MODULARIZACE VÝUKY EVOLUČNÍ A EKOLOGICKÉ BIOLOGIE CZ. 1.07/2.2.00/15.0204 USTAV BOTANIKY ZOOLOGIE ?- A c V.1 Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin Nahosemenné - 1. část Petr Bureš evropský sociální fond v ČR EVROPSKÁ UNIE MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ, MLÁDEŽE A TĚLOVÝCHOVY OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost IMI INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Společné znaky semenných rostlin, (nahosemenných i krytosemenných) odlišující je od výtrusných vyšších rostlin (játrovek, mechů, hlevíků, plavuní, kapradin a jejich příbuzných) Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Znaky semenných rostlin 1. Spora vers, semeno Spora čili výtrus - rozmnožovací buňka, - vzniká meiózou v zárodečné vrstvě sporangia - krytá rezistentním obalem ze sporopoleninu spóra Lyco, Semeno - mnohobuněčný rozmnožovací orgán - vzniká z oplozeného vajíčka, - krytý osemením (testou) = přeměněným integumentem m m uvnitř: zárodek (embryo) + živné pletivo - primární ž.p. (perisperm) = zbytek megaprothalia u nahosemenných + sekundární ž.p. (endosperm) u krytosemenných Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Znaky semenných rostlin 2. Vzrostný vrchol stonku semenné: mnohobuněčný Vícevrstevný u krytosemenných - vnější vrstvy = tunika dělí buňky antiklinálně (kolmo k povrchu) - vnitřní vrstvy - korpus jeho buňky se dělí jak antiklinálně tak periklinálně U nahosemenných zpravidla jednovrstevný jeho buňky se dělí jak anti- tak periklinálně výtrusné (mechorosty, plavuně a monilofyty) - zpravidla jediná buňka Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Znaky semenných rostlin výtrusné rostliny - zavírání/otvírání průduchů regulují pasivně -dehydratací/rehydratací semenné rostliny - rychlá aktivní regulace iontových kanálů na cytoplazmatické membráně pomocí kyseliny abscisové (ABA) Abscisic Acid • Inhibits growth and closes stomata in fruit and leaves about to Tail Also used to close stomata in very hot conditions • Stomata closed by inhibition of potassium / sodium import in to guard cells • Before falling (called abscission), abscission zone is formed to form a protective layer against environment and bacterial infestation Abscisic Acid: Control of Stoma Opening Copynghl C Tho McGruw Hi! Companies. Inc. Pwrntsjuon required lor reproduction or display inside | ] outside H20 Ca2+ a. Open stoma ABA b. Guard cell plasma membrane c. Closed stoma ABA binding leads to influx of Ca2+ & the opening of K channels. Water exits guard cells & stoma closes. Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Znaky semenných rostlin 4. Vodivé elementy stonku = eustélé nebo ataktostélé Plektostélé - plavuně Aktinostélé - plavuně, eusporangiátní kapradiny Protostélé - nej původnější typ / ryniofyty, plavuně, vz. kapradiny ■i Sifonostélé - ve středu stélé dutina nebo dřeň (sifon), (Osmunda) Solenostélé - dutina, lýko, dřevo, lýko, Adianthum, Dicksonia Marsilea Diktyostélé - síť dřevostředných cévních svazků v oddencích kapradin El Arthrostélé - do kruhu uspořádané uzavřené cévní svazky ve stoncích přesliček Semenné rostliny Eustélé - souvislé válce lýka a dřeva ^rozdělené radiálně procházejícími dřeňovými paprsky na větší počet cévních svazků kolaterálních, které jsou kruhovitě uspořádány nahosemenné, bazálni krytosemenné a dvouděložné to Ataktostélé - cévní svazky se nepravidelně rozložily v parenchymu, není zde kambium a tyto rostliny nemohou proto druhotně tloustnout klasickým způsobem (jednodelOZne, Piperaceae, některé Amaranthaceaě) Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Znaky semenných rostlin 7. Konec samostatnosti gametofytu M ech o rošty (játrovky, mechy, hlevíky) Sporofyt závislý na gametofytu, jen gametofyt se může množit vegetativně. Výtrusné cévnaté rostliny (ryniofyty, plavuně, monilofyty) Semenné rostliny (nahosemenné, krytosemenné) Gametofyt i sporofyt samostatné (někdy ze zásob - Selaginella, Isoětes, Salviniales), ale jen sporofyt se může množit vegetativně Gametofyt závislý na sporofytu, jen sporofyt se může množit vegetativně Oplození přestane být závislé na vodě š: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahos Znaky semenných rostlin 7. Konec samostatnosti gametofytu M ech o rošty (játrovky, mechy, hlevíky) Sporofyt závislý na gametofytu, jen gametofyt se může množit vegetativně. Výtrusné cévnaté rostliny (ryniofyty, plavuně, monilofyty) Semenné rostliny (nahosemenné, krytosemenné) Gametofyt i sporofyt samostatné ^L^É (někdy ze zásob - Selaginella, Isoětes, Salviniales), ale jen sporofyt se může množit vegetativně vajíčko semeno Gametofyt závislý na sporofytu, aĽJP jen sporofyt se může množit vegetativně Oplození přestane být závislé na vodě š: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahos Znaky semenných rostlin 7. Konec samostatnosti gametofytu M ech o rošty (játrovky, mechy, hlevíky) Sporofyt závislý na gametofytu, jen gametofyt se může množit vegetativně. Výtrusné cévnaté rostliny (ryniofyty, plavuně, monilofyty) pestík -> plod Semenné rostliny (nahosemenné, krytosemenné) Gametofyt i sporofyt samostatné (někdy ze zásob - Selaginella, Isoětes, Salviniales), ale jen sporofyt se může množit vegetativně Gametofyt závislý na sporofytu, jen sporofyt se může množit vegetativně Oplození přestane být závislé na vodě š: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahos Znaky semenných rostlin 8. Pohlavnost fází životního cyklu se „přepne" Výtrusné Gametofyt hermafroditní nebo jednopohlavný Sporofyt vždy bezpohlavní Semenné Gametofyt vždy jednopohlavný Sporofyt hermafroditní nebo jednopohlavný Oplození přestane být závislé na vodě š: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahos Znaky semenných rostlin 9. Genetické a evoluční důsledky rozdílů v pohlavnosti Výtrusné Selfing hermafroditního gametofytu může vést ke vzniku totálně homozygotního sporofytu Šance homologních chromosomů dostat se do další generace jsou stochastické = není o co soutěžit Semenné Totální homozygot nemůže vzniknout, selfing (jednopohlavného) gametofytu není možný a selfing sporofytu vede „jen" ke zvýšení homozygozity (a příp. inbrední depresi), nikdy ne k homozygozitě úplné. Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Znaky semenných rostlin 9. Genetické a evoluční důsledky rozdílů v pohlavnosti Výtrusné Selfing hermafroditního gametofytu může vést ke vzniku totálně homozygotního sporofytu Šance homologních chromosomů dostat se do další generace jsou stochastické = není o co soutěžit Semenné Totální homozygot nemůže vzniknout, selfing (jednopohlavného) gametofytu není možný a selfing sporofytu vede „jen" ke zvýšení homozygozity (a příp. inbrední depresi), nikdy ne k homozygozitě úplné. Jen jeden produkt ze 4 přežívá v samicí meióze = jen jeden z homologních chromosomů každého páru se dostane do další generace - to může vyústit v „boj o přežití" tehdy, když je polaritou a asymetrií meiotického mikrotubulárního vřeténka šance přežít nějak determinována = meiotický tah Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Znaky semenných rostlin 10. Pokročilá redukce gametofytu semenných rostlin Mikroprothalium (desítky um; 5-3 buňky) (1) v m i kros po rang i u —► mnoho mikrospor (2) mikrospora endosporicky —► 2-4 buněčné pylové zrno (3) pylové zrno (nezralý gametofyt) opouští mikrosporangium nahosemenné krytosemenné Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Znaky semenných rostlin 10. Pokročilá redukce gametofytu semenných rostlin Mikroprothalium (desítky um; 5-3 buňky) (1) v m i kros po rang i u —► mnoho mikrospor (2) mikrospora endosporicky —► 2-4 buněčné pylové zrno (3) pylové zrno (nezralý gametofyt) opouští mikrosporangium (jako 2-4 buněčné) (4) zachycení samicím orgánem (= polinační kapkou nebo bliznou) (5) blána mikrospory praská pylová láČka vyživovaná u nahosemenných pletivem nucellu u krytosemenných pletivy pestíku na konci láčky —► 2 spermatozoidy nebo 2 spermatické buňky u nahosemenných má zralé mikroprothalium 3-5 buněk u krytosemenných jen 3 nahosemenné krytosemenné Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Znaky semenných rostlin 10. Pokročilá redukce gametofytu semenných rostlin Mikroprothalium (desítky um; 5-3 buňky) (1) v m i kros po rang i u —► mnoho mikrospor (2) mikrospora endosporicky —► 2-4 buněčné pylové zrno (3) pylové zrno (nezralý gametofyt) opouští mikrosporangium (4) zachycení samicím orgánem (= polinační kapkou nebo bliznou) (5) blána mikrospory praská pylová láČka vyživovaná u nahosemenných pletivem nucellu u krytosemenných pletivy pestíku na konci láčky —► 2 spermatozoidy nebo 2 spermatické buňky MegaprothaliUITI (mm-um; mnoho-8 buněk) (1) v megasporangiu —►jediná megaspora (nikdy jej neopustí) (2) z megaspóry —► megaprothalium obalené stěnou megasporangia a integumentem u nahosemenných megaprothalium mnohobuněčné zpravidla ještě s archegonii u krytosemenných megaprothalium = zárodečný vak, obsahující zpravidla jen osm jader/buněk u nahosemenných má zralé mikroprothalium 3-5 buněk u krytosemenných jen 3 nahosemenné krytosemenné Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Specifické znaky nahosemenných odlišující je od rostlin krytosemenných Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Znaky nahosemenných 1. Vajíčko - není ukryto v plodolistu (semeníku/pestíku) jako u krytosemenných = semeno není součástí plodu 2. Buňky cévních svazků Znaky nahosemenných Xylem nahosemenných - většinou tvoří jen tracheidy a parenchym jen Gnetopsida mají i tracheje; krytosemenné mají navíc tracheje a libriformní fibrily Picea abies Quercus petraea Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Znaky nahosemenných 3. DvŮrkaté dvojtečky propojující tracheidy (opačně orientované „děravé" vyklenutí buněčných stěn sousedních buněk umožňuje zavírání a otvírání „ventilu" pomocí pohybů „zátky" ze střední lamely) Efektivní obrana proti kavitaci Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné 35 Znaky nahosemenných 4. Parenchymatické paprsky ve dřevě nahosemenných - většinou Uľliseriátní krytosemenné mají multiseriátní Juniperus communis Robinia pseudacacia Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné 4. Parenchymatické paprsky ve dřevě nahosemenných - většinou uniSGriátní krytosemenné mají multiseriátní ■ i li Juniperus communis Robinia pseudacacia Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Znaky nahosemenných Sekundární tloustnutí _ trvalou aktivitou interkalárních meristému: kambium - růst objemu felogen - zacelovaní povrchu rostoucího v závislosti na objemu Primární tloustnutí - zprostředkováno diferenciací buněk, zejména cévních svazků Znaky nahosemenných - pozice svazků původního eustélé je v kmeni jen sotva znatelná - tvoří ji „díly dortu" oddělené dřeňovými paprsky (původně parenchymatickou dření mezi jednotlivými svazky); mezi tyto „původní paprsky" se směrem k obvodu kmene vkládají činnosti kambia další dřeňové paprsky Sekundární tloustnutí Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Sekundární tloustnutí - analýza šířky letokruhů -dendrochronologické datovaní ze zbytků dřeva Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Klasifikace nahosemenných oddělení Gymnospermophyta = nahosemenné má šest tříd: 1. tř. Cordaitopsida - kordaity 2. tř. Cycadopsida - cykasy 3. tř. Cycadeoideopsida - benetity 4. tř. Ginkgoopsida - jinany 5. tř. Pinopsida - jehličnany 6. tř. Gnetopsida - liánovce Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Klasifikace nahosemenných Podíl na recentní druhové diverzitě vyšších rostlin je malý Současná druhová diverzita vyšších rostlin krytosemenné 90 % ahosemenné 0,5 % 20 druhů monilofyty 3,5 % ^^^^^^^^^ plavuně 0,5 % mechorosty 5,5 % Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné 1. tř. Cordaitopsida (kordaity) Fosilní nahosemenné dřeviny s páskovitými listy a složenými šiškami ? Předchůdci jehličnanů Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Kordaity Jméno řádu je odvozeno od rodu Cordaites, pojmenovaného podle našeho mykologa a paleontologa z první poloviny 19. stol. Augusta Josefa Cordy (1809-1849). Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Až 30 m vys. stromy Vodivé elementy - eustélické, kmen druhotně tloustne (na bázi až 1 m v průměru) DřGVO - husté pyknoxylické, jako recentní jehličnany; střed kmene - dřeň, na povrchu borka Větve koruny - monopodiálně větvené Kordaity Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Kordaity Xylem - podobný recentním jehličnanům z čel. Araucariaceae - tracheidami hustě spirálně dvojtečkovanými, parenchymové paprsky jednovrstevné (uniseriátní) jako u jehličnanů Fosilní kordaity Dadoxylon Recentní Araucariaceae Wollemia - tracheidy 1! i? §• g Araucaria - tracheidy Kořeny - často chůdovité - jako stromy v záplavových zónách s dlouho stagnující vodou (např. mangrove) Figure )5. Reconstruclion of Mangrove-type Cordaites (Drawn by Jerry Jenkins after Cridland) Listy - kopinaté se souběžnou hustou žilnatinou -20-70 cm dlouhé, - přisedlé - spirálovitě uspořádané, Kordaity Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Kordaity Mikrostrobíly - složené strobily = šišky drobných šišek v paždí listenů Složený mikrostrobilus i wä MíkrOSporofyly = „tyčinky" - v paždí fertilních šupin (listenů) tvořících drobné jednoduché šišky m 1 Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Kordaity Pyl - většinou s jedním obvodovým vzduchovým vakem Na opylení se mohl kromě větru podílet i permský rovnokřídlý hmyz BIOLOGY LETTERS royalsocietypublishing.org/joumal/rsbl Research Cite this article: Khramov AV, Forsponova T, Wegierek P. 2023 The earliest pollen-loaded Palaeontology The earliest pollen-loaded insects from the Lower Permian of Russia Alexander V. Khramov1, Tatjana Foraponova1 and Piotr W^gierek2 1 Borissiak Palaeontological Institute, Russian Academy of Sciences, Moscow 117647, Russia institute of Biology, Biotechnology and Environmental Protection, Faculty of Natural Sciences, University of Silesia in Katowice, Katowice, 40-007, Poland M, 0000-0002-6888-5162 Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Kordaity MegastľObily - taky jehnědovité nebo klasovité „šišky složené ze šišek" - stopkatá plochá srdčitá vajíčka v paždí listenů jednoduchých sisek - semena drobná plochá „okrídlená" Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Vajíč - s pyľ I Kordaity ou a archegoniální komorou ma archegonii Kordaity Historie - poprvé svrchní karbon (307 mya) - vrchol přelomu karbonu a permu, kdy tvořily dominanty lesní vegetace - vymírají ve svrchním permu (250 mya) Zástupci - Cordaites principalis Naleziště: Německo, Belgie Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné 2. tř. Cycadopsida (cykasy) Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy Stálezelené recentní i fosilní dvoudomé dřeviny, vzhledem připomínají palmy recentně ~300 druhů Hlavně tropy, spíše sušší stanoviště Cykasy hlavní kořen kulovitý, s četnými postranními, dichotomicky větvenými při ohni se může kořen i kmen smrštit tak, že se část kmene zasune pod zem. crown caudex (trunk) trunk scar coralloid roots " CUTICLE EPIBLEMA SPHAÉRAPHIDE ? S T AACH GAAJNS INTERCELLULAR SPACES frond (leaf) retained dead leaf basal sucker primary root ■secondary root Kořeny diarchní starší kořen ENDODERMS PEHCYCLE PK OEM METAXVLCM j |l Broloxylem primary nylem www.cactus-art.biz Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Fig. a.17. Cycas revoíuta T S normal root (old) Cykasy Na bázi kmene adventivní korálovité kořeny (hlízkovité), horizontálně rostoucí. V hlízkách vrstva buněk se symbiotickými sinicemi (Nostoc, Anabaena nebo Trichormus, popř. bakterie rodu Azotobacter), fixujícími vzdušný dusík do biologicky využitelné formy - např. dusičnanů. Ad Webb David Wchb Fíg. 8.18. Cycas revoluta T S coolloití root Vc ko iřednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - Kromě fixovaného dusíku produkují sinice také neurotoxin beta-N-methylamino-L-alanin (BMAA). Transportován do megastrobilů, kde je během vývoje vajíček vylučován z idioblastů jako obrana proti herbivorům. V kmeni je kromě xylemu vysoký podíl parenchymu = „řídká" manoxylická struktura => nemůže odolávat mrazu a neunesl by těžké boční větve Kmen štíhlý, válcovitý nebo ki většinou nevětvený vysoký až ' dosahuje australská Lepidozan Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy Cykasy Listy v růžici na vrcholu kmene, řapíkaté, až 7 m dlouhé, tuhé, kožovité, zpravidla Ixzpeřené (velmi vz. 2xzpeřené nebo jednoduché). Cykasy Vedle zpeřených asimilujících listů mají také nezelené trojúhelníkovité, často hrotité, ochranné šupiny (katafyly), porostlé trichomy, Katafyly chrání vzrostný vrchol kmene. Wá Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy Kolaterální cévní svazky v řapíku a vřetení listu cykasů uspořádány do tvaru obráceného písmene omega O Jednotlivý SVazek floem svazková pochva Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy Kutikula - silná Průduchy - často hluboce zanořené Řez listovým úkrojkem s kolaterální střední žilkou epidermis Cykasy Ukrojky listů - v mládí circinátně svinuté, v dospělosti často s hrotitou špičkou Cykasy Sporofyly často v šišticích (strobilech), nebo ve SpirálOVitém terminálním ChOCholU. Reprodukční orgány mohou vznikat každý rok, u některých druhů však jejich tvorba může být jen jednou za 10-15 let; u některých druhů je tvorba šištic inicializovaná požárem. wmmm< Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy Na jednom sporofylu většinou 2 vajíčka (někdy až £ Cycas circinaiis Cycadaceae \ © G. D. Carr Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita Cykasy Vajíčko (= homolog megasporangia) Pletivo uvnitř vajíčka = nucellus = (homolog archesporia) (1) Jedna z buněk nucellu (mateřská) se meiózou rozdělí na 4 haploidní spory; v m vM Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy Vajíčko (= homolog megasporangia) Pletivo uvnitř vajíčka = nucellus = (homolog archesporia) (1) Jedna z buněk nucellu (mateřská) se meiózou rozdělí na 4 haploidní spory; V M. vM srn*. (2) Tři z nich zaniknou Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy Vajíčko (= homolog megasporangia) Pletivo uvnitř vajíčka = nucellus = (homolog archesporia) (1) Jedna z buněk nucellu (mateřská) se meiózou rozdělí na 4 haploidní spory; V M. vM srn*. (2) Tři z nich zaniknou (3) Zbude 1 megaspóra, která dělením vyplní vnitřek vajíčka megaprothaliem (= samicím gametofytem) s archegonii. Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Fertilized egg cell ■rare mm Unfertilized egg »11 (n) nteguments (testa) Micro pyle N ucellar cap with spout ttucellus (megasporangiumj Germinated pollen grains with pollen tubes Pollen chamber Archegomal chamber Spermatozoids {n) Archegonium {n} Female Gametophyte [i i) {megag a meto phyt.fi - integume osemenne Cykasy Vajíčka mají 1 trojvrstevný obal + obal nucelární láčka pylová = mikroprothalium = samčí gametofyt krček archegonia archegonium mikropyle pylová komora nucellus archegoniální komora samicí gametofyt = megaprothalium \ (—► vnitřní blanité osemení) - integument (—► sklerotesta) / (^sarkotesta) Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy Vajíčka mají 1 trojvrstevný obal + obal nucelární láčka pylová = mikroprothalium = samčí gametofyt krček archegonia archegonium mi kro pyle pylová komora nucellus archegoniální komora oosféra samicí gametofyt = megaprothalium \ (—► vnitřní blanité osemení) - integument (—►sklerotesta) / (^sarkotesta) Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy Vajíčka mají 1 trojvrstevný obal + obal nucelární láčka pylová = mikroprothalium = samčí gametofyt krček archegonia arohrarinnii im m i kro pyl e pylová komora spermatozoidy nucellus archegoniální komora oosféra Zamia sp. Seed LS integuments pollen chamber archegonial chamber female gametophyte \ archegonia pollen lubes micropyl krčkové buňky jsou čtyři Nech cells , , í c) -Ventral canal cell — tqq cell 0, 5mm L archegonia poměrně jednoduché stavby 6 buněk Cykasy Mikrosporofyly - štítkovité nebo šupinovité Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy Mikrosporofyly - štítkovité nebo šupinovité Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy Mikrosporangia velkém množství na abaxiální ploše mikrosporofylu Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné 10KU 10hJfň WD 16 20 um Cykasy Přenos pylových zrn - větrem Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy Třásněnky žerou pyl cykasů slabá koncentrace myrcenu láká třásněnky do mikrostrobilů (jejich přítomnost detekována uvolněním teploty z jejich těl) třásněnka Cycadothrips chadwicki pokrytá mikrospórami Macrozamia lucida Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy Třásněnky žerou pyl cykasů slabá koncentrace myrcenu láká třásněnky do mikrostrobilů (jejich přítomnost detekována uvolněním teploty z jejich těl) třásněnka Cycadothrips chadwicki pokrytá mikrospórami Macrozamia lucida Myrcen (nazýván dle myrtovitých, u nichž byl poprvé detekován. Surovina v parfumerní výrobě. Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy Přenos pylových zrn třásněnkami Třásněnky žerou pyl cykasů slabá koncentrace myrcenu láká třásněnky do mikrostrobilů (jejich přítomnost detekována uvolněním teploty z jejich těl) mikrostrobily s třásněnkami metabolický zvýší teplotu až o 25 °C (oxidací sacharidů, zejm. škrobu, ve specializovaných termogenních buňkách s vysokou koncentrací mitochondrií uvnitř strobilu) mm FA třásněnka Cycadothrips chadwicki pokrytá mikrospórami Macrozamia lucida Myrcen (nazýván dle myrtovitých, u nichž byl poprvé detekován. Surovina v parfumerní výrobě. Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy Přenos pylových zrn třásněnkami Třásněnky žerou pyl cykasů slabá koncentrace myrcenu láká třásněnky do mikrostrobilů (jejich přítomnost detekována uvolněním teploty z jejich těl) mikrostrobily s třásněnkami metabolický zvýší teplotu až o 25 °C (oxidací sacharidů, zejm. škrobu, ve specializovaných termogenních buňkách s vysokou koncentrací mitochondrií uvnitř strobilu) uvolní se myrcen a jeho vysoká koncentrace vypudí třásněnky la třásněnka Cycadothrips chadwicki pokrytá mikrospórami Macrozamia lucida Myrcen (nazýván dle myrtovitých, u nichž byl poprvé detekován. Surovina v parfumerní výrobě. Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy Přenos pylových zrn třásněnkami Třásněnky žerou pyl cykasů slabá koncentrace myrcenu láká třásněnky do mikrostrobilů (jejich přítomnost detekována uvolněním teploty z jejich těl) mikrostrobily s třásněnkami metabolický zvýší teplotu až o 25 °C (oxidací sacharidů, zejm. škrobu, ve specializovaných termogenních buňkách s vysokou koncentrací mitochondrií uvnitř strobilu) uvolní se myrcen a jeho vysoká koncentrace vypudí třásněnky vypuzené třásněnky hledají pyl v podobně vonících megastrobilech Zahřívání se cyklicky opakuje => přenos pylu mezi pohlavími. la třásněnka Cycadothrips chadwicki pokrytá mikrospórami Macrozamia lucida Myrcen (nazýván dle myrtovitých, u nichž byl poprvé detekován. Surovina v parfumerní výrobě. Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Podobně se přenášejí pyl zamií i brouci Samčí strobily - bez toxinů = brouci je mohou žrát a při tom se kontaminovat pylem Cykasy Pharaxonotha zamiae larvy se živí pylem dospělci také přenos pylu nastane při nechtěných návštěvách samicích šištic Samicí šištice - s toxiny z kořenových sinic = brouci po nalétnutí do samicí šištice zjistí, že se díky toxinům žrát nedá = kontaminují vajíčka pylem ale nesežerou je! ví ■*'/-: - ľ h - • Konzervativní morfologie cykasů = kantarogamie u nich může být stará až 300 mil. let - právě z té doby pocházejí nejstarší fosílie brouků! Cykasy Vznik pylu v mikrosporangiu 1. Meióza —> tetráda haploidních mikrospór Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Vznik pylu v mikrosporangiu 1. Meióza —> tetráda haploidních mikrospór 2. Každá mikrospóra se mitózou rozdělí ve dvoubuněčné pylové zrno: - menší buňka prothaliová - velká buňka generativní Cykasy 0000 Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Vznik pylu v mikrosporangiu 1. Meióza —> tetráda haploidních mikrospór 2. Každá mikrospóra se mitózou rozdělí ve dvoubuněčné pylové zrno: - menší buňka prothaliová - velká buňka generativní 3. Generativní buňka se rozdělí na buňku antheridiovou a láčkovou. Cykasy 0000 Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy Vznik pylu v mikrosporangiu 1. Meióza —> tetráda haploidních mikrospór 2. Každá mikrospóra se mitózou rozdělí ve dvoubuněčné pylové zrno: - menší buňka prothaliová - velká buňka generativní 3. Generativní buňka se rozdělí na buňku antheridiovou a láčkovou. Zralé pylové zrno cykasů je tak trojbuněčné a obsahuje buňky: OOQQ prothaliovou, antheridiovou a láčkovou Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy Dozrání pylu v samčí gametofyt 1. 3-buněčný pyl zachycen polinační kapkou 2. Zachycení pylu vyvolá vysychání kapky 3. Vysycháním kapky pyl vtažen do pylové komory 4. V pylové komoře vyklíčí pylová láčka Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy Dozrání pylu v samčí gametofyt 1. 3-buněčný pyl zachycen polinační kapkou 2. Zachycení pylu vyvolá vysychání kapky 3. Vysycháním kapky pyl vtažen do pylové komory 4. V pylové komoře vyklíčí pylová láčka mmmm^ 4a. Antheridiová buňka se rozdělí na spermatickou a vegetativní Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy Dozrání pylu v samčí gametofyt 1. 3-buněčný pyl zachycen polinační kapkou 2. Zachycení pylu vyvolá vysychání kapky 3. Vysycháním kapky pyl vtažen do pylové komory 4. V pylové komoře vyklíčí pylová láčka 4a. Antheridiová buňka se rozdělí na spermatickou a vegetativní 4b. Spermatická buňka se rozdělí na dva polyciliátní spermatozoidy 4c. Zralý samčí gametofyt má tedy 5 buněk/jader (prothaliová, vegetativní, dva spermatozoidy a láčková) Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy Dozrání pylu v samčí gametofyt 1. 3-buněčný pyl zachycen polinační kapkou 2. Zachycení pylu vyvolá vysychání kapky 3. Vysycháním kapky pyl vtažen do pylové komory 4. V pylové komoře vyklíčí pylová láčka 4a. Antheridiová buňka se rozdělí na spermatickou a vegetativní 4b. Spermatická buňka se rozdělí na dva polyciliátní spermatozoidy 4c. Zralý samčí gametofyt má tedy 5 buněk/jader (prothaliová, vegetativní, dva spermatozoidy a láčková) Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy Oplození 1. Láčka proroste skrz nucellus do archegoniální komory Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné mm o r * p -integuments {testa} Micro pyle Nucel ar cap with spout Fortilizod egg coll Nucellus (megasporangium)l Germinated pollen grai with pollen tubes ■ -Pollen chamber ^—Archegionial chamber -Spermatozoids (n| —Archegonium (n| -Female Gametophyle (n) (megagametophyle] k Unfertilized egg cell (n) KM Mil Mill I WSXtß Illfclllll 111 ^11111 ll'll* mm o r * p -integuments {testa} Micro pyle Nucel ar cap with spout Fertilized egg cell Nucellus (megasporangium)I Germinated pollen grai with pollen tubes ■ -Pollen chamber ^—Archegonial chamber -Spermatozoids (n| —Archegonium (n| -Female Gametophyle (n) (megagametophyle| k Unfertilized egg cell (n) KM iff? iffl] {•Mlff^lTlIK as -integuments {testa} Micro pyle Nucel ar cap with spout Fertilized egg cell Nucellus (megasporangium)l Germinated pollen grai with pollen tubes Poälen chamber §—Arc h ego ni a I chamber Spermatozoids (n) 3—Archegonium (n| -Female Gametophyte (n) (megagametophyle] Unfertilized ecjci cell jn) 1. Láčka proroste skrz nucellus do archegoniální komory 2. Průnik láčky do archegoniální komory vyvolá otevření krčků archegonií a vyloučení tekutiny do archegoniální komory 3. Spermatozoidy se uvolní z láčky do zvlhlé archegoniální komory 4. Pomocí bičíků doplavou spermatozoidy tekutinou v archegoniální komoře až k oosféře v archegoniu 5. Jeden z nich splyne s oosférou Cycadaceae - láčky větvené Zamiaceae - láčky nevětvené Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy Spermatozoidy obrovské - az 500 |jm velké Největší samčí pohlavní buňky v rámci rostlinné i v ■ v f vr v živočíšne rise spirálovitě uspořádané bičíky (bičíku je na spermatozoidu až 25 000) T II E BOTANICAL MAGAZINE. Vol. X.] NOVEMBER, 20tii 189G. [No. 117. Objevil je Japonec Seiichiro lkeno (1866-1943) v roce 1896 CONTENTS. PAKT I:- lkeno, S., The Snermatozoid of Cyras revoluta. Sfi7 Oplozené vajíčko zraje v semeno vnější obal = dužnatá sarkotesta (endozoochorie) střední obal = drevnatá sklerotesta vnitřní obal blanitý. Cykasy Změna barvy zralé sarkotesty = jasná adaptace na endozoochorii Cykasy Z oplozené oosféry vzniká embryo s 2-6 dělohami Embryo vyživováno pletivem megaprothalia = primárním živným pletivem m Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné poprvé v permu, vrchol v juře, nyní 10 rodů se zhruba 300 druhy Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Tři hlavní linie cykasů divergovaly v permu, na evoluci se projevil kontinentální drift Cykasy Cykasy 1. čel. Cycadaceae jediný rod Cycas. Převážně j i hových Asie, jediný druh na Madagaskaru a pobřeží vých. Afriky. Geografické rozšíření současných cykasovitých. Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy 1. čel. Cycadaceae jediný rod Cycas. Převážně jihových Asie, jediný druh na Madagaskaru a pobřeží vých. Afriky. Ceřatozarni Dioon Zamia *3* Stangeha Macrozarnia / Fosilní doklady cykasů jsou po celém světě - mj. Aljaška, Antarktida, Evropa, Grónsko, Geografické rozšíření současných cykasovitých. Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy - Cycadaceae Cycas = nejprimitivnější zástupce - ploché megasporofyly -připomínají 1x zpeřené trofofyly, spirálně uspořádány tak jako trofofyly Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy - Cycadaceae Zpravidla více než dvě (4-8) vajíčka (semena) na jednom megasporofylu úkrojky listů jednožilné Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy - Cycadaceae Cycas revoluta má pohlavní chromosomy systém podobný jako u člověka XX = samice; XY = samec; ^^^^^^^^^^^^^^H Chromosom Y kratší než X Cj) 1 2 3 4 56789 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 I 21pO_ 22(X)| ^ 1 2 3 4 5 67 8 91Q _1L *2 I (hnm 13 14 15 16 17 18 19 20 21| Fig, 3. Female and male karyotype of Cycas revoluta. XlSOO. Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy 2. čel. Stangeriaceae Průduchy - nezapustené Cycadaceae Stangeriaceae Epj&B Zamiaceae Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy 2. čel. Stangeriaceae Průduchy - nezapustené Cycadaceae WM Stangeriaceae Zamiaceae Kf Ukrojky listu - s 1 centrální žilkou a mnoha bočními (transverzálními) žilkami rovnoběžnými resp. zčásti vidličnatě větvenými Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy Průduchy Cycadaceae - nezapuštěné OA Stangenaceae Zamiaceae Ukrojky listu - s 1 centrální žilkou a mnoha bočními (transverzálními) žilkami rovnoběžnými resp. zčásti vidličnatě větvenými I 1 \ 2. čel. Stangeriaceae Cykasy - Zamiaceae Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy - Zamiaceae Čeleď zahrnuje 8 3. čel. Zamiaceae - megasporofyly se 2 vajíčky úkrojky listů vícežilné, v mládí ploché nebo konduplikátně svinuté Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy - Zamiaceae Čeleď zahrnuje 8 r< Kmen často WS^X hladký (na obr. % » Encephalartos) %\ 3. čel. Zamiaceae - megasporofyly se 2 vajíčky úkrojky listů vícežilné, v mládí ploché nebo konduplikátně svinuté Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy - Zamiaceae Zamia Florida, Mexiko J.Amerika, též Kuba, megastrobily drobnější Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cykasy - Zamiaceae Microcycas calocoma - endemit Kuby, strobily až 90 cm Cykasy - Zamiaceae Dioon - Stř. Amerika, má obrovské oosféry - až 6 mm! Cykasy - Zamiaceae Ceratozamia - Mexiko etr Bureš: Prezentace přednášk neze a diverzita vyšších ros Cykasy - Zamiaceae Počet jedinců v populacích může snadno klesnout pod kritickou mez. Celá řada druhů ohrožena např Encephalartos Encephalartos (Presly nazývaný píchoš) roste v Jižní Africe, 3. tř. Cycadeoideopsida Cycadeoideopsida Fosilní dřeviny, vzhledem připomínající současné cykasy. Liší se oboupohlavnými strobily! Původ není zcela jasný -navazují zřejmě na kapraďosemenné Pteridospermopsida divergence - křída vymření - horní křída o N O 2 mm O Q S ra u * TJ tu u O (n 5 a CC 73 W Q. O » O II t/í 250 mya u O N O w c í ô i (C 3 U O G CC "O "Č/> Q. O E o Q. (0 O "O ZurniiÁ tur daria Zcr/tlii/ ílUMf ilfŕ.h ZqjbJíj pna äľuiŕľu /ctnwfih vílam xtnnhieii \ť Zmnict coiiózp&uis Za n iv ti f ŕ NNťi.vŕ eYwra piespi/uttoxu/n CeToťt^nima wrigjrtii D'iovmt<>carpidimH II AJjaftiJrííĽiťrVi'jJ campour>d leaves Sfji'ííuirdŕíj mersitirmHsis Fjurptii'turtiix iptfxri i/rJŕiir.1. Cyrax fitjiaiKt compound leaves .SYj/irbpi(T(Yj.v NitXximitKiäJui Paracyaa Ntozanätes Cycadiintrachii Cycadiies Pseadoetenis Ctenii ŕtíissmua CyciiÄiiiiudh ICľriw.if-Ĺiijiiu1,! GlíitiditkiSíitíniii Lcpiwrycas Lxffmxyicw Aikirclimus M a Um o a < x É a. Š TJ i simple PtťFtmiiss&ida Pkasmaiotycta Afc(\tm>i.ycax Pteridophytes SEED FERNS Ĺt-siťya Cwaiopitťs PterapttyHum Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cycadeoideopsida Dominovaly v druhohorách a byly proto pravděpodobně složkou potravy dinosaurů Cycadeoideopsida Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cycadeoideopsida Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cycadeoideopsida Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cycadeoideopsida Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cycadeoideopsida Oboupohlavný strobilus = „květ" „květní lůžko1 (a) mikropyle ■ mezisemenne' šupiny nucellus povrch „pestíku" s mikropylárními otvory Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cycadeoideopsida Oboupohlavný strobilus = „květ" „květní lůžko1 (a) 1 mikropyle ■ mezisemenne' šupiny samicí prothalium - nucellus - ■ixíkití/i: krček vajíčka ..funiculus" (poutko) povrch „pestíku" s mikropylárními otvory Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Cycadeoideopsida Oboupohlavný strobilus připomíná uspořádáním, vzhledem a funkcí oboupohlavný květ krytosemenných (Magnoliophyta). Cycadeoideopsida Oboupohlavný strobilus připomíná uspořádáním, vzhledem a funkcí oboupohlavný květ krytosemenných (Magnoliophyta). Williamsonia - válcovitý kmen, několik m vysoký, již ve svrchním triasu, strobily na koncích větví, semena oválná, Cycadeoideopsida - kulovitý kmen - strobily - přisedlé na kmeni - semena - žebernatá až křídlatá Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné 4. tř. Ginkgopsida (jinany) 4 Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Opadavé druhotně tloustnoucí dřeviny ngkoaceae G. D. Carr i* Jinany ÉN1 Fosilní, s jediným recentním zástupcem Ginkgo biloba jinanem dvoulaločný w "TOS 3« 3' •SS Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Jinany Historie poprvé - spodní perm Psygmophyllum expansum WSm divergence - jura a křída ústup - třetihory Dnes jediný druh Ginkgo biloba živoucí fosíli (200 mil. let), jeden z nejstarších existujících rostlinných druhů na Zemi I Fig. 3. Reconstructions of ginkgophytes in the Middle Jurassic in the Yima, Central China. | l(A} Ginkgo yimaensis Zhou et Zhang, redrawn based an Zhou and Zhang (198R). I (B) Yimaia recurve? Zhou el Zhang + Baiera haSei Sze. redrawn based on Zhou and Zhang | 1(1992). (C) Karkenia nenanensis Zhou, Zhang, Wang et Guignard + SphEnabaiem sp., (redrawn based on Zhou et al. (2002) and Archangelsky{1965). (D) Umtitiolepis yima&Kis I I sp. now. 4- Pscudotoreliia yimaensis sp. nov, redrawn based the present study and Herrera | let al, (20173. Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Jinany Také u jinanů se soudí, že byly podstatnou složkou potravy a tedy i jednou z podmínek expanze dinosaurů ^ Listy jinanů v současnosti však nežerou skoro žádní hmyzí herbivoři Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Starobylost a izolovanost jinanů dokresluje jejich specifický houbový parazit Bartheletia paradoxa Jinany Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Jinany Starobylost a izolovanost jinanů dokresluje jejich specifický houbový parazit Bartheletia paradoxa, tvořící bazálni linii agaricomykot v rámci bazidiomykot ./ Basidiomycota Pucciniomycotina Ustilaginomycotina !_ Bartheletiomycetes — Tremellomycetes — Dacrymycetes Agaric omycotina Agaricomyce es Feuille de Gingko en cours de degradation ďaprěs Myco Research 2008 Auriculariales Se bac in ale s Cantharellales — Geastrales- — Hysterangiales — Gomphales — — Ph alia les - •i- -Trechisporales — Hymenochaetales __ Telephorales ~— Polyporales j-Gloeophy Males Corticiales — Russulales — — Atheliales — Boletales '-Agaricales tŽ? . ÍL3B hHih British M geological Bartheletia paradoxa Bartheletia paradoxa is a living fossil on Ginkgo leaf litter with a unique septal structure in the Basidiomycota Christian SCHEUER"*, Robert BALTER°, Matthias LUTZ*. Edith STABENTHEINERC, Vadim A. MEL'NiK", Martin GRUBE" r Graz, rnstitul fui S. SMQ Graz. Aniens ■:i:ŕ: iy^mjľi ■ --ir r i.l 72Q7Í, Tubular*, ftiiwin/ 'UniwrsiWI G'oi, biľdilu! /tii P/lsmwnuuwnschafkn. Brrnrti PjkinyÉTYhy«iíot(ir, Schufcrrlat(«|!ŕ $1. SOTO <ö"h, A,ľíI Ecilariic«! Küluv :J ;l:t .^..i.í-ľr:v rj i Pi;'. Ftp-;.' Sni.il. is'í'ô i;. Ptífiil'Liio. -,:jfsifl Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Jinany Evolučně navazují jinany pravděpodobně na kordaity Ginkgo biloba Cordaites Jinany DřGVO klTIGnG - pyknoxylické (málo parechymu) XylGITI - jen s tracheidami (žádné tracheje, žádné fibrily) TrachGÍdy - s gymnospermními dvůrkatými dvojtečkami Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a div Listy jednoduché, vějířovité, ve dva laloky rozdělené žilnatina vějířovitá, žilky stejnocenné u fosilních někdy vějířovité dřípené v tenké úkrojky Jinany Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Jinany Listy ■ spirálovitě ve svazečcích na koncích brachyblastů, na zimu opadávají na mladých nezkrácených větvích jednotlivě e a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Jinan je dvoudomý, Jinany pohlavní chromosomy ZW typu ZZ - samec; ZW = samice); W > Z Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Jinany Mikrosporofyly (mikrosporangiofory) - stopka se dvěma sporangi - spirálovitě v jehnědách Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze amá pohlavní chromosomy Jinany Mikrosporofyly (mikrosporangiofory) - stopka se dvěma sporangi - spirálovitě v jehnědách Pyl - bez vzdušných vaků, monosulkátní Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze amá pohlavní chromosomy Jinany - na stopkách zpravidla dvě, - transverzálně postavená Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Jinany Archegonia zjednodušené stavby jen ze 6 buněk = = čtyři buňky krčkové + kanálková ventrální buňka + oosféra Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Jinany Opylení 1. Pyl přenesen větrem ze samčích stromů na polynační kapku vajíček 2. Přítomnost pylu v polynační kapce vyvolá její vysychání 3. Vysycháním kapky pyl vtažen do pylové komory Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Jinany Oplození 1. V pylové komoře vyklíčí z pylu láčka 2. Láčka (samčí gametofyt) roste a větví se v nucellu, který ji vyživovuje několik měsíců 3. Po opadu semen ze stromu proroste láčka (její hlízovitá část = „antheridium") skrz stěnu nucellu do archegoniální komory Prorůstání se děje produkcí enzymů (hlavně proteáz) Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Jinany Oplození 4. Hlízovitý konec láčky („antheridium") nese dva polyciliátní spermatozoidy 5. Spermatozoid (70-90 |jm) oplodní vaječnou buňku (4-7 měsíců po opy lení) Bičíků je na spermatozoidu zhruba tisíc o 100 fim Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Jinany Jinany = poslední fylogenetická linie s bičíkatými spermatozoidy Oplození vyšších rostlin v dalších liniích se tak definitivně odpoutalo od vodního prostředí Příjmem a vedením anorganických živin z půdního roztoku jsou však vyšší rostliny k vodnímu prostředí připoutány trvale Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Jinany Jinany = poslední fylogenetická linie s bičíkatými spermatozoidy jejich objev v lednu 1894 byl botanickou senzací 100 ftm Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Jinany Semeno - až 3 cm v průměru -na povrchu dužnatá sarkotesta, unitř tuhá sklerotesta, pod ní je škrobnaté živné pletivo s dvouděložným embryem. sklerotesta sarkotesta integument řednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Jinany Semena nejprve zelená Po opadu na zem žloutnou a postupně odporně páchnou. Zdrojem zápachu je kyselina máselná. t— M. I Jinany V Číně a Japonsku se semena zbavená sarkotesty máčí ve slané vodě, poté se praží a prodávají pod názvem pehko nebo se přidávají do dezertů. Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Jinany V posledních letech je z jinanu vyráběna nesčetná řada potravinových doplňků s potenciálně léčivým účinkem Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Jinany V Číně je podle rukopisů od 7. stol. pěstován jako chrámový strom. Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Jinany Pro Evropu jinan objevil něm. přírodovědec Engelbert Kaempfer (1651-1716) 1690-92 lékař holandského velvyslanectví v Nagasaki Jméno gink-go znamená v překladu stříbrný plod nebo také stříbrná meruňka. Kaempfer dovezl semena do Evropy od r. 1730 byl jinan pěstován poprvé v bot. zahradě v Utrechtu (v ČR poprvé ve Slavkově, 1758). AMCENITATUM EXOTICARUM POLITICO -PHTSICO-MEDICARVM FASCICULI V, Varle Rri ..ví ionvs" bnsi:r\ ví u >\j:s íeDíSC^IPTIONEi RERUM PERSICARUM ULTERIORÍS AS1M, ENGRLBERT O ° Tlí .£MPFE RO, D. Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Jinany Teprve v roce 1956 bylo objeveno refugium v JV Číně - v horách Tianmu mezi provinciemi Zhejiang a Anhwei. Zápach semen láká ke konzumaci kočku bengálskou (Prionailurus bengalensis), která tak v přírodě přispívá přirozenému k endozoochornímu šíření jinanu. Jinany Zářez rozdělující list ve dvě stejné části symbolizoval pro velkého německého básníka a přírodovědce J. W. Goetheho přátelství a jednotu dvou milujících se lidí, což vyjádřil v básni Ginkgo biloba Báseň věnoval své přítelkyni (a milence?) Marianne von Villemer. Bylo to však přátelství, kterému nebylo souzeno vydržet. Naposledy se viděli 23. 9. 1815, pouhých 8 dní poté, co jí přečetl návrh básně .. Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné Jinany Nehvizdyella bipartita = fosilní rod jinanovitých - nižší stromy s jednotlivými vajíčky a kopinatými listy (do 11 cm délky) na brachyblastech. Popsaný z křídových sedimentů u Nehvizd a Hloubětína SV od Prahy v r. 2005 paleobotanikem Jiřím Kvačkem a jeho spolupracovníky. American Journal of Botany 92(12): 1958 1969. 2005. A new Late Cretaceous ginkgoalean reproductive structure nehvizdyella gen. nov. from the Czech Republic and its whole-plant reconstruction1 Jiří Kvaček,--5 Howard J. Falcon-Lang,3 and Jiřina Dašková' -National Museum. Prague. Václavské nám. 68, 115 79 Praha 1, Czech Republic: department of Earth Sciences, University of Bristol, Brislnl RSfi 1R.t, 1jx; and 'Academy nf Sciences, Rn/vojová 115, 165 00 Praha 6, t.ysokjc, C/ech Republic n Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - nahosemenné