výpisky z botaniky

ně (nepřináší plody)
Monstera deliciosa (monstera) :
srdčité, děrnaté listy
palice s bílým toulcem
pochází z tropické Ameriky
často se pěstuje v domácnostech pod jménem filodendron
Diffenbachia (difenbachie) :
z tropickéAmeriky
jedovaté listy i pro zvířata(kanáry, kočky)
Colocasia :
Alocasia :domácí v Indonésii, pěstují se pro jedlé škrobnaté oddenkové
hlízy
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

3. KULTURNÍ ROSTLINY - CHARAKTERISTIKA

EKOLOGIE KULTURNÍCH ROSTLIN
většina kulturních rostlin se liší od svých planých předků zvýšenou hygrofilií
jejich struktura je většinou mesomorfní nebo hygromorfní ve srovnání s xeromorfní strukturou předků
již v prvních obdobích zemědělství začal člověk uměle zavlažovat půdu , velmi brzo vzniklo zavodňování v podhorských a horských oblastech, velmi brzo vzniklo zavodňování v podhorských a horských oblastech, složitá zavodňovací zařízení v údolích řek vznikla později (typická pro starověké státy: Mezopotámii a Egypt – několik tisíc let před naším letopočtem)
zavodňování změnilo podmínky pro pěstování rostlin a spolu s výběrem vytvořilo změny v rostlinách , takže se stále méně podobaly svým planým předkům
poznání živých pochodů užitkových rostlin je důležité pro ovládnutí vývinu rostlinných jedinců a zvyšování jejich užitkovosti
s fyziologií rostlin je nerozlučně spjata i jejich ekologie – tj. vztah rostlin k jejich prostředí
každá kulturní rostlina, stejně jako každý rostlinný druh, vyžaduje speciální prostředí a zvláštní opatření, pokud má být pěstována, aby vydala největší množství užitek a aby byla udržena v kultuře
OBLASTI PŮVODU KULTURNÍCH ROSLTIN
oblasti původu kulturních rostlin, tj. území, kde se vyskytovaly v planém stavu, nebo kde rostli jejich přímí předkové, stanovili pro evropské kulturní rostliny metodou fytogeografickou (fytogeografie = rostlinná geografie = nauka o rozšíření rostlin na Zemi) A.Grisebach 1872 , De Candolle 1800 a Schindler, jsou to horská území asijských a afrických subtropů
podle cytogenetických poměrů určil Vavilov vývojová ohniska kulturních druhů tj. geografická území, kde dodnes planě roste větší množství druhů blízce příbuzných dnešní kulturní rostlině
předpokládá, že v chromozómech těchto planých druhů je, nebo byla jejich zásobárna genů , ty se z vývojového hlediska šířily a šíří výběrem, přičemž se uplatňují u kulturních rostlin
Sinskala 1973 , spolupracovnice Vavilova , přinesla přehledy původních rostlin základních středisek vzniku kulturních rostlin a vývoje zemědělství na základě jejich historie a rozvoje od nejstarších dob v souvislosti s výsledky archeologického výzkumu a botanických věd
K.Hrubý 1943 shrnul Vavilova vývojová ohniska našich kulturních rostlin do pěti center
CENTRUM :
předoasijské : žito, pšenice, nahá, hrách drobnosemenný, len, jabloň, třešeň, hrušeň
východoindické : rýže, cukrová třtina, bavlník
jihočínské : sója, proso, ječmen nahý, oves nahý
severoafrické : ječmen pluchatý, pšenice dvouzrnka, hrách velkosemenný
americké : kukuřice, slunečnice, brambor, podzemnice olejná, rajče
KULTURNÍ TAXONY A UŽITKOVÉ ROSTLINY
Z hlediska vlivu člověka lze rozlišit ve flóře krajiny :
AUTOCHTONNÍ :původní , taxon jehož výskyt v území nezpůsobil člověk
ALOCHTONNÍ : na území člověkem zaveden úmyslně, nebo neúmyslně zavlečen
taxony úmyslně člověkem pěstované (= kultivované) jsou kulturní taxony (druhy aj.) = ERGASIOFYTY
nejdůležitější kulturní (nedřevinné) rostliny, sloužící člověku k výživě, jsou vesměs taxony vzniklé v kultuře na úrovni nižších taxonů, mnohé na úrovni druhů , u mnohých neznáme ani jejich původ, jen tušíme jejich nejbližšího předka nebo příbuzné
vesměs jsou to rostliny slunné (heliofyty) nelesního původu, nejčastěji původu stepního (ze střední Asie převaha obilovin), nebo náročné na vlhko, případně na občasné zaplavování (rýže s příbuznými druhy v Himálaji), či rostliny přímořské (evropská pobřeží – cukrovka)
mezi kulturní rostliny jsou i liány (nedřevnaté – chmel,dále dřevnaté – vinná réva) keře a stromy
OZNAČENÍ KULTURNÍCH ROSTLIN
staré kulturní druhy, i když nejsou známy v původním stavu mají normální označení
taxony, jejichž vznik v kultuře je znám, označujeme :
ERGAZIAL :taxon na úrovni druhu
CULTIPLEX :kolektivní kulturní druh
CULTIMORPHA :taxon na úrovni subspecies
CONVARIETAS :skupina variet
CULTIVAR (cv.( :taxon s převážně fyziologickými nebo barevnými znaky a
nižší než varietas cultigrex
některé pěstované kulturní rostliny se mohou šířit z kultur do polokultur, případně do více či méně přirozených společenstvech („zdivoč“), jiné své kulturní vlastnosti ve volné přírodě ztrácejí („zplaňují“) = to jsou tzv. ERGASIOFYTY („uprchlíci z kultur“)
kulturní taxony již v území nepěstované , ale udržují se tam bez záměrné péče člověka na místech jim vyhovujících, jsou tzv. ERGASIOLIPOFYTY („kulturní relikty“)
ALOCHTONNÍ TAXONY rozdělujeme podle toho, kdy se dostaly působením člověka do rozsáhlejšího území na :
ARCHEOFYTY : starousedlíci, člověkem pěstované v krajině od pradávna, o nichž se však neví, kdy se zde počalo s jejich pěstováním
NEOFYTY : novousedlíci, člověkem do krajiny zavedené nedávno, či v novější, historické, době(podle zpráv a zjištěni)
Archeofyty a neofyty můžeme dále rozdělit na :
SEGETÁLY : polní plevele rostoucí v polních kulturách
RUDERÁLY : rostliny rumišť, vyskytující se výhradně na rumištích, skládkách odpadků a pustých místech v blízkosti člověka apod., tj. na územích člověkem ovlivňovaných , ale s neobdělávanou půdou
pravé segetály a ruderály jsou hlavně rostliny zavlečení čili adventivní
v ruderálních společenstvech se vyskytuje ovšem i pravidelná příměs domácích rostlin
Podle poměru člověka k přírodě, který je dán především ekonomickými vztahy, lze rozlišit rostliny v následující skupiny : ROSTLINY :
obligátně škodlivé : (plevele, parasité, přenašeči chorob)
fakultativně škodlivé : ( lesní buřeň, cizí komensálové kultury)
všeobecně užitečné : (pro ochranu půdy před erosí, pro regeneraci ovzduší, zeleň sídlišť,
plankton jako potrava ryb aj. )
užitkové :( poskytující užitek v planém stavu, těžené ve volné přírodě, léčivé
rostliny, tropické dřeviny apod.)
pěstované v planém stavu : ( pro užitkové účely : kmín jako koření, naše lesní dřeviny
v těžebních lesích…)
pěstované ve vyšlechtěném stavu : (pro užitek v kulturních odrůdách, sortách, kultivarech)
poslední dvě skupiny = kulturní rostliny pěstované člověkem v rostlinných společenstvech polních kultur (agrofytocenosy), zahradách, plantážích, sklenících …
PLASTIDY
Stavba:
samostatné útvary umístěné v cytoplazmě
rozmanitě tvarované i různě zbarvené
každý plastid je ohraničen dvojjednotkovou membránou
uvnitř je plastid rozdělen na :
systém membrán
a vícevrstevnou základní substanci, tzv. STROMA
rozlišovány na základě charakteru pigmentů, které obsahují:
CHLOROPLASTY = obsahují CHLOROFYL a ostatní asimilační barviva
CHROMOPLASTY = žluté až červenooranžové, obsahují KAROTENOIDY
LEUKOPLASTY = bezbarvé (neobsahují pigmenty)
dále např. AMYLOPLASTY, ELAIOPLASTY, PROTEINOPLASTY …)
PREKURSORY PLASTIDŮ =(výchozí stupeň) představují proplastidy = drobná tělíska mající dvojitou membránu - → -
z těchto se vyvíjejí leukoplasty a i chloroplasty, přičemž také mohou přecházet jejich jednotlivé formy v další
CHLOROPLASTY :
u vyšších rostlin mají čočkovitý tvar (ř 5 µm )
opatřeny semipermeabilní blánou – tu tvoří 2 jednotkové membrány
(VÝVOJ ZA NORMÁLNÍCH SVĚTELNÝCH PODMÍNEK) : STROMA čili MATRIX = základní substance do níž se vchlipuje a posléze odšrcuje membrána vnitřní jako drobné ploché váčky »»» splýváním váčků vznikají LAMELY vytvářející lamelární systém měchýřků – THYLAKOIDŮ – ty jsou dvojího typu :
tylakoidy stromaty (INTERGRANA): - zasahují přes celý chloroplast a střídají se s
diskovitým kratším typem
- vrstvením diskovitých thylakoidů vznikají GRANA (granum)
(PŘI NEDOSTATEČNÉM OSVĚTLENÍ A ZA TMY) se z proplastidů vyvíjejí odlišné plastidy,tzv.: ETIOPLASTY – jejichž váčky se seskupují v trubičky nepravidelně uspořádané, do tzv. prolamelárních tělísek, která jsou po osvětlení nahrazena thylakoidy (př.bramborová hlíza, po 1-4 hodinách se opět objevují)
chloroplasty jsou fotosynteticky aktivní plastidy, tzn. obsahují CHLOROFYL tvořící se pouze na světle, ve tmě je PROTOCHLOROFYL
hojně jsou obsaženy v pletivech sloužících k fotosyntetické asimilaci (např. palisádový parenchym, listový mezofyl…)
stroma rovněž obsahuje drobné RIBOZÓMY, jakož i PLASTOGLOBULY (= tuková tělíska) a ZRNÍČKA ŠKROBU, dále DNA a RNA
(chloroplasty řas)
CHROMOPLASTY :
obsahují barviva ze skupiny karotenoidů, tj. především KAROTENY a XANTOFYLY , z toho důvodu jsou žluté, oranžové, červené až červenohnědé
tvar velmi různý : kulovitý, čočkovitý až jehličkovitý nebo mají podobu mnohostěnů a tyto se tvoří při vysoké koncentraci krystalizujících barviv
vznik: dělením mateřského plastidu ostrým zářezem nebo činkovitým zúžením = = tvoří se dceřinné chromoplasty, přičemž vznikají z chloroplastů i leukoplastů (přeměna z chloroplastů v chromoplasty je známá při dozrávání některých plodů u papriky, barevná změna šípku u růží aj)
výskyt : dále se vyskytují v buňkách květních orgánů (př. pryskyřníkovité, hvězdicovité…)
LEUKOPLASTY :
leukoplasty jsou plastidy neobsahující pigmenty (barviva) = bezbarvé
( z proplastidů)
vyskytují se zvláště v přirozeně nebo druhotně nezelených rostlinných orgánech (= kořeny, hlízy, semena i plody, dřeň, pokožka i trichomy…)
mají rozmanitý tvar, nejčastěji : kulovitý, tyčinkovitý či jsou jinak sféricky nepravidelné
rozlišujeme několik typů:
AMYLOPLASTY – hromadí v zásobních pletivech škrob a to i v tak velkém množství, že jsou jím téměř celé vyplnění
ELAIOPLASTY – vyplněné tukem
PROTEINOPLASTY – obsahují krystaly proteinu
podstatný význam mají v zásobních orgánech, neboť umožňují přeměnu rozpustných cukrů v rezervní škrobová zrna
ŘÁD : PANDANALES – PANDÁNOTVARÉ
ČELEĎ : PANDANACEAE - PANDÁNOVITÉ
ČELEĎ : TYPHACEAE – OROBINCOVITÉ
ČELEĎ: ARECACEAE (PALMAE) = AREKOVITÉ (PALMY)
štíhlé, často velmi vysoké stromy
zřídka keře nebo liány s kmenem článkovaným, jen vzácně větveným
druhotně netloustnoucím, pokrytý zbytky listových pochev
listy : řapíkaté, ve vrcholovém chocholu, tuhé, v mládí celistvé, později se podle žilek zpeřeně nebo dlanitě trhají
květy: drobné, nenápadné, často vonné, s šupinkovitým okvětím, většinou jednopohlavné, skládající palice nebo klasovité laty
plody : bobule nebo peckovice
rozšířeny hlavně v tropech, kde patří i mezi charakteristické stromy oáz a parků
mnoho druhů poskytuje domorodému obyvatelstvu všestranný užitek (dřevo, listy, plody, míza …)
používá se k výrobě rohoží, oděvů, potravin a nápojů
mimo tropy roste původní jen :
Chamaerops humilis (žumara nízká):
roste na Pyrenejském poloostrově
Chamaerops macrocarpa (žumara velkoplodá):
roste na Cicílii
Phoenix theophrastii ( datlovník Theofrastův) :
roste na Krétě
Sabal palmetto :
v Severní Americe na Floridě nejdále na sever
z velkého množství tropických druhů se některé pěstují pro pružné kořeny (k výrobě „rýžových“ kartáčů a smetáků) nebo pro vlákna z listových pochev („piassava“ k výrobě lan, provazů a kartáčů)
Metroxylon :
z dřeně kmenů se získává ságo (škrobovité přísady do polévek a k masu)
Arenga saccharifera (gomut cukrodárný) :
z tropické Asie
Borassus flabelliformis :
z Indie
A.s. + B.f. : dávají cukernou šťávu, ronící se po odříznutí květenství
získává se z nich palmový cukr, zkvašuje se v palmové víno („toddy“)
Copernicia cerifera :
pochází z Brazílie
na povrchu listu se vytváří vosková vrstva až 5mm tlustá a z ní se získává karnaubský vosk
Calamus rolang (rotan rákosovitý) :
liána s tenkým , až 300 m dlouhým kmenem popínajícím se po stromech
ze dřeva kmene se dělá nábytek
Areca catechu (areka obecná) :
původní v Indomalajsku
semena zabalená do listů pepře (Piper betle) a potřená vápnem, jsou v tropech Starého světa oblíbený „pinang“, který domorodci žvýkají jako mírný opojný prostředek
Elaeis guineensis (olejnice guinejská nebo-li palma olejná ) :
domácí v tropické Africe a pěstuje se všude v tropech pro olejnaté peckovice a semena (palmový jedlý olej, v tropech nežlouknoucí)
olej ze semen (olej palmojádrový) se používá v mydlářství
Phoenix dactylifera (datlovník – palma datlová) :
roste planě od Kanárských ostrovů přes severní Afriku až do jihozápadní Asie
pěstuje se i v subtropických oblastech pro bobule, které se vyvážejí jako ovoce nebo se z nich připravují potraviny a krmivo
Cocos nucifera (kokosovník ořechplodý) :
nejdůležitější palmou tropů
jeho původní oblast je snad Polynésie, ale přirozenou cestou (mořskými proudy – peckovice snášejí delší pobyt v mořské vodě) se rozšířil na všechna pobřeží tropických moří (planý nebo zplaněný roste na písčitém pobřeží omývaném mořskou vodou)
dnes se vysazuje v celých tropech pro velké peckovice s pevným blanitým exokarpem, vláknitým mezokarpem a sklerenchymatickým endokarpem (kokosový ořech)
z mezokarpu se získávají hrubá pevná vlákna (koir) na výrobu tzv. kokosových koberců
z tuhého bílku se získává kokosová hmota (kopra) používaná v cukrářství
bílek z čerstvých ořechů je tekutý a je ceněným nápojem v tropech
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ODDĚLENÍ : CYANOPHYTA = SINICE
jednobuněčné nebo mnohobuněčné (stélkaté) autotrofní a mixotrofní organismy
žijící většinou ve vodě nebo ve vlhkém prostředí
řadí se mezi baktérie
dříve byly považovány za řasy (řasi siné), ale od řas se liší primitivnější stavbou buňky, která ještě nemá diferencované jádro a nemá plastidy, vakuoly, mitochondrie a jiné buněčné orgány
obsahují v plazmě fotosyntetická barviva:
modrý fykocyanin
červený fykoerytrin
beta-karoten
chlorofyl a
rovněž rozmnožovací procesy jsou jednodušší než u řas
obsahují jedinou třídu :
TŘÍDA : CYANOPHYCEAE
buňky obsahují archiplast s nediferencovaným jádrem a fytosyntetickými barvivy rozptýlenými v plazmě
modrý fykocyanin
červený fykoerytrin
beta-karoten
chlorofyl a
obsahují zásobní látky :
sinicový škrob
volutin
glykogen
ve středu archiplastu je centroplazma obsahující nukleové kyseliny : DNA a RNA
vegetativní rozmnožování se děje pouhým dělením buněk nebo vytvářením shluků speciálních buněk (hormogonie), nepohlavní rozmnožování nepohyblivými výtrusy (akinetami)
vývojově nejsou sinice předchůdci řas, ale biochemicky jsou blízké ruduchám (Rhodophyta)
sinice mají velmi širokou ekologickou amplitudu
snášejí teplotu horkých pramenů (až 85°c) i velmi nízké teploty (až – 180°C)
výtrusy pouštních sinic neztratily klíčivost ani po stoletém uložení ve sbírkách
žijí proto na celém povrchu Země od polárních krajů až do tropů
jsou důležitou složkou půdní mikroflóry a sladkovodního i mořského planktonu („vodní květ“) a v eutrofních vodách tvoří mohutnou biomasu :
Anabaena
Aphanizomenon flos-aquae
Microcystis aeruginosa
hnojení rybníkůvede ke zvýšení biomasy fytoplanktonu, který je potravou zooplanktonu (potrava ryb)
nadměrným rozmnožením sinic v rybnících však dochází k úbytku kyslíku a ryby hynou
červené zbarvení Rudého moře způsobují druhy rodu :
Trichodesmium
černé skály v příbojové zóně Středozemního moře jsou porosty sinic
některé sinice : Nostoc , Gloeocapsa tvoří symbiotickou složku lišejníků, např. hávnatky (Peltigera)
v zemědělství mají sinice význam jako vazači plynného (elementárního) dusíku, zvláště v rýžových polích (zavádějí se i umělé očkování sinic do půdy rýžovišť)
ve východní Asii se hmota sinic připravuje jako potrava pro velký obsah proteinů :
Nostoc (jednořadka)
Aphanothece
a hromadná kultivace sinic druhu : Spirulina geitleri , jako zdroj bílkovin, se místy zavádí v západní Evropě
ve vodárenství a ve vodním hospodářství jsou silice vážným problémem na přehradách, kde jejich přemnožení znemožňuje technologické využití vody
některé sinice jsou jedovaté pro živočichy i pro člověka :
Microcystis aeruginosa
Aphanizomenon flos-aquae
Lyngbya majuscula aj.
sinice (spolu s bakteriemi) jsou považovány za nejstarší organismy, jejichž recentní zástupci existují dodnes na Zemi
nejstarší fosilní stopy sinic (inkrustované pochvy) pocházejí z doby před 3,5 miliardy let a mají stejnou stavbu jako dnešní , protože jejich fylogenetický vývoj se pravděpodobně zastavil v dávných geologických dobách
systematicky se dělí na řády :
ŘÁD : Chroococcales (jednobuněčné nebo v koloniích)
ŘÁD:Oscillatoriales ( s vláknitou stélkou)
Oscillatoria (drkalka): hojná v bahně rybníku
Beggiatoa :bezbarvá, sirná sinice v tůních oxiduje sirovodík
Spirulina : žije v horkých pramenech
Nostoc (jednořadka) : běžné druhy našich tůní
Anabaena : vodní květ na rybnících
Aphanizomenon :
obecně : indikátory znečištění vod
PODLE STUPNĚ VÝVOJE = dle fyziologického věku:
A .DĚLIVÁ PLETIVA= MERISTÉMY (meristematická )
mají trvalou schopnost dělení
tvořena parenchymem (skládající se z drobných parenchymatických buněk)
tenkostěnné buňky mají velká jádra, hodně cytoplazmy a intenzivní metabolismus
umožňují růst rostliny po celý život
jiné funkce zpravidla nevykonávají
umístěny jen na některých místech:
vrchol stonku a kořene : terminální meristém nebo iniciála (jedna dělivá buňka = vrcholová)
vklíněny mezi již diferencovaná pletiva = interkalární = vklíněné meristémy (kolénka trav, baze listů…)
laterální = bočné = postranní – paralelně s osou orgánu (kambium jako válcovitý plášť ve stonku)
marginální = okrajové – vroubí okraje listů
Podle původu se meristémy dělí na 4 základní typy:
původní meristém = PROTOMERISTÉM:
iniciály, terminální meristém
ve vzrostlém vrcholu kořene a stonku a v růstových zónách listů
tvoří také zárodky semenných rostlin
prvotní = PRIMÁRNÍ meristém :
HISTOGÉN – vzniká v protomeristému
buňky stejných rozměrů nebo protáhlé
mohou být malé interceluláry
dceřiné buňky histogenů postupně ztrácejí dělivou schopnost a stávají se buňkami trvalého pletiva
buňky primárního meristému lze rozdělit:
u kořene:
dermatogen: - vnější vrstva, vyvíjí se zněj pokožka
periblém: - dává základ prvotní kůře, vytváří druhotné krycí pletivo
pletím: - vzniká z něho základní pletivo, střední válec, dřeň a cévní svazky
u nadzemních částí :
tunika : - vnější plášťová část
korpus: - vnitřní plášťová část
druhotný = SEKUNDÁRNÍ meristém :
vzniká obnovením dělivé funkce již rozlišeného trvalého pletiva
je pro něj charakteristická boční poloha
odděluje buňky dvoustranně
je to např.:
KAMBIUM – jehož činností vzniká druhotné dřevo a lýko
FELOGÉN – korkotvorné pletivo dřevin - jehož činností vzniká druhotná kůra
utajený = LATENTNÍ meristém :
meristematické buňky, které jsou mezi buňkami trvalých pletiv
uchovávají si dělivou schopnost, ale jsou aktivní jen za určitých podmínek (pericykl kořene- vyrůstají z něho postranní kořeny)
TRVALÁ PLETIVA
tvořena buňkami, které jsou dokonale přizpůsobeny k určitým funkcím a dále se již nedělí
podle funkce se sdružují do soustav
rozlišujeme 3 hlavní soustavy trvalých pletiv:
KRYCÍ PLETIVA
PLETIVA VODIVÁ A ZPEVŇOVACÍ
PLETIVA ZÁKLADNÍ
ČELEĎ : ASTERACEAE = HVĚZDNICOVITÉ
většinou byliny bez mléče
s dvojitými květy v úboru
krajní květy, tvořící paprsek (rádius), mají koruny jazykovité, ven z úboru směřující, jalové nebo pestíkové a střední květy tvořící terč (discus) s korunou trubkovitou nebo zvonkovitou
květy oboupohlavné
někdy paprsek není vyvinut a úbor je pak tvořen jen trubkovitými květy
Helianthus (slunečnice ) :