Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

38
Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie Historische ontwikkeling van de systematiek 5. Ontwikkelingen in de twintigste eeuw karyosystematiek chemotaxonomie serologische systematiek moleculaire systematiek experimentele systematiek numerieke taxonomie cladisme

description

Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie Historische ontwikkeling van de systematiek 5. Ontwikkelingen in de twintigste eeuw. Begin twintigste eeuw Ontwikkeling van experimentele richtingen in de biologie Systematiek ‘dormant’. 1665Robert Hookeontdekking van de cel - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Page 1: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Historische ontwikkeling van de systematiek

5. Ontwikkelingen in de twintigste eeuw

karyosystematiek

chemotaxonomie

serologische systematiek

moleculaire systematiek

experimentele systematiek

numerieke taxonomie

cladisme

Page 2: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Begin twintigste eeuw

Ontwikkeling van experimentele richtingen in de biologie

Systematiek ‘dormant’

Page 3: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

1665 Robert Hooke ontdekking van de cel

1838 M.J. Scheiden celtheorie

1882 W. Flemming ontdekking van structuren die overlangs splitsen tijdens mitose (helften gaan naar dochtercellen)

1888 Waldeyer benaming 'chromosoom‘

>>>>> beschrijvende cytologie

Page 4: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Nature (2003) 423 : 810-812.

Page 5: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

1900 De Vries herontdekking mendelisme

>>>> experimentele cytologie & cytogenetica

Page 6: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Julian Huxley (1940)

The New Systematics

Page 7: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie
Page 8: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Cytologische waarnemingen

Aantal

Vorm

Relatieve lengte

Techniek:Squash-preparaat(mitose of meiose)

Page 9: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie
Page 10: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Enkele voorbeelden van chromosoomgetallen (2n) bij planten

Arabidopsis thaliana Brassicac. 2Haplopappus gracilis Asterac. 2 of 4 (rassen!)Crepis neglecta Asterac. 8Crepis kotschyana Asterac. 8Crepis fuliginosa Asterac. 22Sagittaria, alle spp. Alismatac. 22Pinus, alle spp. Gymnospermae 24Caltha palustris Ranunculac. 32 of 56Crepis leontodontoides Asterac. 38Crepis kashmirica Asterac. 100Poa litorosa Poac. 265Voanicola Arecac. 450Ophioglossum reticulatum varens c. 1400

Page 11: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Brachycome dichromosomatica2n = 4

Ophioglossum reticulatum2n = c. 1400

Page 12: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Enkele voorbeelden van chromosoomgetallen (2n) bij planten

Arabidopsis thaliana Brassicac. 2Haplopappus gracilis Asterac. 2 of 4 (rassen!)Crepis neglecta Asterac. 8Crepis kotschyana Asterac. 8Crepis fuliginosa Asterac. 22Sagittaria, alle spp. Alismatac. 22Pinus, alle spp. Gymnospermae 24Caltha palustris Ranunculac. 32 of 56Crepis leontodontoides Asterac. 38Crepis kashmirica Asterac. 100Poa litorosa Poac. 265Voanicola Arecac. 450Ophioglossum reticulatum varens 1260

Page 13: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Enkele voorbeelden van chromosoomgetallen (2n) bij planten

Arabidopsis thaliana Brassicac. 2Haplopappus gracilis Asterac. 2 of 4 (rassen!)Crepis neglecta Asterac. 8Crepis kotschyana Asterac. 8Crepis fuliginosa Asterac. 22Sagittaria, alle spp. Alismatac. 22Pinus, alle spp. Gymnospermae 24Caltha palustris Ranunculac. 32 of 56Crepis leontodontoides Asterac. 38Crepis kashmirica Asterac. 100Poa litorosa Poac. 265Voanicola Arecac. 450Ophioglossum reticulatum varens 1260

Page 14: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Vergelijkende interpretatievan deze cytologische variatie:

cytotaxonomiekaryosystematiek

Page 15: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

chromosoomgetal

2n = 22n = haploïd getalx = 11 (basisgetal)

2n = 44n = haploïd getalx = 11 (basisgetal)(auto)polyploïdie

Page 16: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Sinds 1958:Index of Plant Chromosome Numbers

Page 17: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Nl28-118(1966)

Be16-118(1984)

Page 18: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

ploïdie 2ndi- 16tetra- 28, 30, 31, 32hybridogeen 34, 36, 38, 39hexa- 42, 44, 45, 46, 48hybridogeen 52, 53, 54octo- 56, 58, 59, 60, 61, 62, 64hybridogeen 65, 66, 67, 68deca- 70, 72, 73, 74, 75, 76, 78, 80, 84? ca. 118

Cardamine pratensis

?

Page 19: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

ploïdie 2ndi- 16tetra- 28, 30, 31, 32

34, 36, 38, 39 hexa- 42, 44, 45, 46, 48

52, 53, 54octo- 56, 58, 59, 60, 61, 62, 64

65, 66, 67, 68deca- 70, 72, 73, 74, 75, 76, 78, 80, 84? ca. 118

Cardamine pratensis

POLYPLOÏDIE

Page 20: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

ploïdie 2ndi- 16tetra- 28, 30, 31, 32hybridogeen 34, 36, 38, 39 hexa- 42, 44, 45, 46, 48hybridogeen 52, 53, 54octo- 56, 58, 59, 60, 61, 62, 64hybridogeen 65, 66, 67, 68deca- 70, 72, 73, 74, 75, 76, 78, 80, 84? ca. 118

Cardamine pratensis

ANEUPLOÏDIE(polyploïdisatie + hybridisatie)

Page 21: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Verklaring van de onregelmatigheden:

Bastaardering tussen ploïdie-niveausFragmentatie of fusie van chromosomenDysploïde translocatiesB-chromosomen

Page 22: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie
Page 23: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie
Page 24: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Spartina maritima2n = 56 (n = 28)Europa

Spartina alterniflora2n = 70 (n=35)N-Amerika

Page 25: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Spartina towsendii2n = 126 (n=63)

Page 26: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

S. maritima S. x townsendii S alterniflora AA AABB BB

56 126 70

ALLOPOLYPLOÏDIE

Page 27: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Polyploïde paren

Page 28: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Cardamine hirsutaKleine veldkers2n = 16Akkers & braakland;nitrofiel

Cardamine flexuosaBosveldkers2n = 32Bossen & heggen;Vochtige bodem

Page 29: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Viola reichenbachianaDonkersporig bosviooltje

Viola rivinianaBleeksporig bosviooltje

2n = 20 2n = 40

A – VA Bossen, heggen

, struwelen VA - VZ

Page 30: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Systematische praktijk:

Relatie tussen cytotype en afmeting van pollenkorrels

Page 31: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

2n = 22

2n = 22

2n = 22

2n = 44

2n = 44

2n = 44

2n = 44

Page 32: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Vorm & relatieve lengte:

Karyotype en idiogram

Page 33: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Karyosystematiek = microsystematiek ???

Page 34: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Variatie van het basisgetal in de Rosaceae s.l.

Rosoideae x = 7 (zelden 8 of 9)

Prunoideae x = 8

Spiraeoideae x = 9

Pomoideae x = 17

Page 35: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Rosoideae x = 7 (zelden 8 of 9)

Prunoideae x = 8

Spiraeoideae x = 9

Pomoideae x = 17

met monobasische reeksen van chromosoomgetallen

met dibasische reeksen (17 = 8 + 9)

Variatie van het basisgetal in de Rosaceae s.l.

Page 36: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Ranunculaceae

Page 37: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

Ranunculaceae

Page 38: Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie

1970 –“The New Karyosystematics”