Ποικιλότητα και διατήρηση στα πτεριδόφυτα και τα σπερματόφυτα Θεοφάνης Κωνσταντινίδης Αναπληρωτής Καθηγητής Εθνικό & Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών Τμήμα Βιολογίας
ΕΞΕΛΙΞΗ ΚΑΙ ΠΟΙΚΙΛΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΦΥΤΩΝ Βρυόφυτα Φυτά της ξηράς χωρίς αγγεία Βρύα 475 mya Πτεριδόφυτα Φυτά της ξηράς χωρίς σπέρματα Φτέρες 425 mya Γυμνόσπερμα Γυρεόκοκκοι και γυμνά σπέρματα π.χ. κωνοφόρα Αγγειόσπερμα Άνθη και καρποί Ανθοφόρα φυτά Άνθη Γυρεόκοκκοι & σπέρματα 360 mya Αγγειώδης ιστός μεταφορά νερού Αποικισμός της χέρσου Προγονικό φύκος
Pteridophyta - ΠΤΕΡΙΔΕΣ (μορφολογικά χαρακτηριστικά)
Οι επιφυτικές πτέριδες του γένους Platycerium
Μεγάλες ομάδες: Lycopodiophyta (Λυκοποδιόφυτα ή Λυκόφυτα)
Τα αμφίβια είδη του γένους Isoetes (c. 200 είδη) Ετερόσπορα είδη
To κοσμοπολιτικό γένος Selaginella με c. 150 είδη Ετερόσπορα είδη
Τάξη: Equisetales To γένος Equisetum μόνο 15 είδη, κοσμοπολιτικά. Σχεδόν απαράλλαχτα για 300 my!
Αναπαραγωγικά χαρακτηριστικά στα Πτεριδόφυτα (Marattiopsida, Polypodiopsida)
Υδρόβιες πτέριδες πίσω στο μέλλον! Marsilea mutica Salvinia molesta
Περίπου 10.000 είδη παγκοσμίως. Λίγα είδη συγκριτικά με τα βρύα (c. 23.000 είδη) και τα αγγειόσπερμα (450.000 είδη). Γιατί τόσα λίγα είδη σήμερα; Εξάπλωση κυρίως στους τροπικούς. Pteridophyta Φτέρες Ένα ποσοστό 16% απειλείται (CR, EN, VU) και ένα ποσοστό 6% σχεδόν απειλείται (ΝΤ) σε παγκόσμιο επίπεδο. Anogramma ascensionis (CR) Polystichum aleuticum (EN)
Γυμνόσπερμα - Gymnospermae
Σύμφωνα με κλασσικά συστήματα, υπάρχουν 7 κλάσεις (ή ομάδες) Γυμνοσπέρμων: 1. Pteridospermae 2. Cycadinae 3. Bennettitinae 4. Gingkoinae 5. Cordaitinae 6. Coniferae Cordaites sp. (310 mya) 7. Gnetinae
Cycadophyta αρτίγονη ομάδα (320-340 είδη, 11 γένη) πιθανώς τα κατανάλωναν οι φυτοφάγοι δεινόσαυροι
Ginkgophyta 1 είδος Ginkgo biloba - ζωντανό απολίθωμα!
Coniferae (Pinophyta ή Coniferophyta) 580-600 αρτίγονα είδη
Coniferae 580-600 αρτίγονα είδη Taxales (Taxus baccata)
Gnetales (Gnetopsida, Gnetophyta) 70 αρτίγονα είδη
Gymnospermae Γυμνόσπερμα Περίπου 1.010 είδη παγκοσμίως. Mεγάλες ομάδες Γυμνοσπέρμων εξαφανίστηκαν στο παρελθόν. Εξάπλωση κοσμοπολιτιική, επικέντρωση κυρίως σε εύκρατο κλίμα. Ένα ποσοστό 16-18% απειλείται (CR, EN, VU) σε παγκόσμιο επίπεδο. Picea omorica (EN) Αbies pincapo (VU)
Ποικιλότητα και ταξινόμηση των ανθοφόρων φυτών πρώιμα εξελικτικά βήματα Το σύστημα της APG III H χρήση πολλαπλών αλληλουχιών για την κατασκευή φυλογενετικών δέντρων Η χρήση στοιχείων από τη μορφολογία, την παλυνολογία, την ανατομία, την εμβρυολογία, την κυτταρολογία και τη χημεία Η ανακάλυψη και χρονολόγηση απολιθωμάτων Οι φυλογενετικές σχέσεις των αρτίγονων εκπροσώπων Leefructus mirus, 122 125 mya (Nature, 2011)
APG III: Yπάρχουν οκτώ ομάδες αρτίγονων Αγγειοσπέρμων Ομάδα Ι: Αmborella trichopoda
APG III: Yπάρχουν οκτώ ομάδες αρτίγονων Αγγειοσπέρμων Ομάδα Ι: Αmborella trichopoda Δεν έχει τραχείες (αγγεία) αλλά τραχεϊδες Άνθη μονογενή, φυτά δίοικα Σπειροειδές περιάνθιο Ελασματοειδείς στήμονες Γυναικείο απόκαρπο Μία σπερματική βλάστη ανά καρπόφυλλο
APG III: Yπάρχουν οκτώ ομάδες αρτίγονων Αγγειοσπέρμων Ομάδα ΙI: Nymphaeales 3 οικογένειες: Cabombaceae, Hydatellaceae, Nymphaeaceae - 80-110 είδη, ίσως εδώ το Archaefructus. Nymphaea lotus Archaefructus sinensis Cabomba caroliniana
Archaefructus liaoningensis Archaefructus eoflora (130 myo) σύγχρονη αναπαράσταση άνθη ή ταξιανθία; Archaefructus eoflora
APG III: Yπάρχουν οκτώ ομάδες αρτίγονων Αγγειοσπέρμων Ομάδα Ι: ΙI: Αmborella Nymphaeales trichopoda Yδρόβια φυτά ή φυτά βάλτων Άνθη διγενή, περιάνθιο σε σπονδύλους ή σπειροειδώς διαμορφωμένο Στήμονες με ελασματοειδή μορφή Γυναικείο σύγκαρπο ή απόκαρπο Cabomba caroliniana
APG III: Yπάρχουν οκτώ ομάδες αρτίγονων Αγγειοσπέρμων Ομάδα IΙI: Austrobaileyales 4 ή 5 οικογένειες: Austrobaileyaceae, Schisandraceae, Illiciaceae, Trimeniaceae - 100 είδη, Αυστραλία, ΝΑ Ασία, Καραϊβική. Schisantha rubriflora Illicium verum
APG III: Yπάρχουν οκτώ ομάδες αρτίγονων Αγγειοσπέρμων Ομάδα IΙI: Austrobaileyales Illiciaceae Mεγάλα δένδρα και θάμνοι, με αιθέρια έλαια Άνθη διγενή, ακτινόμορφα, με πολυάριθμα σπειροειδή τέπαλα Στήμονες σπειροειδώς τοποθετημένοι Ωοθήκη απόκαρπη
APG III: Yπάρχουν οκτώ ομάδες αρτίγονων Αγγειοσπέρμων Ομάδα IV: Chloranthales 1 οικογένεια: Chloranthaceae - it is neither a eudicot nor a monocot ΝΑ Ασία, Mαδαγασκάρη, Ν. & Κ. Αμερική, Καραϊβική 70-80 είδη. Sarcandra glabra Γεωγραφική εξάπλωση
APG III: Yπάρχουν οκτώ ομάδες αρτίγονων Αγγειόσπερμων Ομάδα V: Μagnoliidae 4 τάξεις, 9.000 είδη. Χαρακτηρίζονται συχνά από τριμερή άνθη, γυρεόκοκκους με 1 πόρο, φύλλα συνήθως με δικτυωτή νεύρωση. Αsimina triloba Magnolia obovata
Aπολίθωμα γυρεoκόκκων Μαγνολιίδων Archaeanthus linnenbergeri (100 myo)
APG III: Yπάρχουν οκτώ ομάδες αρτίγονων Αγγειοσπέρμων Ομάδα VI: Μonocotyledonae 4 τάξεις, 56.000-70.000 είδη. Χαρακτηρίζονται από τριμερή άνθη, γυρεόκοκκους με 1 πόρο, φύλλα συνήθως με παραλληλόγραμμη νεύρωση: κοσμοπολιτική εξάπλωση. Hemerocallis sp. Βutomus umbellatus
Ομάδα VI: Μonocotyledonae Απομορφίες Πλαστίδια ηθμοσωλήνων με σφηνοειδή πρωτεϊνούχα έγκλειστα Βλαστός μία ατακτοστήλη Παράλληλη νεύρωση φύλλων Έμβρυο με μία κοτυληδόνα
APG III: Yπάρχουν οκτώ ομάδες αρτίγονων Αγγειοσπέρμων Ομάδα VII: Ceratophyllales 1 οικογένεια, 1 γένος, έως 30 είδη. Υδρόβια, χαρακτηρίζονται από μικρού μεγέθους, τριμερή άνθη, γυρεόκοκκους με 1 πόρο, φύλλα συνήθως με παραλληλόγραμμη νεύρωση: κοσμοπολιτική εξάπλωση. Ceratophyllum submersum Ceratophyllum demersum
APG III: Yπάρχουν οκτώ ομάδες αρτίγονων Αγγειοσπέρμων Ομάδα VIII: Eudicotyledonae Περισσότερα από 190.000 είδη. Χαρακτηρίζονται από 4-, ή 5-μερή άνθη, γυρεόκοκκους με 3 πόρους, φύλλα συνήθως με δικτυωτή νεύρωση: κοσμοπολιτική εξάπλωση Cιtrus limon Brugmansia vulcanicola
Ομάδα VIII: Eudicotyledonae Περισσότερα από 190.000 είδη. Χαρακτηρίζονται από 4-, ή 5-μερή άνθη, γυρεόκοκκους με 3 πόρους, φύλλα συνήθως με δικτυωτή νεύρωση: κοσμοπολιτική εξάπλωση
Η Βιοποικιλότητα της Ελληνικής Χλωρίδας
H χλωρίδα Xώρα Tραχειόφυτα (ιθαγενή είδη) Έκταση (km 2 ) Είδη / logkm 2 Kατηγοριοποίησ η Αλβανία 3.350 28.750 751 8 Βουλγαρία 3.600 111.000 714 10 Ελλάδα 6.040 132.700 1144 6 Τουρκία 9.000 779.500 1525 4 Κύπρος 1.620 9.250 406 12 Ιβηρική (+ Βαλεαρίδες) 7.950 501.000 1394 5 Μεγάλη Βρετανία 1.820 244.750 337 13 Μαρόκο 4.200 710.850 718 9 Χιλή 4.700 462.820 830 7 Ισημερινός (+ Galapagos) ~ 20.500 283.560 3761 2 Ινδονησία ~ 28.000 735.350 4770 1 Νέα Ζηλανδία 2.450 268.000 451 11 Nότια Αφρική 20.400 1.221.000 3350 3 de Lange & Norton 1998, Georghiou & Delipetrou 2010, Germishuizen & Meyer 2003, Groombridge 1992, Güner & al. 2000, Ηarling 1986, Fuentes & al.1995, Médail & Quézel 1993, Strid & Tan 1997, Vangjeli & al. 2000
Οι σπουδαιότερες πηγές Flora Hellenica (Strid & Tan eds 1997, 2002) Mountain Flora of Greece (Strid ed. 1986, Strid & Tan eds 1991) Med Checklist (Greuter & al. 1984, 1986, 1989, 2008) Flora Hellenica Bibliography (Strid 2006 rev.)
Ο ενδημισμός Σε σύνολο περίπου 6.040 ειδών τα 1061 (1442 taxa) είναι ενδημικά, ποσοστό 15,6% (Georghiou & Delipetrou 2010). Ωστόσο, νεότερα δεδομένα ανεβάζουν τον ενδημισμό στο 21% (Dimopoulos et al. 2013, 2016). Η Ελλάδα εμφανίζει περίπου 2-3 φορές μεγαλύτερο ενδημισμό για την έκτασή της Η κατανομή των ενδημικών taxa είναι τοπική και ανομοιογενής, υποδηλώνοντας ενδιαφέρουσα β- ποικιλότητα Georghiou K. & Delipetrou P. 2010: Bot. J. Linn. Soc. 162, 130 422
Η προστασία Το πρώτο Βιβλίο Ερυθρών Δεδομένων της Ελληνικής Χλωρίδας περιλαμβάνει 263 taxa (Phitos & al. 1995) To δεύτερο, δίτομο Βιβλίο Ερυθρών Δεδομένων περιλαμβάνει 300 taxa και σημαντικό αριθμό νέων πληροφοριών (Φοίτος, Κωνσταντινίδης & Καμάρη 2009) Για σημαντικό αριθμό άλλων σπανίων ειδών υπάρχουν ελάχιστα δεδομένα που σχετίζονται με την διατήρησή τους
Eξαφανίσεις & επανευρέσεις Biebersteinia orphanidis, επανεύρεση το 1995, μετά από 147 έτη Staphylea pinnata, εξαφάνιση στις αρχές της δεκαετίας του 1990 Πάνω από το 50% των πιθανώς εξαφανισμένων φυτικών ειδών στην Ελλάδα επανευρέθηκαν τα τελευταία 15-20 έτη
Διακεκομμένες εξαπλώσεις Biebersteinia orphanidis Hammatolobium lotoides = Tripodion graecum
Οι ανεπάρκειες δεδομένων Βittkau & Comes 2005: Mol. Ecol. 14: 4065 4083. Centaurea achaia subsp. corinthiaca Λίγα δεδομένα σχετίζονται με τη συστηματική παρακολούθηση σπανίων ειδών της Ελληνικής Χλωρίδας Πολύ λίγα δεδομένα υπάρχουν για την εξέλιξη, την φυλογένεση και τη φυλογεωγραφία σημαντικών φυτικών ομάδων στην Ελλάδα