Biologia storczyków 1400-231BST-OG

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.