Biologia storczyków

ogólnouniwersyteckie

w sali

Przedmiot stanowi wprowadzenie do biologii kwiatów, systematyki i ekologii wybranych grup storczykowatych. Obejmuje on następujące zagadnienia:

-pochodzenie Orchidaceae.

-budowa morfologiczna storczyków epifitycznych i naziemnych- adaptacje do różnych typów siedlisk.

-charakterystyczne cechy budowy kwiatu storczyków

-podstawy embriologii storczyków, specyfika rozwoju zalążków i nasion

-relacje pomiędzy storczykami i grzybami.

-ewolucja systemów zapylania, oszustwa kwiatowe u storczykowatych.

-podstawy systematyki rodziny Orchidaceae.

-praktyczne aspekty uprawy storczyków.

-storczyki jako rośliny użytkowe.

-podstawy ochrony storczykowatych

Przedmiot stanowi wprowadzenie do biologii kwiatów, systematyki i ekologii wybranych grup storczykowatych. Zagadnienia poruszane w trakcie zajęć dotyczą adaptacji w budowie morfologicznej do różnych typów siedlisk (storczyki epifityczne, naskalne i naziemne). Wprowadzenie do budowy morfologicznej kwiatu storczyków ma na celu prześledzenie głównych osiągnięć ewolucyjnych oraz cech przystosowawczych do zapylania kwiatów, w tym powszechnych w tej rodzinie oszustw kwiatowych. Wykład obejmuje także podstawy z zakresu embriologii storczykowatych, w tym problematykę relacji pomiędzy storczykami i grzybami. Znajomość cech morfologicznych organów wegetatywnych i generatywnych ułatwia zrozumienie omawianych w dalszej części kursu podstaw systematyki rodziny oraz biologii grup storczykowatych najbardziej charakterystycznych dla poszczególnych kontynentów/obszarów geograficznych. Część zagadnień jest dedykowana praktycznym aspektom uprawy storczyków jako roślin ozdobnych i użytkowych. Ze względu na to, że storczyki są roślinami rzadkimi, poruszane są również zagadnienia dotyczące ochrony storczykowatych.

Zakres tematów

1.Historia badań nad storczykowatymi. Morfologiczne cechy storczykowatych. Budowa morfologiczna organów wegetatywnych: korzenie powietrzne storczyków epifitycznych, bulwy korzeniowe i kłącza storczyków naziemnych. Budowa łodygi: bulwy i pseudobulwy, typy wzrostu pędu. Liście i ich modyfikacje u storczyków naziemnych i epifitycznych.

2. Kwiatostany i kwiaty storczyków. Rodzaje kwiatostanów, przykłady. Budowa morfologiczna kwiatu. Budowa okwiatu. Z czego wynika zróżnicowanie morfologiczne okwiatu, co determinuje rozwój jego poszczególnych elementów. Struktury powiązane z okwiatem: nektarniki, osmofory i elajofory - jakie są ich funkcje? Płeć kwiatów. Prętosłup. Pręcikowie i pręcik - różne warianty budowy. Budowa pyłkowiny. Sposoby transferu pyłku: pojedyncze ziarna, massulae pyłkowe, pyłkowiny. Budowa znamienia i rostellum. Czynniki wpływające na skuteczność transferu pyłku, depozycji pyłkowin na znamionach i zawiązywanie owoców.

3. Strategie reprodukcyjne storczyków. Obco- czy samopylność: która strategia jest bardziej korzystna? Koewolucja storczyków i zapylaczy. Syndromy kwiatowe u storczykowatych i specjalizacja systemów zapylania. Wady i zalety ekstremalnej specjalizacji kwiatów. Przykłady ombrofilii i anemofilii. Dlaczego ponad ¼ gatunków oszukuje gości kwiatowych?

4. Podstawy embriologii storczyków. Długość życia kwiatu, receptywność znamion i żywotność pyłku a strategie reprodukcji seksualnej storczyków. Czynniki wpływające na sukces reprodukcyjny storczyków. Zapylenie i zapłodnienie. Budowa zalążka i jego rozwój po zapłodnieniu. Budowa nasienia i zarodka.

5. Symbiozy z grzybami. Kiełkowanie nasion. Rozwój protokormu. Do czego storczykom potrzebne są grzyby? Relacje pomiędzy storczykami i grzybami. Storczyki mykoheterotroficzne i powiazania z grzybami ektomykoryzowymi oraz saprofitycznymi podstawczakami Basidiomycetes. Storczyki miksotroficzne - zielone rośliny pozyskujące asymilaty za pośrednictwem grzybów.

6. Podstawy systematyki storczyków. Historia badań nad systematyką Orchidaceae. Poglądy na temat wieku storczykowatych i ich ewolucji. Współczesny podział rodziny Orchidaceae; podrodziny Apostasioideae, Cypripedioideae, Vanilloideae, Orchidoideae i Epidendroideae.

7. Storczyki Starego Świata, Azja tropikalna. Wybrani przedstawiciele plemienia Podochileae: podplemię Dendrobiinae i rodzaj Dendrobium oraz Bulbophyllinae i pantropikalny rodzaj Bulbophyllum. Plemię Vandeae, podplemię Aeridinae, rodzaje Phalaenopsis, Aerides i Vanda.

8. Storczyki Australii, Nowej Zelandii i Nowej Kaledonii. Plemię Diurideae. Przykłady oszustw seksualnych w rodzajach Chiloglottis, Cryptostylis, Calochilus, Caleana, Drakea, Leporella. Rhizanthella gardneri - rozwijający się całkowicie pod ziemią mykoheterotroficzny bezzieleniowy storczyk z zachowaną częścią genomu chloroplastowego. Pułapkowe kwiaty w rodzaju Pterostylis.

9. Flora storczykowa Afryki, w tym Madagaskaru i Maskarenów. Storczyki z rodzaju Angraecum i ich zapylacze. Przykłady specjalizacji w rodzaju Disa i Satyrium.

10. Storczyki strefy umiarkowanej: Europa/Azja. Polska flora storczykowa. Zróżnicowane strategie reprodukcji w rodzaju Platanthera, Dactylorhiza, Cypripedium, Epipactis i Ophrys. Czy oszustwa seksualne w rodzaju Ophrys można uznać za rodzaj pasożytnictwa? Mykoheterotroficzne rodzaje Limodorum i Neottia.

11. Storczyki Ameryki – Ameryka zwrotnikowa i subtropikalna. Mutualizm pomiędzy pszczołami storczykowymi i storczykami – różne strategie zapylania.

12. Storczyki Ameryki Południowej. Plemię Epidendreae. Wybrani przedstawiciele podplemienia Pleurothallidinae: Pleurothallis, Masdevallia, Dracula oraz podplemienia Laelinae: Brassavola, Cattleya, Epidendrum i Laelia. Plemię Cymbidiae, wybrani przedstawiciele podplemienia Oncidiinae: Brassia, Gomesa, Oncidium i Lockhartia. Wybrani przedstawiciele plemienia Maxillarieae, rodzaje Maxillaria, Stanhopea, Zygostates.

13. Praktyczne aspekty uprawy storczyków. Podłoża stosowane w uprawie, podstawy pielęgnacji: wymagania termiczne, świetlne, nawadnianie. Trudności w mikrorozmnażaniu storczyków. Kolekcja storczyków w Ogrodzie Botanicznym UW.

14. Storczyki jako rośliny użytkowe. Uprawa wanilii. Zastosowanie storczyków w medycynie ludowej i medycynie konwencjonalnej.

15. Ochrona storczykowatych - dlaczego są to rośliny rzadkie? Storczyki w Konwencji Waszyngtońskiej (CITES). Ochrona siedlisk i zapylaczy.

Dressler R. L. 1993. Phylogeny and classification of the orchid family. Cambridge University Press.

Harder L.D. & Barrett S.C.H. (eds.) 2006. Ecology and evolution of flowers. Oxford University Press, Oxford.

Proctor M., Yeo P. & Lack A. 1996. Natural History of Pollination. Harper Collins Publishers, London.

la Croix I. 2008. The New Encyclopedia of Orchids: 1500 Species in Cultivation. Timber Press.

van der Cingel N. A. 2001. An Atlas of Orchid Pollination: European Orchids. A.A Balkema Publishers.

van der Cingel N. A. 2001. An Atlas of Orchid Pollination: America, Africa, Asia and Australia. A.A Balkema Publishers.

Dixon K., Kell S., Barrett R.& Cribb P. 2003. Orchid Conservation. Natural History Publications (Borneo).

Kubala T., Kusibab T., Szlachetko D. 2008. Orchidee: amatorska uprawa storczyków. Multico.

WIEDZA po ukończeniu kursu student wie

-jak zbudowane są organy wegetatywne storczykowatych

-jak zbudowany jest kwiat storczyków i jak przebiegała ewolucja poszczególnych elementów kwiatu

- jak odbywa się proces zapylenia i zapłodnienia w kwiatach storczykowatych

- jakie są relacje pomiędzy grzybami i storczykami

-jak przedstawia się podział systematyczny rodziny i rozmieszczenie głównych grup storczykowatych

-jakie są wymagania w uprawie i pielęgnacji storczyków

- dlaczego storczyki są roślinami rzadkimi i w jaki sposób są chronione

UMIEJĘTNOŚCI

Po ukończeniu kursu student potrafi:

- wskazać adaptacje morfologiczne do różnych typów siedlisk

-wskazać typowe cechy kwiatu storczykowatych i adaptacje w budowie kwiatu do różnych sposobów zapylania

- wskazać rozmieszczenie poszczególnych taksonów oraz grup storczyków

-potrafi posługiwać się literaturą naukową

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

-poszerza zainteresowania w obrębie nauk przyrodniczych

-rozumie potrzebę ochrony zagrożonych gatunków

Egzamin testowy