Plantengroep Plantago. Zeg, ben jij familie van mij? een nadere kennismaking.

Transcriptie

1 Zeg, ben jij familie van mij? een nadere kennismaking.

2 Zeg, ben jij familie van mij? een nadere kennismaking.

3 De evolutie.

4 De evolutie. van de mens

5 De evolutie van de plant..

6 De evolutie van de plant: een heel andere ontwikkelings- en verschijningsvorm

7 De evolutie. van lagere planten.. naar hogere planten

8 De evolutie van de plant: een heel andere ontwikkelings- en verschijningsvorm Planten zijn autotroof: niet afhankelijk van andere organismen om zich te kunnen voeden kunnen zonlicht in energie omzetten (fotosynthese) basis voor de meeste voedselketens, voor het leven op aarde (zuurstof, voeding) of heterotroof: parasieten, halfparasieten, insectenetende planten Planten kunnen zich niet verplaatsen...erg bepalend voor hun ontwikkeling

9 zoeken...ontdekken classificeren rubriceren ontdekken. nieuwe informatie/levensvormen/technieken...nieuwe indelingen 1735 Linnaeus: nieuwe ordening, naar uiterlijke kenmerken - verwante soorten vormen samen een geslacht - geslachten worden gegroepeerd - op steeds grotere niveaus: een orde, klasse en rijk naar voortplantingsorganen (meeldraden belangrijker dan de stampers) plantenklasse: bepaald door de meeldraden, plantenorde : bepaald door de hoeveelheid stampers Later: uitbreidingen en tussenvoegingen: familie en stam Plantago major soort soortaanduiding : Plantago : major

10 familie/geslacht: groep soorten met overeenkomstige kenmerken kruising onderling is onmogelijk soort/species (Heukels 23 ste druk): aantal niet willekeurige kenmerken, in een groep samengebracht kruising onderling is mogelijk (vruchtbare nakomelingen) m.a.w. een voortplantingsgemeenschap naam: soort + soortaanduiding ondersoort: (subspecies, subsp. of ssp.) systematisch afwijkende kenmerken t.a.v. de overige soortleden (moedersoort) mogelijke ontstaansoorzaken: geografische /ecologische ligging kruising is mogelijk de vorming van ondersoorten wordt vaak gezien als fase in nieuwe soortenvorming Plantago major subsp. major soort : Plantago soortaanduiding : major subsoort : major

11 variëteit: (groep) planten die een variatie vertonen ten opzichte van een ondersoort microsoort: (groepen) planten: nauwelijks waarneembare verschillen, door Heukels als 1 soort beschouwd o.a. Taraxacum (Paardenbloem), Rubus (Braam) hybride: nageslacht van 2 (onder)soorten hoe groter de verschillen, hoe kleiner de kans op vruchtbaar nageslacht Plantago major subsp. major rijk : Plantae klasse : Spermatopsida orde : Lamiales familie : Plantaginaceae geslacht : Plantago soort : Plantago soortaanduiding : major sub/ondersoort : major

12 Hoe ontstaat een soort? (meest voorkomende) allopatrisch (bij dieren en planten) meest bekende, minst omstreden mechanisme allos patra : ander vaderland als populaties geïsoleerd raken in een ander gebied geografische barrière voorkomt uitwisseling van individuen over en weer bij windbestuivers is de ruimtelijke schaal veel groter dan bij insectenbestuivers oorzaken : ontstaan nieuwe bergketen, rivier of zeearm gevolg : 2 populaties zullen langzaam in verschillende richtingen/soorten evalueren

13 Hoe ontstaat een soort? parapatrisch (bij dieren en planten) scherpe overgang tussen 2 heel verschillende habitats voorbeeld: gronden met en zonder extreem hoge concentraties zware metalen zinkhoudende terreinen langs de Geul Zinkviooltje moest een tolerantie voor toxiciteit ontwikkelen, zich aanpassen aan de snellere afwatering en uitspoeling door de hoge concentraties gifstoffen vermoeden: ontstaanswijze planten in extreme habitats: o.a. zoutplanten

14 Hoe ontstaat een soort? polyploidie (alleen bij planten) specialisatie binnen 1 generatie!: celdeling haploïd gangbare sexuele voortplanting: versmelting ei- + zaadcel (beide halveren: 50% chromosomen) diploïd uitzonderlijk: zaadcel met 100% chromosomen (geen halvering) samensmelting: met haploïde geslachtscel (50%) : steriele triploïde plant met diploïde geslachtscel (100%): individu met 4 sets chromosomen: tetraploïd tetraploïd niet steriel, aantal chromosomen kan halveren tot nieuwe diploïde geslachtscellen kan versmelten met andere tetraploïde geslachtscellen een reeks van toevalligheden.

15 Hoe ontstaat een soort? recombinatorisch (algemeen bij dieren en planten) vruchtbare hybriden van 2 verwante soorten voorspeld door Linnaeus, pas sinds enkele jaren aantoonbaar door DNA aangetoond met onderzoek bij Helianthus (Zonnebloem) eerste hybriden kruisen (aantal generaties) met elkaar én met de oudersoorten ontstane hybridezwerm: veel genetische combinaties aantal overleven niet: de minder vruchtbare, de minder levensvatbare, de slecht aan de omgeving aangepaste, of die teveel concurreren met de oudersoorten nieuwe soort: stabiele combinatie van genen die verdere competitie en hybridisatie voorkomt

16 DNA drager van erfelijke informatie, opgeslagen in de afzonderlijke genen gen groep instructies voor het synthetiseren van 1 bep. eiwit de eiwitten zijn uiteindelijk bepalend voor de biochemische activiteiten van de cel aantal verschilt per organisme plant : circa mens/zoogdieren (muis/rat) : circa insecten/wormen :

17 Stamboom eerst uiterlijk, ontwikkelingsbiologie, aan-/afwezigheid en samenstelling afweerstoffen nu DNA nieuwe internationale plantenstamboom (opgenomen in Heukels 23 ste druk) weergave (grote lijnen) van het verloop van de evolutie van de plant planten worden gehergroepeerd rondom hun gemeenschappelijke voorouders gevolgen: Orchideeënfamilie: eindresultaat vergaande evolutionaire specialisatie (eerdere aanname) vanwege vele aanpassingen bloembouw t.a.v. specifieke bestuivers echter: deze familie is veel vroeger in de evolutie ontstaan ook hergroepering soorten: herindeling

18 Belangrijke ontwikkelingen in de evolutie ontstaan huidmondjes voor ademing, waslagen tegen uitdroging

19 Belangrijke ontwikkelingen in de evolutie ontwikkeling bladeren voor fotosynthese

20 Belangrijke ontwikkelingen in de evolutie ontstaan van bladeren 1. vertakte plant zonder bladeren 2. ontstaan bladweefsel tussen de takken 3. oude takken vormen de nerven van het blad

21 Belangrijke ontwikkelingen in de evolutie ontstaan van vaatbundels: leidingenstelsel van de plant mossen: geen echte vaten, maar gespecialiseerde cellen varens, wel vaatplanten vaten: snel transport water/mineralen (grond blad) fotosyntheseprodukten naar alle delen zonder vaten kunnen planten niet echt groot worden

22 Belangrijke ontwikkelingen in de evolutie primitieve plantengroepen: kleine bloemen, simpele meeldraden, veel vrije vruchtbeginsels windbestuivers ontwikkelden zich uit voorouders met geavanceerde bloemen

23 Belangrijke ontwikkelingen in de evolutie ingesloten zaadknoppen met een embryo fase: vorming en versmelting eicellen en zaadcellen (korte haploïde fase)

24 Belangrijke ontwikkelingen in de evolutie levenscyclus : verschillende fasen waar een organisme doorheen gaat vanaf zijn geboorte ingesloten zaadknoppen met een embryo: pas later in de evolutie alle planten haploïd stadium: de chromosomen zijn in 2 helften gedeeld vrouwelijke gameet: eicel, mannelijke gameet: zaadcel zygote: samensmelting gameten tot een ééncellig embryo diploïd: na de samensmelting: de gewone levensvorm bij lagere planten is er sprake van een langer haploïd stadium hebben mossen lantaarntjes, dan is de diploïde fase wat langer mos: groene delen: haploïd rode delen: diploïd

25 5 Afdelingen van het Plantenrijk, meercellige organismen Wieren schimmels en algen zijn in aparte rijken ondergebracht o.a. Goud-, Groen- en Kranswieren? planten zonder bloemen Sporenplanten zonder vaatbundels Bladmossen Levermossen Sporenplanten met vaatbundels Wolfsklauwen 1000 Paardenstaarten 15 Varens Zaadplanten Naaktzadigden (Gymnospermen) o.a. Coniferen, Cycassen, Ginkgo 721 Bedektzadigden (Angiospermen) Tweezaadlobbigen (Dicotylen) Eenzaadlobbigen (Monocotylen)

26 Afgezet in de tijd

27 ALGEN. WIEREN.KORSTMOSSEN.. in aparte rijken even in het kort. Symbiose/samenwerking: algen schimmels : fotosynthese: de voedingsstoffen : houden vocht vast en beschermt tegen zonlicht opnemen van mineralen sterke verbondenheid : soms geen overlevingsmogelijkheid zonder elkaar

28 KORSTMOSSEN Xanthoria parietina

29 Afdeling 1 Wieren vaak voedsel voor hogere organismen groene en bruine flagellaten, goud- en groenwieren, kranswieren, rood- en blauwwieren grote verschillen in ontwikkeling, van enkele cellen tot complexere levensvormen zonder vaten Groenwieren Chlorella vulgaris uiterst klein (5 µm), zonder voortbewegingsorganellen als veevoer gebruikt

30 Afdeling 1 Wieren vaak voedsel voor hogere organismen groene en bruine flagellaten, goud- en groenwieren, kranswieren, rood- en blauwwieren grote verschillen in ontwikkeling, van enkele cellen tot complexere levensvormen zonder vaten Groenwieren Chlorella vulgaris uiterst klein (5 µm), zonder voortbewegingsorganellen als veevoer gebruikt Spirogyra sp. (Schroefwier) in goed belicht voedselrijk zoetwater massa s draadvormige kolonies celwand: cellulose, omgeven door een pectinelaag (slijmerig)

31 Afdeling 1 Wieren Kranswieren hoogontwikkelde groene wieren (gelijkenissen met mosplanten) bevatten chlorofyl en hebben zetmeel als reserve

32 Afdeling 1 Wieren Kranswieren hoogontwikkelde groene wieren (gelijkenissen met mosplanten) bevatten chlorofyl en hebben zetmeel als reserve Bruinwieren zee: grote thallus, gehecht op rotsen/stenen in kustzones (strand: vloedlijn) hlorofyl en vetten, suikers en ingewikkelde polysachariden als reserve Fucus vesiculosus (Blaaswier) samen met enkele verwante soorten tussen eb-/vloedlijn op golfbrekers thallus wordt vlottend gehouden door drijfblazen

33 Afdeling 2 Mossen (o.a. bladmossen en levermossen) Sporenplanten planten zonder bloemen verspreiden zich met sporen, gevormd in sporenkapsels periodiek vochtige omgeving: nodig voor transport en kieming van de spore Wolfsklauwen en Biesvarens (fossielen) al 400 miljoen jaar oud Varenachtigen ca.325 miljoen jaren geleden ontstaan (40 families in Nederland)

34 Afdeling 2 Mossen (o.a. bladmossen en levermossen) hoger ontwikkeld dan de wieren, sterk verwantschap niet erg gedifferentieerd, soms thallusachtig, of met stengel- en bladachtige delen geen echte wortels, wel wortelvormige celdraden (rizoïden) voor de vasthechting belangrijke rol in waterhuishouding van de bodem vanwege vochtvasthoudende eigenschap! Levermossen: eenvoudiger van bouw dan de bladmossen grotere vormenrijkdom thallusvormig of bebladerd met stengels en nerfloze blaadjes (geslachtsorganen dragend) bijna 400 geslachten en soorten voorkomend op zeer vochtige en sterk beschaduwde plaatsen

35 Afdeling 2 Mossen Bladmos Kussentjesmos (Leucobryum glaucum) zeer dichte kussentjes, in vochtige toestand blauwgroen van kleur uitdroging/na uitknijpen wordt lucht in de ruimten tussen de cellen gezogen, waardoor een bleekgrijze kleur ontstaat

36 Afdeling 2 Mossen Levermos Parapluutjesmos (Marchantia polymorpha) bekendste levermos groeit op voedselrijke plekken

37 voortplanting mos 2. Afdeling mossen

38 Afdeling 3: Varens vertakte vaatbundels voortplanting met sporen wortelstokken met zijwortels bladeren op de kruipende wortelstok: verspreid of in bundels meestal veervormig, soms hand- of gaffelvormig jonge bladeren zitten opgerold bladeren van de 1ste, 2 de en 3de orde steriele bladeren voor de fotosynthese fertiele bladeren voor de voortplanting Mannetjesvaren (Dryopteris filix-mas) sporen sporendoosjes (sporangiën), staan in groepjes (sori) de sori worden bij sommige soorten beschermd door een dekvliesje (indusium) determineerkenmerken: de vorm en spreiding van de sori en de vorm van het indusium

39 Afdeling 3: Varens. varenplant zelf: levensvorm heet sporofyt op de sporofyt worden: o sporendoosjes gevormd (sporangiën) o in groepjes (sori) o soms met een dekvlies (indusium) in de sporangiën ontstaan sporen in de haploïde sporencellen: voorkiem (gametofyt of protallium) daarin ontwikkelen zich de antheridia en de archegonia via water gaan de zaadcellen naar de eicellen : versmelting (diploïd) haploïde fase van een varen

40 Afdeling 3: Wolfsklauwen (Lycopsida) zeer eenvoudige bouw, lagere vaatplant, sporen (oksel of bovenkant bladeren) groen blijvend in de winter Carboon: 300 miljoen jaar geleden, ware woudreuzen nu nog levende: 3 groepen, onderling nog weinig verwantschap Wolfsklauwen Biesvarens Selagninella s o.a. Engels mos (kweek: bloemstukken)

41 Afdeling 3: Wolfsklauwen (Lycopsida)

42 Afdeling 3: Wolfsklauwen (Lycopsida) Grote wolfsklauw (Lycopodium clavatum) Rode lijst kruipende stengels kunnen enkele meters lang worden gevorkte sporenaren aan zich oprichtende zijstengels rijping sporen juli-augustus

43 3. Afdeling: Wolfsklauwen (Lycopsida) Grote wolfsklauw (Lycopodium clavatum) Rode lijst vroeger algemeen voorkomend, nu een zeldzaamheid matig droge kalkarme zandgrond die niet uitdroogt, geen stilstaand water (niet in het Heuvelland) Brunsummerheide

44 Afdeling 3: Paardenstaarten (Equisetaceae) groeien op het land of in ondiep water ondergrondse lange kruipende vertakte wortelstokken wortelend op elke knoop, op de laatste knoop vormen zich bovengrondse stengels Bos met Paardenstaartbomen, die 20 meter hoog konden worden

45 Afdeling 3: Paardenstaarten (Equisetaceae) Paardenstaarten nu: wereldwijd voorkomend: 16 soorten soms zeldzaam, maar indien voorkomend: in grote groepen (wortelstokken)

46 Afdeling 3: Paardenstaarten (Equisetaceae) equis=paard, saeta/setrum=staart (Latijn) o.a.: Heermoes Lidrus Holpijp Reuzenpaardenstaart Bospaardestaart E. arvensis: in de wei E. palustre: in poelen/moerassen E. fluviatile: aan een waterstroom E. telmateia: in poelen E. sylvaticum: in het bos vochtige standplaats

47 Afdeling 3: Paardenstaarten (Equisetaceae) Heermoes: Equisetum arvense voorjaar: dikke, bleek rozige, onvertakte stengel, geen bladgroen sporenaren aan de top (stomp, tot 4 cm) stengel is fertiel oftewel vruchtbaar vergaat in de loop van de lente

48 Afdeling 3: Paardenstaarten (Equisetaceae) Heermoes: Equisetum arvense steriele/onvruchtbare stengel verschijnt na de fertiele stengel bladgroenkorrels (fotosynthese mogelijk) dofgroen veel ribben in de stengel

49 Afdeling 3: Paardenstaarten (Equisetaceae) Heermoes: Equisetum arvense L. Stengeldoorsnede: fertiele stengel: nauw middenkanaal (moeilijk samen te drukken) doorgesneden zijtakje

50 Afdeling 3: Paardenstaarten (Equisetaceae) Heermoes: Equisetum arvense L. Determineren: onderscheidend kenmerk van de fertiele stengel:

51 Afdeling 3: Paardenstaarten (Equisetaceae) Heermoes (Equisetum arvense) op het land of in ondiep water (koel, vochtig, zandig/zuur/lemige grond, met kiezel) ondergrondse lange kruipende vertakte wortelstokken wortelend op elke knoop, op de laatste knoop vormen zich bovengrondse stengels winterhard, overblijvend kan zelfs door asfalt groeien enzym splitst de vitamine B1 in het hooi (Thamiase) vee krijgt vitaminegebrek: Beriberi (verlammingsverschijnselen)

52 Afdeling 3: Paardenstaarten (Equisetaceae) Heermoes: Equisetum arvense L. Vegetatieve vermeerdering nieuwe planten groeien uit de knopen van de wortelstokken wortelstok vlak onder de grond (fijn, wollig en geelbruin behaard) kan enkele meters diep in de grond dringen

53 Afdeling 3: Paardenstaarten (Equisetaceae) Lidrus (E. palustre) lijkt veel op Heermoes verhouding stengellid en zijtaklid: net andersom meest giftige Paardenstaart Palustrine : dodelijke hoeveelheid 1 mg bij muizen van 20 gram meest opvallende chemische kenmerk: hoog kiezelzuurgehalte funktie : versterking van de celwanden ook goede bescherming tegen vraat, vooral tegen grazers

54 Afdeling 3: Paardenstaarten (Equisetaceae) Generatieve voortplanting/sporen de sporen zitten onder de schildvormige schubben van een sporenaar

55 Afdeling 3: Paardenstaarten (Equisetaceae) Voortplanting/sporen

56 Afdeling 3: Paardenstaarten (Equisetaceae) Voortplanting/sporen

57 Afdeling 3: Paardenstaarten (Equisetaceae) Voortplanting/sporen door de springdraden blijven de sporen aan elkaar hangen als ze door de wind worden verspreid dit vergroot de kans dat verschillende voorkiemen bijeen groeien

58 Afdeling 3: Paardenstaarten (Equisetaceae) Voortplanting/sporen voorkiem: prothallium/prothallia, mannelijke organen (antheridia), vrouwelijke organen (archegonia) vochtige omstandigheden: de antheridia lokken de archegonia (door uitscheiden appelzuur) dan vindt de bevruchting plaats enkele malen komen geslachtscellen van verschillende soorten samen: kruisingen

59 Afdeling 4: Naaktzadigen (Gymnospermae) bomen/struiken, naalden/schubben kegels/schijnbessen: 1-slachtige kegel kegel: mannelijk/vrouwelijk vrouwtje: zaadknoppen (embryozakje met eicellen/bevruchte eicellen/zaden) mannetje: pollenkorrels, open en bloot op de schubben pollenzakjes springen open, korrels komen vrij (verplaatsing via de lucht) korrel kan op 1-jarige kegel terechtkomen (schubjes staan open) druppel vloeistof in de openstaande schubjes kieming: pollenkorrel op de druppel schubjes nemen de vloeistof op, kegels sluiten zich, gaan in rust volgend jaar: gekiemde pollenkorrel: vorming pollenbuis, zaadcellen naar de eicellen einde seizoen: zaad is rijp: verspreiding (vleugels) vleugels: uitgroeisels van de zaadhuid

60 Afdeling 4 Naaktzadigen (Gymnospermae) Japanse noteboom (Ginkgo biloba) bladverliezende boom enige overlevende van een plantenfamilie die 200 miljoen jaar teruggaat tweehuizig vrouwelijke bomen geven een onaangename geur door de rottende zaadhuid

61 Afdeling 4 Naaktzadigen (Gymnospermae) Jeneverbes (Juniperus communis) struik die tot 10 meter hoog kan worden pionier, zaden kiemen in minerale bodems, na enkele natte jaren beschermd in Nederland, sterk afgenomen, vooral voorkomend op de Veluwe en in Drenthe restpopulatie in Limburg windbloeiers, tweehuizig: moeten vrij staan en bij elkaar in de buurt jonge bessen verschijnen al voordat de rijpere zijn afgevallen het rijpen van de bessen duurt 2 jaar grote kring rondom Maastricht

62 Belangrijke ontwikkelingen in de evolutie: vorming van bloemen

63 Afdeling 5 Bedektzadigden (Angiospermaceae) Tweezaadlobbigen (Dicotylen)

64 Afdeling 5 Bedektzadigden (Angiospermaceae) Eenzaadlobbigen (Monocotylen) eerst vormt zich een soort buisje, het coleoptyl, boven de grond (met eerste blaadje) o.a. grassen (granen), bollen (Sneeuwklokjes, Lelies, Narcissen)

65 Afdeling 5 Bedektzadigden (Angiospermaceae) eenzaadlobbige tweezaadlobbige stuifmeel 1 kiemopening 3 kiemopeningen wortel alleen bijwortels na kiemplantstadium vertakte hoofdwortel bladnerf parallelnervig (meestal pijl- tot lintvormig) veer- of handvormig (zeer divers) grondgetal bloemdelen in meervoud van 3 bloemdelen ander grondtal vaatbundels verspreid liggend in een ring gerangschikt

66 Afdeling 5 Bedektzadigden (Angiospermaceae)

67 Zeg, ben jij familie van mij? nalezen? website IVN Heuvelland

68 Mossen (Philippe de Zuttere)