Droseraceae - Droseraceae

Droseraceae
Časová řada: Pozdní křída - Nedávná
Drosera rotundifolia habitat.jpg
Drosera rotundifolia v lokalitě v Oregonu
Vědecká klasifikace E
Království: Plantae
Clade : Tracheofyty
Clade : Krytosemenné rostliny
Clade : Eudicoti
Objednat: Caryophyllales
Rodina: Droseraceae
Salisb.
Rody

Droseraceae je rodina masožravých kvetoucích rostlin , známá také jako rodina rosnatky. Skládá se z přibližně 180 druhů ve třech dochovaných rodech. Zástupci Droseraceae se nacházejí na všech kontinentech kromě Antarktidy.

Popis

Droseraceae jsou masožravé bylinné rostliny, které mohou být letničky nebo trvalky. Jejich listy jsou střídavé a adaxiálně circinátní , s alespoň jedním povrchem listu obsahujícím chloupky se žlázami produkujícími sliz na špičce. Jejich květy jsou oboupohlavné, obvykle se třemi plodolisty a pěti sepaly , okvětními lístky a tyčinkami . Jejich pylová zrna jsou trojitá nebo vícečetná a uvolňují se v tetradech . Přestože jsou masožravé, jejich květy jsou opylovány hmyzem, obvykle s bílými až purpurovými květy, které se v noci zavírají. Produkují malá semena, která jsou rozptýlena větrem a vodou.

Většina členů Droseraceae je obsažena v rodu Drosera , rosnatky. Oba dionaea a Aldrovanda mít pouze jeden existujících druhů. Druhy Drosera zachycují kořist vylučováním lepkavé látky z chlupů na jejich listech. Dionaea i Aldrovanda používají lapače, které se při narušení listů rychle zavírají. Dionaea je suchozemská, zatímco Aldrovanda je čistě vodní. Stejně jako masožravé rostliny jiných čeledí jsou Droseraceae schopny doplnit svůj příjem živin, zejména dusíku, zachycením a trávením malých zvířat, jako je hmyz. Tímto způsobem se těmto rostlinám daří v oblastech s nedostatkem živin, jako jsou rašeliniště .

Drosera

Drosera je jedním z největších rodů masožravých rostlin a jednotlivé druhy se značně liší ve své specifické morfologii. Společné pro všechny členy Drosera jsou vysoce modifikované listy lemované chapadlovitými žláznatými trichomy . Na konci každého trichomu se vylučuje korálek vysoce viskózního slizu , který připomíná kapku rosy. Sliz je dosti čistý vodný roztok kyselých polysacharidů s vysokými molekulovými hmotnostmi, díky čemuž je sliz nejen vysoce viskózní, ale také velmi lepkavý, takže se jedna kapka slizu může natáhnout až na délku jednoho metru a pokrývají milionkrát více než jeho původní povrch. Hmyz a jiná kořistní zvířata jsou přitahována vůní tohoto slizu a uvíznou v něm. Takové nástrahy se nazývají „pasti na létající papír“, ale mechanismus odchytů rosnatých ros je často mylně popisován jako „pasivní“. Pasti na rosnatku jsou ve skutečnosti docela aktivní a citlivé a narušení jednoho nebo několika trichomů rychle spustí akční potenciál, který stimuluje rychlý pohyb dalších trichomů směrem ke kořisti. List se pak stočí do sebe a obalí kořist k trávení.

Dnes jsou rozpoznány čtyři podrody Drosera : podrod Regiae a podrod Arcturia jsou každý monotypický ( D. regia a D. arcturi ), a zbývající Drosera jsou rozděleny do dvou kladů, podrod Ergaleium a podrod Drosera .

Dionaea

Dionaea muscipula , lépe známá jako mucholapka Venuše , je celosvětově proslulá masožravá rostlina a podle Charlese Darwina „jedna z nejúžasnějších na světě“. Listy Dionaea jsou také vysoce modifikované a vytvářejí „lapač“, který se rychle zastaví, když je detekován podnět. Na vnitřním povrchu pasti se směrem ven rozprostírají tři velké trichomy. Dva z těchto tří vlasů musí být stimulovány do určité doby, aby se past spustila. Lapač se zavírá v důsledku převrácení laloků pasti z polohy, kde je vnějšek pasti konkávní, do polohy, kde je vnějšek konvexní. Tento pohyb může začít již 0,4 sekundy po stimulaci a může být dokončen po jedné sekundě.

Aldrovanda

Aldrovanda vesiculosa , také nazývaná rostlina vodního kola, je volně plovoucí, bez kořenů vodní rostlina. Je méně známý než jeho příbuzná Dionaea muscipula , ale oba mají podobné struktury pasti. V roce 1875 Darwin popsal Aldrovandu jako „miniaturní vodní Dionaea “. Past Aldrovandy je vodní a je menší a rychlejší než Dionaea . Navíc, zatímco k uzavření pasti v Dionaea jsou zapotřebí dva podněty,v Aldrovandě je vyžadován pouze jeden. Past Aldrovandy se zavírá asi desetkrát rychleji než Dionaea .

Etymologie

Rod rodu Droseraceae je Drosera , který popsal a pojmenoval Linnaeus v roce 1753. Název byl odvozen z řeckého slova „droseros“, což znamená „rosný“ nebo „kapky vody“. Principia Botanica , publikoval v roce 1787, uvádí, že „Sun-rosa ( Drosera ) odvozuje svůj název od malých kapek s lihovinami, jako rosa, visící na jeho třásněmi listy a pokračující v nejteplejší části dne, na slunci. ”

Fylogeneze

V roce 1867 umístili Bentham a Hooker do Droseraceae šest rodů: Dionaea, Aldrovanda, Drosera, Drosophyllum, Byblis a Roridula . Ačkoli tyto rody měly významné rozdíly v morfologii listů a květů, byly seskupeny na základě pastí hmyzu, které se zdály být homologní. V roce 1922 Byblis a Roridula byly přesunuty do nové rodiny, Byblidaceae (a později se dále rozdělily a vytvořily Roridulaceae). V devadesátých letech se začaly budovat morfologické i molekulární důkazy o tom, že se Drosophyllum liší od ostatních rodů v Droseraceae, Drosophyllum , další monotypický rod ( Drosophyllum lusitanicum je jediným druhem ) , vykazuje past typu flypaper podobná těm z Drosera , ale Drosophyllum aktivně neskrucuje své listy, aby obalil ulovená kořistní zvířata. Toto důležité morfologické rozlišení vedlo vědce ke zpochybnění platnosti umístění tohoto taxonu v Droseraceae. Mezi další významné rysové rozdíly v Drosophyllum patří pylová struktura, anatomie trichomu a dřevnatý stonek s hlubokým kořenem. Nakonec, Drosophyllum bylo prokázáno, že více úzce souvisí s masožravých liana Triphyophyllum a noncarnivorous liana Ancistrocladus , a je tudíž klasifikovány jinde (konkrétně, vlastní monotypický rodina Drosophyllaceae ). a APG III (2009) jej umístili do své vlastní čeledi Drosophyllaceae. Zbývaly tak pouze tři rody ( Dionaea, Aldrovanda, Drosera ), které jsou dnes klasifikovány jako Droseraceae.

Navzdory určité diskusi měli taxonomové tendenci zahrnout alespoň dva z těchto tří rodů a obecně všechny tři do této čeledi nejméně od roku 1906. V minulosti byly navrženy oddělené rodiny pro Dionaea a Aldrovanda . Jednalo se o Dionaecae, navržené v roce 1933, a Aldrovandaceae, navržené v roce 1949. Nakonec zahrnutí všech tří podporují molekulární a morfologické důkazy, což potvrzuje, že Droseraceae jsou monofyletická skupina. Molekulární důkazy také ukazují, že dva rody s pastmi, které se zaklapnou ( Dionaea a Aldrovanda ), jsou si navzájem bližší než s Droserou , což naznačuje, že lapače se vyvinuly pouze jednou.

Rodina Droseraceae je součástí řádu Caryophyllales v kladu Superasterid v jádrových eudicotech . Rodina čítá téměř 200 druhů. Caryophyllales se dělí na dvě hlavní podskupiny: Caryophyllineae , která obsahuje „jádro“ Caryophyllales, jako jsou Cactaceae a Amaranthaceae, a je sestrou Polygonineae- „ne-jádrových“ Caryophyllales. Na tomto jádru se nachází Droseraceae.

Nedávné molekulární a biochemické důkazy (viz webová stránka AP ) naznačují, že masožravé taxony v řádu Caryophyllales (čeledi Droseraceae, Drosophyllaceae , Nepenthaceae a druh Triphyophyllum peltatum ) patří ke stejné kladu , která se neskládá pouze z masožravých rostlin , ale také některých nežravých rostlin, jako jsou například čeledi Ancistrocladaceae .

Fosilní záznam Droseraceae je nejbohatší ze všech čeledí masožravých rostlin. Fosilní pyl byl připisován několika existujícím , stejně jako vyhynulým rodům, ačkoli některé mají spornou platnost.

Vývoj

Darwin dospěl k závěru, že masožravost v rostlinách je konvergentní , a v roce 1875 napsal, že Utricularia a Nepenthes nejsou „vůbec spojeny s Droseraceae“. To zůstalo předmětem diskuse více než století. V roce 1960 dospěl Leon Croizat k závěru, že masožravost je monofyletická, a umístil všechny masožravé rostliny dohromady na základnu krytosemenných rostlin. Molekulární studie za posledních 30 let vedly k široké shodě, že Darwin měl pravdu, přičemž studie ukazují, že masožravost se u krytosemenných rostlin vyvinula nejméně šestkrát a že konstrukce pastí, jako jsou pasti na džbány a pasti na létající papír, jsou spíše analogické než homologické.  

Původ masožravosti v předcích Droseraceae byl datován před 85,6 miliony let, s vývojem pastí před 48 miliony let. Vědci vyslovili hypotézu, že masožravost v Droseraceae začala jednoduchými pastmi na létající papír, následoval pohyb chapadel u některých druhů podobných Drosera , následovaný pohybem listů, což nakonec vedlo k vývoji lapačů v Dionaea a Aldrovanda zvýšením rychlosti pohyby listů a změna morfologie listů. Vzhledem k sesterskému vztahu Dionaea a Aldrovanda je pravděpodobné, že mechanismus pasti se vyvinul pouze jednou, ale není známo, zda byl společný předek pozemský nebo vodní.

Galerie

  • Drosera communis

  • Drosera rotundifolia

  • Drosera filiformis

  • Aldrovanda vesiculosa

  • Dionaea muscipula

Reference

externí odkazy