstevná stélka (Porphyra), 15-150 cm dlouhá • vlhké zdivo (červené povlaky), rašelina pro skleníky (Porphyridium) • některé druhy žijí v extrémních podmínkách (kyselé termální prameny u vulkánů např. Cyanidium: pH 2-3, <60°)

Oddělení: Rhodophyta (ruduchy) Systém 2. podtřída: Florideophycideae • častější než předchozí podtř. • stélka vždy mnohobuněčná, jednoosá nebo mnohoosá (větvená) • rozmnožování pohlavní i nepohlavní • sousední buňky jsou propojeny póry

Oddělení: Rhodophyta (ruduchy) Systém 2. podtřída: Florideophycideae • mořské Gelidium spp., Corallina spp. • sladkovodní Batrachospermum sp. • Hildebrandia rivularis – v potocích stř. Evropy (porůstá povrch ponořených kamenů, je přirostlá celou plochou)

Oddělení: Rhodophyta (ruduchy) Výskyt • asi 558 rodů a 3.000 druhů • pouze 12 rodů a 50 druhů je sladkovodních
převážně v moři: úzký pruh pobřeží od útesů po kamenitý litorál a sublitorál (příbojová zóna) – mořské dno (vápenaté ruduchy) – lastury měkkýšů, povrch kamenů (endolitické ruduchy) – parazité na jiných druzích ruduch – sladké vody - potoky

Oddělení: Rhodophyta (ruduchy) Význam • agar (živné médium, potravinářství) • potrava pro člověka – jv. Asie (Porphyra) • lékařství • krmivo pro hospodářská zvířata • hnojivo • surovina pro výrobu bioplynu • rhodolity

Odd.: Chlorophyta (zelené řasy) • • •

pohyblivé buňky mají většinou 2-4 stejně dlouhé bičíky převážně sladkovodní (z 90 %) chlorofyl a+b, β karoten, xantofyly
zelené stélky

•

pravděpodobně vývojový předstupeň vyšších rostlin

1. 2. 3.

stejná kombinace fotosyntetických barviv stejná rezervní látka (škrob) zpravidla celulózní buněčná stěna

Odd.: Charophyta (parožnatky) třída: Conjugatophyceae (spájivky) - stélka nevětvená, vláknitá, bez bičíků - rozmnožování: dělení + pohlavní = spájení - Desmidium, Spirogyra

Charophyceae (parožnatky) – Chara, Nitella - dna čistých tůní (přirůstají rhizoidy) - stélky 10-15 cm, na povrchu vylučují CaCO3 - rozmnožování: oogamie + výběžky stélky

Odd.: Chlorophyta (zelené řasy) některé významnější skupiny: třída: Chlorophyceae (zelenivky) – Volvox, Ulva - jednotlivě i v složitých buněčných souborech - rozmnožování: dělení + tvorba nepohlavních výtrusů + vegetativně rozpadem stélky + pohlavní cenobium – zvláštní typ kolonie z buněk 1 generace, množí se tvorbou dceřinných cenobií (Volvox)

Odd.: Chlorophyta (zelené řasy)

Odd.: Chlorophyta (zelené řasy)

Odd.: Chlorophyta (zelené řasy)

Odd.: Chlorophyta (zelené řasy)

doporučená studijní literatura • • • • • • • • • •

Kalina T. et Váňa J. (2005): Sinice, řasy, houby, mechorosty a podobné organismy v současné biologii. – Karolinum, Praha. 608 p. Kalina T. (1998): Systém a vývoj sinic a řas. – Karolinum, Praha. 166 p. Kincl L. et al. (1997): Biologie rostlin. Fortuna, Praha. 112 p. Kubát et al. (2003): Botanika. – Scientia, Praha. 232 p. Svrček M., Kalina T., Smola J., Urban Z. et Váňa J. (1976): Klíč k určování bezcévných rostlin. Stát. Pedag. Nakl., Praha. 580 p. Mitchell J. [red.] et al. (1989): Rostliny a bezobratlí. – Albatros, Praha. 122 p. Buchar J., Drobník J., Hadač E., Janko J., Květ J., Lellák J. et Roček Z. (1987): Život. – Mladá fronta, Praha. 490 p. http://www.sinicearasy.cz/ http://old.mendelu.cz/~agro/af/rybari/vyuka/hydbot/03RHODOPHYTA.pdf Malkovský M. et al. (1985): Geologie severočeské hnědouhelné pánve a okolí. – Ústřed. Ústav. Geologický et Academia, Praha. 424 p.

Děkuji za pozornost

Sargassum (Phaeophyceae), hnědá řasa tropických moří. Buchar et al. 1987