Biologie v období baroka a osvícenství Školství základní v evropských zemích povinná školní docházka V Rakousku a tedy i u nás, 6. XII. 1774. Neexistovaly učitelské ústavy, takže na vsích běžně dělali kantory vysloužilí vojáci, kteří sotva uměli číst a psát; pokud dovedli násobit a dělit, byli již považováni za vysoce kvalifikované. V mnoha státech však postupně přechází základní školství ze správy obcí pod správu státu. Jako příklad struktury základního školství doby osvícenské může sloužit školství rakouské, zahrnující 3 typy základních škol: triviální, hlavní a normální. Povinná školní docházka od 6 do 12 let byla doporučována, ale její porušování nebylo zprvu nijak sankcionováno. Chlapci a dívky se měli učit odděleně a u dívek měly vyučovat pouze učitelky. Školy triviální (1 nebo 2 třídní obvykle s jedním učitelem): zřízené všude, kde v dosahu žilo 80-100 dětí, tedy v městečkách, při vesnických farách i filiálních kostelích. Děti se učily (i) psaní, (ii) čtení a (iii) počítání, zahrnující čtyři základní početní úkony a jednoduchou trojčlenku. Tyto tři obory byly označovány jako trivium. Navíc se učily také pracovní a hospodářské znalosti přizpůsobené povaze bydliště. Důležtým předmětem bylo také náboženství. Školy hlavní (Hauptschule): Byly v krajských městech, nejprve trojtřídní, později čtyřtřídní. Jejich pedagogický sbor už tvořil ředitel, katecheta a tři nebo čtyři další učitelé. Vyučovalo se kromě trivia navíc latině, zeměpisu, dějepisu, přírodovědě, slohu, kreslení, geometrii a základům industriálního vzdělání. Zatímco o triviální školy musely pod státním dozorem pečovat obce a vrchnosti, hlavní školy byly financovány ze zemského školního fondu. Školy normální (Normalschule): Byly v hlavních městech zemí. Nabízely čtyřletý cyklus s rozšířenou osnovou školy hlavní a navíc také tzv. preparandu - zvláštní přípravný kurs pro učitele škol nižšího stupně. Do vyšší školy latinské - gymnázia, mohl student přejít teprve po absolvování třech tříd školy hlavní nebo normální. První normální škola vznikla ve Vídni roku 1771; v Praze pak již roku 1775 byla péčí Ferdinanda Kindermanna otevřena c. k. normální škola mužská v bývalé koleji jesuitské na Malé Straně. Roku 1784 vzniká v Praze i normální škola dívčí. Všeobecné střední školy = vyšší školy latinské (klasická gymnázia), dříve koleje hlavně v rukou jezuitů (do r. 1773) a piaristů. Gymnaziální studia v Rakousku zahrnovala 3 třídy gramatické a 2 humanitní. Na ty navazovaly 2 roky filosofické přípravy - tím tvořila přechod k universitnímu studiu. U nás pouze v Praze a v Litomyšli Němčina vedle latiny vyučovacím jazykem v prvních dvou ročnících, v dalších se pak učilo pouze latinsky. Poprvé zaveden systém třídních učitelů. Na konci roku se konaly výroční zkoušky a veřejná slavnost, při níž premianti dostávali odměnou knihy a na krk jim byly věšeny medaile s vyobrazením císařovny. Nejstarší založil r. 1708 Christoph Semler v Halle Mathematische und mechanische Realschule žáci v ní získávali mj. i polytechnické vzdělání. V Berlíně 1747 pod názvem Oekonomisch-mathematische Realschule. Zakladatelem a prvním ředitelem Johann Julius Hecker (1707-1768). Vedle vzdělání všeobecného: náboženství, latina, němčina, francouzština, krasopis, matemataika, kreslení, dějepis, zeměpis, geometrie, mechanika a architektura poskytovala také dovednosti a vědomosti profesní, jež byly základem pro technická, kupecká, hospodářská, úřednická či jiná povolání. Obdobné školy pak vznikají po celém Německu. Profesní střední školy – Reálky V Rakousku první reálka ve Vídni 1771 Realhandlungsakademie na Moravě - Brno 1811, v Čechách – Rakovník 1833, Liberec 1836 Vedle reálek samotných začaly být později, v průběhu 19. století, zakládána reálná gymnasia, jež stála uprostřed mezi gymnasiem klasickým a reálkou. Vysoké školství Produktem osvícenského myšlení je technicky orientovaná vysoká škola École polytechnique v roce 1794, první vysoké učení technické v dnešním smyslu slova. Další techniky byly zřizovány dle pařížského vzoru 1806 v Praze, 1815 ve Vídni, 1825-1850 v řadě měst německých a rakouských Technika a průmysl v 17. a 18. století Druhá polovina 18. století přináší první masové nasazení strojů do výroby, výrobu strojů stroji, uplatnění mnoha vynálezů v praxi - průmyslovou revoluci. Novinky ve výrobě a uchovávání potravin Brambory jako polní kultura se začínají intenzivně v celé Evropě pěstovat kolem roku 1750 (v zahradách byly pěstovány od 16. století). Radikálně změnily výživu chudých vrstev obyvatelstva. V roce 1792 se v Anglii začínají používat první ledničky (plechové obložení mezistěn, kam se vkládaly kostky ledu). V roce 1795 vynalézá Francouz Nicolas Appert konzervaci potravin tepelnou sterilizací (pro potřeby franc. vojsk, intenzívní rozvoj konzervárenského průmyslu nastává až v druhé polovině 19. stol.) Některé novinky ve stavitelství 1642 poprvé v Anglii zavedeno parní topení - pro vytápění skleníků. 1716 se v Anglii začíná používat ústřední topení horkou vodou 1660 se ve Francii objevují první splachovací záchody 70. léta 17. stol. postavil Němec Erhard Weigel v Jeně jeden z prvních výtahů v obytném domě. http://metamodern.com/b/wp-content/uploads/2009/03/Otis_robot.jpg Jednotky, experimentální, pozorovací a měřící technika 1603 demonstruje Galileo Galilei první typ kapalinového teploměru - bez vakua s otevřenou trubicí bez stupnice. V rámci společnosti Accademia del Cimento ve Florencii, jíž byl Galilei členem byly v padesátých letech 17. století zkonstruovány první teploměry s lihovou náplní a se stupnicí. V roce 1641 navrhuje Galileo Galilei na základě svých výzkumů kyvadlového pohybu kyvadlové hodiny. Jejich konstrukci vylepšuje Christian Huygens použitím mechanického oscilátoru r. 1657. Rok poté Ch. Huygens spolu s Robertem Hoookem použili Archimédovu spirálu z ocelového vlasu ve spojení se setrvačníkovým kolem (nepokoj). http://www.bogoff.com/pocket/jpg/5388A.jpg http://www.pomanderwatch.com/s/cc_images/cache_337743.jpg http://www.open-terrain.org/uploads/Projects/Henlein.png V roce 1747 je díky teoretickým výpočtům Leonarda Eulera zkonstruován dvoučočkový objektiv pro mikroskop, který omezuje chromatickou aberaci, jež byla jedním z největších vad jednočočkových objektivů. SuperStock_1895-20213 euler Nová vědecká metoda - měření Experimentální a pozorovací technika má vedle dalekohledu a mikroskopu k dispozici nové přístroje: kyvadlové hodiny, barometr, teploměr, které umožňují zjištěné vlastnosti kvantifikovat. Vedle pozorování a pokusu tak nachází širokého uplatnění další empirická metoda vědeckého poznání - měření Je poprvé změřena např. rychlost zvuku - 1738 J. Cassini, G. Maraldi a N. Lacaille 337 m/s, zploštění Země na pólech, prováděno triangulační měření atd. Standardizace měrných jednotek Pro standardizaci měření má velký význam zavedení některých nových jednotek. 29. listopadu 1800 po geodetických měřeních, která roku 1792 prováděli Francouzští geodeti Pierre Francois André Machain a Jean Babtiste Joseph Delambre na poledníku mezi Dunkerque a Barcelonou, zavedla komise vedená Pierrem Simonem Laplacem úřední definici nové délkové jednotky - metru. 22. června 1799 uložil Étienne Lenoir platino-iridionou tyč do trezoru státního archivu v Paříži a také prototyp závaží 1 kg.. První jednotná metrická soustava (metr a kilogram) je tedy poprvé zavedena ve Francii v roce 1800, teprve později se k ní připojily jiné země. 212a platinum-iridium Teploměry Kvantitativní měření teplot rozvíjí Gabriel Daniel Fahrenheit v roce 1714 svou kostrukcí rtuťového teploměru s 212 stupni, jež se dodnes užívá v Americe. V roce 1730 navrhuje René Antoine Réaumur teploměr s 80 dílnou stupnicí. Konečně roku 1742 navrhuje svůj stodílný teploměr Anders Celsius (původně obrácené uspořádání otočil do dnešní podoby jeho nadaný žák Carl Linné). Měření elektřiny rozvíjí Charles Augustin Coulomb. Photo of Amontons thermometers, 1774. Objev posledního světadílu – Austrálie – 1605 přistál Holanďan Willem Janszoon jako první Evropan u severoaustralských břehů, map_hartog C606detail william-dampier BLAEUPORT http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a7/Karte_Expedition_Willem_Jansz_1605-1606.png 1616 Holanďan Dirk Hartog přistál u západoaustralského pobřeží ve Žraločí zátoce. Austrálie tehdy dostala jméno Nové Holandsko 1642 přistál holandský mořeplavec Abel Tasman poprvé u břehů Nového Zélandu a Tasmánie, poté objevil též ostrovy Tonga a Fidži. AbelTasman a810atl map_tasman_voyag164_colour 1643 Jenisejký kozácký důstojník Kurbat Anafasijevič Ivanov objevil jezero Bajkal. Soubor:Baikal sea.gif https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5a/Chukchi_Sea_map.png 503636923ede0.jpg Ve stejné době Kurbat Ivanov také vytvořil první mapu Čukotky se schematickým zachycením Wrangelova ostrova https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c8/Wrangel_Mamenmap.jpg/420px-Wrangel_Mamenm ap.jpg http://24.media.tumblr.com/tumblr_lqczxz4ONX1qmzt8uo1_500.jpg 1643 objevil Holanďan Martin Gerritz de Vries ostrov Sachalin a některé Kurilské ostrovy. 250px-Sakhalin_(Island) kamtschatka_karte 1647 objevil ruský lovec a kupec Fjodot Alexejev Popov Kamčatku. 1741 objevil dánský námořní důstojník Vitus Jonassen Bering úžinu mezi Asií a Amerikou a Aljašku (předtím již Semjon Ivanovič Děžňov a Fjodot Alexejev Popov propluli v roce 1648 touto úžinou - americký kontinent však nespatřili). Vědecké společnosti - Akademie v 17. a 18. století 1652 Schweinfurt soukromá společnost pro pěstování přírodních věd - Academia naturae curiosorum (Akademie badatelů přírody). Založil ji svinibrodský městský lékař Johann Lorenz Bausch. Členy byli později např. Němci Matthias Jacob Schleiden, Lorenz Oken, Georges Cuvier, Carl Linné, Johann Wolfgang Goethe, Adalbert von Chamisso, Lazzaro Spallanzani. Existuje dodnes a nazývá se Deutsche Akademie der Wissenschaften : Leopoldina. 1657 Florencie Academia del Cimento (Akademie experimentu, existovala jen do r. 1667). Experimenty, vědecké diskuse, konstrukce přístrojů, standardizace měření, opakovatelnost experimentů členy byli např.: matematik a fyziolog Giovani Alfonso Borelli (1608–1679) lékař, básník a entomolog studující ontogenezi hmyzu Francesco Redi (1626–1697) File:Francesco Redi.jpg 1660 Royal Society v Londýně (celým názvem Royal Society of London for Promotion of Natural Knowledge (přídomek "Královská" až od r. 1663); členy např. Francis Bacon, Thomas Hobbes, Robert Boyle, Isaac Newton, Gottfried Wilhelm Leibniz). Zakládací listinu podepsal král Karel II. krátce po návratu z exilu. shoot08 115564-004-E6960AAA HRI_RoyalSocietyArtsPresentation_Nov2007_074lg Existuje dodnes http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/65/Francis_Bacon.jpg/220px-Francis_Bacon.jpg http://www.utm.edu/research/iep-wp/wp-content/media/hobbes.jpg http://apprendre-math.info/history/photos/Boyle.jpeg http://www.adafruit.com/adablog/wp-content/uploads/2012/12/1-sir-isaac-newton-1643-1727-granger.jpg http://cienciart.files.wordpress.com/2010/09/leibniz.png 1666 pařížská Académie des Sciences vznikla z podnětu ministra Colberta. Tato akademie poprvé poskytovala vědcům i finanční podporu. V roce 1700 je založena Königlich Preussische Akademie der Wissenschaften v Berlíně. Bild:Gottfried Wilhelm von Leibniz.jpg Gottfried Wilhelm Leibniz 1724 car Petr I. v Petrohradě Rossijskaja akaděmija nauk. Российская Академия Наук Image:Peter der-Grosse 1838.jpg Image:Kunstkamera (Saint-Petersburg).jpg image001 1739 z podnětu Karla Linnéa a dalších učenců založena Švédská královská akademie věd ve Stockholmu Kungliga Vetenskaps Akademien. Karel Linné byl jejím prvním sekretářem KVA Seal of the Academy http://1.bp.blogspot.com/_ZUMbQM4z_7A/TGNoyEW_foI/AAAAAAAAABU/-cwnrZMAby8/s1600/11110-1-photo.jpg První mimoevropské akademie vznikají v Americe - v r. 1743 byla na podnět Benjamina Franklina ve Philadelphii založena Philosophical Society, později v roce 1780 vzniká v Bostonu American Academy of Arts and Sciences. 1759 Churfürstlich-Bayerischen Akademie der Wissenschaften Jejím presidentem byl v letech 1859-1873 chemik a fyziolog Justus von Liebig (1803–1873). V letech 1930-32 rostlinný morfolog a organolog Karl Goebel (1855–1932). 1769 Praha Česká soukromá učená společnost, Nejprve skupina učenců kolem mineraloga Ignáce Borna v letech 1769 – 70 1784 Josef II. dekretem přiznává statut soukromé učené společnosti. 1791 dekretem Leopolda II. získává název Královská česká společnost nauk První učená společnost v Rakousku 1747: Societas eruditorum incognitorum in terris austriacis (Společnost neznámých učenců v zemi rakouské) petras_palace2 Petrášův palác v Olomouci básník a spisovatel Josef Petrasch, cestovatel, jenž byl během vojenské služby adjutantem proslulého francouzského válečníka v rakouských službách Evžena Savojského. Soubor:Josef Petrasch.jpg Společnost vydávala časopis Monatliche Auszüge alt- und neuer gelehrter Sachen (Měsíční výtahy starších a novějších učeností). Vycházely jeden a půl roku nejprve v Olomouci, poté ve Frankfurtu nad Mohanem a v Lipsku, přičemž jedno číslo mělo kolem 80 stran. Společnost zanikla po 4 letech v roce 1751. Vědecké časopisy v 17. a 18. století Jednou z hlavních programových náplní nově se formujících akademií byla činnost publikační. Vznikají tak první vědecké časopisy: Journal de Scavans r. 1665 v Paříži, vydáván společností Académie des Sciences. http://3.bp.blogspot.com/-Ttk2SV1pcpg/T0pW0fpXQcI/AAAAAAAAAE4/_L7spWqXpJ0/s1600/journal+des+scavans .jpg Philosophical Transactions také v roce 1665 v Londýně, jako tiskový orgán Royal Society. image_4203 Miscellanea curiosa medico-physica od r. 1670 v Halle, = časopis vědecké společnosti Academia Naturae Curiosorum. Vycházejí v různých obměnách kontinuálně do současnosti. - Miscellanea curiosa medico-physica (1670) Acta eruditorum v roce 1682 v Lipsku Matematické práce Bernoulliovy, Laplaceovy, Leibnizovy, Eulerovy, http://ub-fachinfo.uni-hd.de/math/homo-heid/bilder/Bernoulli-Aula.jpg http://www.nndb.com/people/871/000031778/laplace-cummerbund.jpg http://25.media.tumblr.com/tumblr_m17c42Dl661rojv9po1_500.jpg http://plus.maths.org/issue42/features/wilson/Euler_1_web.jpg k_4 Churfürstlich-Bayerischen Akademie der Wissenschaften Královská česká společnost nauk Koncem 18. století začínají vznikat první oborově specializované vědecké časopisy - např. Chemische Annalen (1784 - chemie), Annales de Chimie (1789 - chemie); Archiv für Physiologie (1795 - fyziologie) První botanický časopis Flora oder Allgemeine botanische Zeitung Vydávala Královská bavorská botanická společnost Publikoval zde např. evang. kazatel a botanik v Brně Ferdinand Hochstetter (1787-1860) rostliny ze slanisk u Čejčského a Měnínského jezera Astronomicko - meteorologické observatoře v 17. a 18. století Snaha o rozšíření a systematizaci výsledků pozorování a měření vyúsťuje v zakládání astronomicko - meteorologických observatoří: Paříž (1667) Greenwiche (1675) Moskva (1701) Petrohrad (1726) Praha, Klementinum (1751) Vilnius (1753) Kraków (1791) První musea v 18. století Začínají vznikat první velká přírodovědecká musea - největší British Museum of the Natural History v Londýně vzniklo r. 1753 Pařížské Musée national d'Historie naturelle vzniká přetvořením Jardin du Roi v roce 1794. Knihovny v 17. a 18. století Barokní architektura se uplatňuje v přepychových sálech knihoven (u nás např. barokní sál Universitní knihovny v Praze a Knihovny Strahovského kláštera), na stranách s regály a uprostřed s vystavenými vzácnostmi, kuriozitami, sbírkami, glóby, atlantami atd. V roce 1595 vzniká z královské knihovny v Paříži Národní knihovna. 1661 vzniká Státní pruská knihovna v Berlíně 1714 Akademická knihovna v Petěrburgu 1753 Knihovna Britského musea Osvícenské encyklopedie první v pol. 18. stol. Johann Heinrich Zedler: Grosses vollständiges Universallexikon aller Wissenschaften und Künste 64 sv. + 4 dodatky (1731-1750) 63 tis. stran http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a4/Zedler-zbso-1.jpg/2560px-Zedler-zbso-1.jpg http://www.loc.gov/exhibits/dres/images/dre105.jpg Diderot & d'Alambert [reds.]: Encyclopédie ou Dictinnaire raisonné des Sciences, des Arts et des Métiers (Encyklopedie aneb Racionální slovník věd, umění a řemesel - 36 sv. Paris 1751 - 1780) http://www.ventes-encheres.com/photos/590/823.jpg http://4.bp.blogspot.com/_gIoLGdD2C2w/TRt_S1zPXWI/AAAAAAAAEgo/6E2FpnACu0Y/s1600/diderot%2B001.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fd/Encyclopedie_frontispice_full.jpg http://www.bne.es/es/Micrositios/Exposiciones/EuropaPapel/resources/img/190_1_gr.jpg Encyclopaedia Britannica (London 1771); http://nationalvanguard.org/wp-content/uploads/2012/06/encyclopaedia-britannica_crop.jpg Německo Brockhaus: Konversations-Lexicon (6 sv. 1796 - 1808) Meyers Lexicon: „Grosse Conversations-Lexikon für die gebildeten Stände (Velká encyklopedie pro vzdělaném třídy) vyšla poprvé 1839 250 Soubor:Meyers Konversations Lexikon.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cb/Brockhaus_-_14._Auflage_-_PDalt.jpg http://www.oldbooks-bonn.com/images/books/meyers3_transp.jpg Riegrův slovník naučný první česká obecná encyklopedie. vycházela v letech 1860–1874, má jedenáct svazků a svazek doplňků, má kolem 80 000 hesel http://1.bp.blogspot.com/-1sGkJyhDFHs/TvefnSFcj_I/AAAAAAAALSE/_-mnlaT1InQ/s1600/IMG_5573.jpg Soubor:František Ladislav Rieger.jpg Soubor:Ottuvslovnik.jpg 140 000 až 186 000 hesel; 27 789 stran, 4 888 ilustrací + 479 zvláštních příloh. Redakce slovníku = 56 lidí + dalších 1 086 odborných spolupracovníků. Jmenuje se podle nakladatele a knihovníka (Jan Otto) Soubor:JanOtto ZlataPraha 19110224.png Ottův slovník naučný z let 1888–1909 První zoologické zahrady v 18. století První založil Etienne Geoffroy Saint - Hilaire v Paříži. Nejvýznamnější botanické zahrady v 17. a 18. století L. p. 1626 založena Jardin du Roi celým názvem Jardin royale des herbes médicinales v Paříži, jež se stala po celé 17. a 18. století hlavním centrem botanického výzkumu ve Francii. Přírodovědecké expedice v 17. a 18. století a zájem o exotickou flóru S objevitelskými cestami jsou spojeny i přírodovědecké expedice do mimoevropských oblastí. Jejich výsledkem první popisy mimoevropské fauny a flóry ve druhé polovině 17. století. Celá plejáda expedic následovala v 18. století. První popisy přírodních poměrů exotických krajů se začínají objevovat již v druhé polovině 16. století i díky jednotlivcům, jež krátkodobě, či delší dobu, buď jako státní úředníci, obchodníci, misionáři nebo lékaři, žili a pracovali v Africe, Asii, Americe či Austrálii a kterým vedle jejich pracovních povinností zbyl i čas na zálibu ve zkoumání poměrů přírodních. Konečně nelze zapomenout ani na často individuální cesty jednotlivých badatelů do málo známých oblastí severní a jihovýchodní Evropy, Blízkého Východu, či severní Afriky, jež rovněž přinesly mnoho poznatků o rostlinách a živočiších, do té doby evropským přírodovědcům neznámých. Průzkum severní Evropy V roce 1695 uskutečnil výzkumnou cestu po Laponsku uppsalský botanik, pozdější Linnéův učitel Olaf Rudbeck jun. Výsledky publikoval v díle Nora Samoland, sive Laponia illustrata Upsalae 1701. Ruská sibiřská akademická expedice 1720-1727 geografický, přírodní a archeologický průzkum Sibiře, zúčastnil se jí m. j. německý lékař a přírodovědec Daniel Gottlieb Messerschmidt. Objevil během expedice mj. i kostru mamuta; výsledky publikoval v díle Forschungs Reise durch Siberien = bohaté botanické, zoologické, mineralogické, etnografické ... poznatky. 1725-30 a 1733-43 Oběma velel dánský námořní důstojník Vitus Jonassen Bering. Druhé se účastnil německý přírodovědec působící v Rusku - Johann Georg Gmelin (prof. medicíny, botaniky a chemie na Univ. v Tübingen), J. G. Gmelin uveřejnil botanické výsledky v díle Flora Sibirica, sive Historia plantarum Sibiriae. (Petropoli 1747-69), v němž popisuje 1178 druhů, z toho více než 500 pro vědu nových Kamčatské expedice ruské akademie věd Účastník druhé kamčatské expedice (1733-43), německý přírodovědec žijící v Rusku Georg Wilhelm Steller popsal tuto expedici v díle Beschreibung von dem Lande Kamtschatka, dessen Einwohnern, deren Sitten, Namen, Lebensart und verscheidnen Gewohnheiten (Frankfurt und Leipzig 1774) Georg_Wilhelm_Steller_Sea_Otter_Illustration_1751 Uralsko-sibiřská expedice 1768-74 JV částí Ruska, Ural a Sibiř Rus německého původu Peter Simon Pallas – zoolog, botanik a cestovatel. Publikoval řadu drobnějších příspěvků a dvě syntézy: Zoographia rosso-asiatica, (Petropoli 1811-1835) Flora Rossica (Petropoli 1784-1788) V Japonsku a Persii botanizoval v druhé polovině 17. stol. švédský přírodovědec, lékař a cestovatel Engelbert Kaempfer. Byl prvním Evropanem, který viděl Ginkgo biloba r. 1690 v Nagasaki. V roce 1730 přivezl Kaempfer tento strom do milánské bot. zahrady. Svá pozorování publikoval v díle Amoenitatum ... Příroda Jižní Ameriky Jednu z prvních expedic do Nového Světa podnikli Holanďané - v letech 1630 - 1644 do Pernambuca v Brazílii. Této expedice se účastnili i německý lékař a přírodovědec Georg Merkgraf (1610 - 1644 - zemřel na zpáteční cestě v Angole) a holandský cestovatel Willem Pison (1611 - 1678). Vytvořili jeden z prvních popisů jihoamerické flóry a fauny - Historia naturalis Brasiliae Lugduni Batavorum et Amstelodami 1648. V letech 1789 - 1803 podnikli Španělé další expedici, jejímž cílem byla Jižní Amerika a Tichomoří. Velitelem byl italský mořeplavec Alessandro Malaspina di Mulazzo. (Jižní Amerika a Tichomoří). Expedice se zúčastnil i jehož sbírky se staly jedním ze základů herbáře Národního musea - později zpracovány K. B. Preslem v díle Reli-quiae Haenkeanae, seu descriptiones et icones plantarum, quas in America meridionali et boreali, in insulis Philippinis et Marianis collegit Thaddaeus Haenke Pragae 1830-36. český botanik Tadeáš Haenke z Chřibské, Anglickým námořním expedicím v letech 1768-79 velel anglický námořní důstojník James Cook (Tahiti, Nový Zéland, Austrálie, Nová Guinea, hledal novou pevninu Terra australis za jižním polárním kruhem, Nové Hebridy, Nová Kaledonie, Norfolk). První z expedic (1768-71) se zúčastnili anglický přírodovědec sir Joseph Banks a Linnéův žák Daniel Carl Solander, jež z ní přivezli mnoho rostlin do bot. zahrady v Kew. Pojem a definice druhu (1686) ray Ray_species John Ray 1627 - 1705 Druh je podle Raye skupinou jedinců, kteří jsou v rámci své variability geneticky stálí. (Historia generalis plantarum, Londini 1686-1704 ) rozlišení tzv. druhů. Po dlouhém ausilovném výzkumu jsem nezjistil jiné kriterium na rozlišení druhů než jsou diferenční znaky, zachovávající si při rozmnožování semeny svoji stálost." "abychom mohli začít rostliny inventarizovat a správně klasifikovat, musíme se snažit zjistit některá kriteria na John Ray: Methodus plantarum nova, 1682, úvod k rodu Valeriana str. 56 John Ray: Methodus plantarum nova (1682), začátek klíče nedřevnatých rostlin (bylin) August Bachmann (Rivinus) 1652 - 1725 Binomická nomenklatura druhu (1690) Profesor botaniky, fysiologie a chemie na univerzitě v Lipsku poprvé publikoval princip binomického názvosloví druhů - v díle Introductio generalis in rem herbariam (Lipsko 1690) (Všeobecný úvod do rostlinopisu). To znamená, že jméno druhu sestává ze dvou slov: první je jméno rodové nomen genericum, za ním pak následuje přívlastek druhový epitheton specificum. Bachmanova binomická nomenklatura se v jeho době neuplatnila, našla však uplatnění o necelých 100 let později. Základem pro Bachmanův umělý systém je struktura koruny. Provádí tedy rozdělení kvetoucích rostlin na rostliny s květem jednoduchým (v jeho pojetí všechny kromě Asteraceae) a složeným (Asteraceae). Rostliny s květem jednoduchým pak dělí podle souměrnosti a počtu petalů: 1. Regulares (s květy aktinomorfními, excl. Compositae) Monopetali Dipetali Tripetali Tetrapetali Pentapetali Hexapetali Polypetali 2. Irregulares (s květy zygomorfními, excl. Compositae) Monopetali Dipetali Tripetali Tetrapetali Pentapetali Hexapetali Polypetali 3. Compositi (Compositae = Asteraceae) Regularibus Re- et Irregularibus Irregularibus 4. Incompleti Imperfecti classis sectio (v dnešní šíři odpovídá zhruba řádu nebo čeledi) genus species tournefort_elemens turnefor Hierarchie taxonomických kategorií (1694) Joseph Pitton de Tournefort 1656 - 1708 Francouzský cesto-vatel a profesor bo-taniky na Collége de France, který v díle Elémens de botani-que (Paris 1694) (Základy botaniky) definoval hierarchii taxonomických jednotek. Používal 4 úrovně: V roce 1700 botanizoval v Řecku, na ostrovech v Egejském moři, v Malé Asii a v Arménii. Během této cesty objevil ca 1300 do té doby neznámých rostlin, jež publikoval v Relation d'un voyage du Levant (Paris 1717). Za vrchol umělých systémů je považováno dílo Švéda Karla Linnéa. Ten synteticky navázal na vše progresivní co zjistili nebo zavedli jeho předchůdci: •Od Johna Raye převzal princip definice druhu. •Od Augusta Bachmana převzal princip důsledné binomické nomenklatury. •Od Joachima Junga a dalších morfologickou terminologii. •Od Josepha Pittona de Tourneforta hierarchické členění taxonomických jednotek. •Od Gasparda Bauhina krátký a přesný způsob popisů - diagnóz. Linnaeus2 Carl Linné (Linnaeus) 1707-1778 Carl Linné - vrchol umělé klasifikace (pol. 18. stol.) Narodil se v Rashultu poblíž Växjö v jihošvédské provincii Smalandu 23. května 1707. Jeho otcem byl vesnický pastor Nils Ingemarson (který si při vstupu na universitu změnil jméno na Nils Linnaeus podle památné lípy ve svém rodišti), matka Christina Brodersonia. Dětství prožil v malebné krajině u Möcklenského jezera. Otcova zahrada čítala přes 400 druhů rostlinných a tak mladý Karel již jako chlapec oblíbil si rostliny. Po absolvování gymnázia ve Växjö měl na přání otce studovat theologii. Na přímluvu gymnaziálního učitele přírodovědy Johanna Rothmana, který záhy postřehl chlapcovo nadání, bylo mu dovoleno studovat medicínu. Studia započal v Lundu r. 1728, kde byl jeho učitelem Kilian Stobaeus. Záhy však přechází na universitu v Uppsale. Universita Uppsalská, nejstarší ve Skandinávii byla založena 1477. Již počátkem 17. století zavádí zde prof. hebrejštiny a tehdejší rektor Johann Rudbeck terénní exkurse botanické. Jeho potomek Olaf Rubeck sen., profesor lékařství zde zakládá botanickou zahradu. Linné po příchodu do Uppsaly zde nachází vedle botanické zahrady bohatou knihovnu, herbáře Joachima Bursera, vydatnou podporu v učiteli - Olafu Rudbeckovi jun. a nerozlučné přátelství se studentem, nadaným zoologem Petrem Artedim. Finančně byl podporován theologem Olafem Celsiem, kterému pomáhal s jeho prací o biblických rostlinách. První botanickou práci napsal v 22 letech v r. 1729 Praeludia sponsaliorum plantarum (Představy o zásnubách rostlin), tím upozornil na sebe profesora lékařství a botaniky Olafa Rudbecka ml., který jej ustavil domácím učitelem svých synů a od r. 1730 demonstrátorem v botanické zahradě; roku následujícího pověřuje jej již přednáškou z botaniky. Linné se v této době začíná zabývat kromě botaniky také entomologií. Roku 1732 podnícen vyprávěním Rudbeckovým, který cestoval r. 1695 po Laponsku, vydává se na cestu tamtéž. Maje toliko nejpotřebnější věci vyrazil mladý Karel sám pěšky, koňmo, nebo ve člunu, na sever proti proudu řeky Umeä a došel až za polární kruh. spear-fishing-by-torchlight-bierstadt Cesta byla velmi obtížná a Linné se několikrát ocitl na pokraji smrti hladem. Přesto se mu podařilo dostat se dále na sever až k norským hranicím, odsud pak obchází Botnický záliv přes Finsko a vrací se do Uppsaly. Během cesty objevil a později popsal rostlinu Campanula borealis jíž později Gronovius jménem Linnaea borealis opatřil. S touto rostlinou, byl Linné často portrétován. Výsledkem cesty po Laponsku je Linného Lapponica Florula. Po návratu z cesty pokračuje dva roky ve studiu. 1734 navštěvuje Falun, aby zde přednášel o zkoušení nerostů. Seznamuje se zde, a posléze i zasnubuje, s dívkou jménem Sara Lisa Moraea, dcerou zámožného městského lékaře. Hmotně zabezpečen majetným budoucím tchánem vydává se Linné r. 1735 pokračovat ve studiích do holandského Harderwijku. Johannes Moraeus (1672-1742), Linnéův pozdější tchán Tato universita existovala v letech 1648–1811 a jejím absolventem byl také přírosovědec Herman Boerhaave (v r. 1693) V Harderwijku je téhož roku 1735 Karel promován doktorem medicíny (jeho disertační prací byla studie o vzniku horečky Hypothesis nova de febrium intermittentium causa). linnaeus Systema_naturae Nemaje peněz na zpáteční cestu zůstává v Amsterdamu, aby zde vydal první vydání svého Systema naturae (1735) - tehdy ještě pouze 14 stránkové dílko, které v třináctém vydání představovalo 10 svazků o ca 6000 stranách Systema naturae (1735) (již během dalších 25 let vyšlo 10 vydání, celkem asi 40 vydání) . 10. vydání z roku 1758 je starting point pro zoologickou nomenklaturu. R. 1738 se vrací do Švédska, po cestě navštěvuje ještě Paříž, kde se poznává s Bernardem a Antoinem de Jussieu. Ještě před návratem však stačí vydat v Leydenu Classes plantarum. Po celé 3 roky Linnéova holandského pobytu mu Sara Lisa zůstala věrná a Linné se po svém návratu se svojí "monandrian lily" v červnu roku 1739 ve Falunu oženil. V roce 1741 se jim narodilo první dítě - syn Carl. Linné vykonával zpočátku lékařskou praxi ve Stockholmu. Díky úspěchům při léčení plicních chorob se stává osobním lékařem švédské královny Ulriky Eleonory. R. 1741 v 34 letech se mu vyplnilo jeho přání a je jmenován profesorem botaniky a lékařství na universitě v Uppsale. Koncem téhož roku si pak vyměňuje stolici s Rosénem a stává se profesorem botaniky a přírodopisu. Uppsala philosophia_botanica Je zde mimo jiné také formulován princip binomického pojmenování druhů. Jsou zde vymezeny jednotky classis, ordo, genus, species a varietas. Philosophia botanica (1751) Philosophia botanica zahrnuje morfologickou terminologii, principy taxonomie a nomenklatury rostlin SexualSystem SpeciesPlantarum 1. 5. 1753 je podle tohoto díla starting point nomenklatury cévnatých rostlin, játrovek a rašeliníků. Species plantarum (1753) Linnéův sys-tém zahrnuje 24 tříd dle poč-tu, délky, srů-stu tyčinek a pestíků, tedy pohlavních orgánů je proto nazýván sys-tém sexuální. Linnéův systém Prvních 13 tříd tvoří rostliny monoklinickými květy s volnými (nesrostlými), stejně dlouhými (jednomocnými) tyčikami, podle jejichž počtu vymezuje jednotlivé třídy: 1. Monandria 2. Diandria 3. Triandria 4. Tetrandria 5. Pentandria 6. Hexandria 7. Heptandria 8. Octandria 9. Enneandria 10. Decandria 11. Dodecandria 12. Icosandria 13. Polyandria (tyčinek víc jak 12) Třídy 14. a 15. tvoří rostliny s tyčinkami volnými, nestejně dlouhými: 14. Didynamia - rostliny s dvoumocnými tyčinkami (2 delší než ostatní - např. Lamiaceae, Scrophulariaceae) 15. Tetradynamia - rostliny se čtyřmocnými tyčinkami (např. Brassicaceae) Třídy 16. až 20. tvoří rostliny se srostlými tyčinkami: 16. Monodelphia - rostliny s tyčinkami jednobratrými (v jednom svazečku - např. Malva) 17. Diadelphia - rostliny s tyčinkami dvoubratrými (např. Viciaceae) 18. Polyadelphia - rostliny s tyčinkami více- než dvoubratrými (trojbratré např. Hypericum, pětibratré např. Tilia) 19. Syngenesia - rostliny s tyčinkami srostlými v prašníkovou trubičku (Asteraceae) 20. Gynandria - rostliny s tyčinkami, jejichž nitky přirůstají ke čnělce pestíku. Třídy 21. až 23. zahrnují rostliny s květy diklinickými (jednopohlavnými): 21. Monoecia - jednodomé (např. Coryllus, Betula, Zea) 22. Dioecia - dvoudomé (např. Humulus, Salix) 23. Polygamiae - mnohomanželné (vedle diklinických na jednom jedinci i monoklinické květy - např. Fraxinus) 24. Cryptogamae - rostliny nekvetoucí Linnéův systém je umělý - absolutizující na jedné úrovni jediný znak (viz pozn. o relativitě znaků) Linné vychoval mnoho nadaných žáků, kteří působili v mnoha částech světa. Tito botanikové posílali řadu svých cenných nálezů Linnéovi a tak se začaly v Uppsale hromadit cenné sbírky botanické z nejrůznějších konců světa. Organizační schopnosti Linnéovy se projevily nejen vybudováním rozsáhlých musejních sbírek uppsalských, ale i rekonstrukcí zchátralé botanické zahrady, zbudováním přírodovědného musea v jeho letním sídle Hammarby u Uppsaly. Stál též u zrodu Stockholmské akademie věd, jejímž prvním předsedou se stal. Linné byl člověkem pracovitým, sám prozkoumal na 8000 květů. Jeho práce, jež napsal mnohdy ještě v mladém věku, působily revolučně. Těšil se i velké oblibě švédského dvora, který jej poctil šlechtickým titulem (1762). Měl však i četné odpůrce - např. církev považovala jeho nauku o pohlavnosti rostlin za nemravnou a navrhovala, aby byl za její hlásání souzen; dosáhla však pouze částečného vítězství, když po desetiletích bojů švédský parlament odhlasoval, že Linnéova myšlenka je nesprávná. Clitoria Sara Lisa Linneův syn Carl Linné junior Sara Stina Lovisa Lisa Stina Sophia Linnéovy dcery Linnéovo letní sídlo v Hammarby Linnéův dům v Uppsale R. 1776 byl 2x raněn mrtvicí. Poté byl již bezmocný a musel být ošetřován, zemřel l. p. 1778 ve věku 71 let, pochován je v uppsalské katedrále. Jeho bohaté soukromé sbírky bota-nické, entomologické, malako-zoologické a mineralogické, jakožto i bohatou knihovnu zdědil jeho syn Karel. Ten však předčasně zemřel, načež je za 900 zlatých guinií koupil londýnský lékař James Smith. Po jeho smrti přešly do majetku Linnean Society v Londýně, která je s úctou a pečlivě opatruje. Linné je jedním ze dvou botaniků zobrazených na bankovkách Linnéovy názory na variabilitu rostlin Linnéův názor na stálost druhů prošel během jeho života postupným vývojem. Zpočátku považoval Linné druhy za nemněnné bohem stvořené. Stvoření si Linné představoval tak, že všechno bylo stvořeno na velikém ostrově, uprostřed něhož se tyčila vysoká hora. Na nejvyšší části hory bylo podnebí dnes odpovídající polárnímu klimatu, níže podnebí mírného, rubtropického a tropického rázu. V jednotlivých stupních byla stvořena jim odpovídající fauna a flóra - vždy jeden pár od každého druhu. Když byl dokončen akt stvoření, počalo moře ustupovat a ostrov se spojil se souší. Rostliny a zvířata pak osídlily území, která jim charakterem a teplotou odpovídala. Měl značné zkušenosti se zahradními odrůdami, které nabyl zejména během pobytu v Holandsku. Tyto jej vedly k přesvěd-čení, že považuje všechny kultivary toliko za dílo zahradníků. Existence těchto kultivarů pak trvá pouze tak dlouho, dokud jim jejich tvůrci přinášejí každodenní oběti - tedy je omezena, stejně, jako je omezena doba života těch, kteří je stvořili, za-tímco skutečné druhy mají existenci nekonečnou stejně jako je nekonečná existence jejich stvořitele. Většinu odchylek pokládá za monstrozity způ-sobené především změnou ekologických podmínek pod vlivem pěstitele nebo za hří-čky přírody a tudíž jejich tr-vání považuje na rozdíl od stálých druhů toliko za přechodné. Při studiu taxonomicky komplikovaných skupin jako např. rod. Rosa nebo Achillea millefolium naráží na těžkosti. Zmiňuje se o nich a mj. píše, že se mu zdá, "jako by příroda z jednoho druhu vytvořila mnoho dalších, těžko rozlišitelných". Jednou mu jeden z jeho studentů Daniel Rudberg přinesl rostlinu Linaria vulgaris s terminálním aktinomorfním květem s pěti ostruhami. Linné ji pěstoval a poté, co shledal, že dává stálé potomstvo, nazval ji novým druhem Peloria, přičemž v práci Disertatio botanica de Peloria (z r. 1744) píše přímo, že tento druh vznikl z druhu Linaria vulgaris. V díle Plantae hybridae (1751) registruje na 100 hybridů (zejména u rodů Veronica, Delphinium, Saponaria). Hybridizaci považuje za hlavní způsob vzniku nových druhů. Experimentálně vypěstoval křížence mezi Tragopogon pratensis a T. porrifolius - což byl první uměle získaný a popsaný hybrid vůbec. Popsal výsledek pokusu do soutěže v Petrohradě kde byl r. 1760 oceněn. Cirsium heterophyllum Cirsium acaule × Cirsium acaule × C. heterophyllum = C. × alpestre Cirsium heterophyllum Cirsium palustre × Cirsium heterophyllum × C. palustre = C. × wankelii Cirsium heterophyllum Cirsium oleraceum × Cirsium heterophyllum × C. oleraceum = C. × affine Objev a zobecnění rodozměny (18/19. stol) 1784 – mechorosty – první zobrazení spór a jejich klíčení – první zobrazení archegonií a antheridií http://puvodni.mzm.cz/mzm/oddeleni/Virtualni_vystava_zelena/Hedwig.jpg Johann Hedwig (1730–1799) 1796 – první zobrazení klíčení spór kapradin a vznik sporofytu na gametofytu – John Lindsay (britský chirurg působící na Jamaice) hofmeist lifecycferns Objev a zobecnění rodozměny (1. pol. 19. stol) genetická podstata haploidní a diploidní fáze byla poznána až počátkem 20. století. 1851 – rodozměna = životní cyklus všech výtrusných vyšších rostlin – Wilhelm Hoffmeister (1824–1877) amici 1823 objevuje pylovou láčku, jež proroste skrz čnělku do semenníku. Osservazioni microscopiche sopra varie piante (Mondena 1823) Carl Wilhelm von Naegeli (1817 - 1891) prof. botaniky na univ. v Zürichu 1842 studuje dělení buněk uvnitř vznikajícího pylového zrna Zur Entwicklungs-geschichte des Pollens bei den Phanerogamen. (Zürich 1842). naegeli Objev principu opylení rostlin (1. pol. 19. stol) egg_pollen doublefertilazation Giovanni Battista Amici (1786-1863) prof. fyziky v Mondeně strassburger Über Befruchtung und Zelltheilung (Jena 1877) egg_pollen 1877 popis dělení a diferenciace buněk uvnitř zárodečného vaku 1898 objev dvojího oplození u rostlin Novyje nabljuděnija nad oplodotvorenijem u Fritillaria tenella i Lilium martagon, které vyšlo jako součást sborníku Dněvnik X. sjezda russkich estěstvoispytatělej i vračej v Kijevě. Objev principu oplození rostlin (2. pol. 19. stol) doublefertilazation Eduard Strassburger, 1844–1912, prof. botaniky univ. v Jeně Sergej Gavrilovič Navašin, 1857–1930, prof. botaniky na univ v Moskvě adanson Michel Adanson 1727 - 1805 SiteAdanson-2 První přirozené systémy (2. pol. 18. stol.) M. Adanson v díle Familles naturelles des plantes (1763) uvádí 58 čeledí, přičemž termín čeleď zavedl do systematiky jako první. Za základ třídění bere větší komplex morfologických znaků (včetně znaků vegetativních), přičemž úroveň, kterou přičítá těmto znakům při třídění má u něho ve všech případech stejnou hodnotu. Narodil se 7. dubna 1727 v Aix de Provence. Studoval v Paříži, kde byli jeho učiteli entomolog René-Antoine Réaumur a Bernard de Jussieu. V letech 1749 - 54 cestoval jako úředník Compagnie d'Afrique po Senegalu (dílo Histoire naturelle du Sénégal 1757 - původně mělo být osmidílné, ale vyšel jen jeden díl). Poté působil jako soukromý učitel v Paříži. jussieu_genera jussieu Antoine Laurent de Jussieu 1748 - 1836 V díle Genera plantarum secundum ordines naturales disposita (1789) teoreticky rozpracoval A. L. Jussieu systém strýce Bernarda. 20.000 druhů zde rozděluje do 100 čeledí a 15 tříd. Jako první vypracoval diagnózy čeledí (nazývá je však Ordo - stejně jako Linné). Na konci diagnóz poukazuje na vztahy k sousedním čeledím. Ve vymezení tříd se přidržuje v mnohém umělého vymezení na základě stavby květu, čeledi jsou však již blízké přirozenému systému - jak uspořádáním, tak i šířkou pojetí. Stejně jako jeho strýc a učitel Bernard de J. narodil se i on v Lyonu. Studoval medicínu v Paříži. Demonstrátor a později profesor botaniky v Jardin du Roi, později též profesor farmacie na Sorbonně. Po revoluci reorganisuje Jardin du Roi na Jardin des Plantes, při čemž zakládá rozsáhlé sbírky a knihovnu, jejíž mnohé fondy získal také z konfiskací zrušených klášterů. V Jardin des Plantes působil v od roku 1770 až do roku 1826, kdy ji předal svému synovi Adrianovi Jussieovi (1798-1853), který se proslavil hlavně svým Traité élémentaire de Botanique - skvělým a přesným výkladem souhrnu tehdejšícch botanických vědomostí, který dosáhl mnoha vydání. Objektivizace a racionalizace taxono-mických dat = Biostatistika (20. století) Biometrika rostlin - přelom 19/20. stol. britský matematik Charles Pearson definoval základní pojmy popisné statistiky – např. koeficient variance; pracoval většinou se znaky s normální gausovskou distribucí – sledoval např. počty ostnů na listech Ilex aquifolium Charles Pearson (1857-1936) 1963 Američané Robert Sokal a Peter Sneath numerická taxonomie – využívá shlukové analýzy, diskriminační analýzy, analýzy hlavních komponent a mnoha dalších, Uplatnění podmíněno rozvojem výpočetní techniky Robert Sokal (1926-2012) entomolog Fenetika = „každý znak má a priori stejnou váhu“ http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ae/Hulst_getand_blad_Ilex_aquifolium.jpg Peter Sneath (1923-2011) mikrobiolog https://www.sciencemag.org/content/336/6083/816/F1.large.jpg https://www.le.ac.uk/litandphil/images/presidents/large/1989_p_h_a_sneath.jpg Znaky kvantitativní a kvalitativní – biometrika. Variabilita živých organismů si vynucuje použití metod biostatistiky. Nejčastějšími výstupy numericko taxonomických metod jsou: dendrogram (v případě metod klasifikačních jako je např. clustrová analýza) nebo ordinační diagram (vyjádřený obvykle ve formě scatter plotu, v případě metod ordinačních jako je např. analýza hlavních komponent PCA = principal component analysis, a. hlavních koordinát PCoA, či analýza DCA). Darwin1 1859 evoluční teorie - Angličan Charles Darwin (1809-1882). On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life. (O vzniku druhů přírodním výběrem neboli uchováním prospěšných plemen v boji o život) (1859). 1866, Němec Ernst Haeckel (1834-1919) vyslovuje zákon rekapitulace = biogenetický zákon: ontogeneze = zkrácená fylogeneze (v témže roce zavádí pojem ekologie jakožto vztah organismu a prostředí). Haeckel Evoluční teorie (2. pol. 19. stol.) 1846 Angličan Richard Owen (1804-1892) definoval homologie a analogie / později obdoba v Hennigových apomorfiích a homoplasiích Report on the archetype and homologies of vertebrate skeleton owen Willi Hennig (1913–1976) 1950 něm. entomolog Willi Hennig Rekonstrukce fylogeneze = spojování skupin se společnými předky, na základě sdílení nově se v evoluci objevivších (odvozených) znaků = apomorfií Kladistika Každý znak byl někdy v evoluci nový – např.: genetický kód = apomorfie všech živých organizmů, cévní svazky = apomorfie vyšších rostlin kromě mechorostů, konduplikátně svinutý plodolist = apomorfie krytosemenných. Může ale vzniknout i nezávisle vícekrát, evoluce může vést vlivem selekce i ke konvergenci znaků. Cladogram Kladogram vychází z apomorfií při maximální úspornosti (= minimálního počtu změn) „maximum parsimony tree“. http://www.mun.ca/biology/scarr/139417.jpg dobzhansky Theodosius Dobzhansky 1900-1975 amer. populační genetik hardy_weinberg hardy_weinberg 1937 zákon o frekvenci alel v panmiktické populaci = Hardy-Weinbergova rovnováha. Darwinismus + genetika = syntetická teorie evoluce Ne jedinec, ale populace je základní jednotkou evoluce. Evoluce = změna frekvence alel v populaci – selekce, … drift, … drive(s) Theodosius Dobzhansky (Genetics and the origin of species 1937). G. Ledyard Stebbins (Variation and Evolution of Plants 1950). Syntetická teorie evoluce (1. pol. 20. stol.) stebbins George Ledyard Stebbins 1906-2000 americký botanik Wilhelm Weinberg 1862-1937 německý genetik Godrey Harold Hardy 1877-1947 britský genetik Isoenzymy - markery populační genetiky 20. stol. Gelová elektroforéza zviditelní rozdíly v prostorovém uspořádání, hmotnosti a síle elektrického náboje enzymů, bílkovin, nukl. kyselin Elektroforézu vynalezl 1937 švédský biochemik Arne Wilhelm Kaurin Tiselius (1902-1971) (Nob. cena 1948). v systematice od 80 let - hybridní původ druhů, breeding systémy: selfing vers. outcrossing, populační genetika Medal automatický sekvenátor Studium DNA 90. léta 20. stol. (1) postupy založené na polymerázové řetězcové reakci (PCR) v programovatelném zařízení, zvaném termocykler. (2) Pro čtení sekvence nukleotidů – sekven(c)ování se využívá automatický sekvenátor. Výhodou metod je, že stačí jen malé množství materiálu umožňující přežití zkoumaného jedince. Frederick Sanger Walter Gilbert Paul Berg Paul Berg 1926- Walter Gilbert 1932- Medal The Nobel Prize in Chemistry 1980 Fred Sanger 1918- Dr. Kary B. Mullis Medal The Nobel Prize in Chemistry 1993 Kary B. Mullis 1944- http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQb__V6GIclkDH78saK6zYuYzFxdId8ivXmVFDTEMNKm2bUgjBBG6S_is5C http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQb__V6GIclkDH78saK6zYuYzFxdId8ivXmVFDTEMNKm2bUgjBBG6S_is5C http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQb__V6GIclkDH78saK6zYuYzFxdId8ivXmVFDTEMNKm2bUgjBBG6S_is5C http://deanburnep.primaryblogger.co.uk/files/2010/06/british-flag.png 1970 - objev restrikčních endonukleáz Werner Arber, Hamilton Smith a Daniel Nathans obdrželi 1978 Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu. Restrikční enzymy jsou produkovány bakteriemi, které jich užívají k obraně proti virové RNA nebo DNA. Každý takový enzym rozpoznává a štěpí konkrétní krátkou nukleotidovou sekvenci, která v bakteriální DNA chybí. Například enzym EcoRI štěpí nukleotidové sekvence GAATTC. Restriction site of EcoRI Medal http://www.s9.com/images/portraits/1125_Arber-Werner.jpg http://www.campusdeexcelencia.info/images/fotos-premios-nobel/smith.jpg http://www.asbmb.org/uploadedfiles/aboutus/asbmb_history/nobel_winners/images/nobel_big/1978Nathans .jpg Daniel Nathans (1928-1999) Hamilton Smith (1931) http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQb__V6GIclkDH78saK6zYuYzFxdId8ivXmVFDTEMNKm2bUgjBBG6S_is5C http://www.vanpicture.com/data/media/23/swiss_flag.gif http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQb__V6GIclkDH78saK6zYuYzFxdId8ivXmVFDTEMNKm2bUgjBBG6S_is5C Werner Arber (1929) Bar-coding identifikace rostlin pomocí sekvence DNA barcoding_r1_c15 CCTCTTACTATAAATTTCATTGTTGTCGATATTGACATGTAGAATGGACTCTCTCTTTATTCTCGTTTGATTTATCATCATTTTTTCAATCTAACAAAT TCTATAATGAATAAAATAAATAGAATAAATTGATTACTAAAAATTGAGTTTTTTTCTCATTAAACTTCATATTTGAATCAATTTACCATAAATAATTCA TAATTTATGGAATTCAAAAAAATTCCTGAATTTGCTATTCCATAATCATTGTCAATTTCTTTATTGACATGAAAAATATGATTTGATTGTTATTATGAT CAATCATTTGATCATTGAGTATATATACGTACGTCTTTTTTTGGTATAGACGGCTATCCTTTCTCTTATTTCGATAAAGATATTTTAGTAATGCAACAT AATCAACTTTATTCGTTAGAAAAACTTCCATCGAGTCTCTGCACCTATCTTTAATATTAGATAAGAAATATTTTATTTCTTATAATAAATAAGAGATAT TTTATATCTCTCATTTTCTCAAAATGAAAGATTTGGCTCAGGATTGCCCACTCTTAATTCCAGGGTTTCTCTGAATTTGGAAGTTAACACTTAGCAAGT TNCCATACCAAGGCCAATCCAATGC http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi?PROGRAM=blastn&PAGE_TYPE=BlastSearch&LINK_LOC=blasthome Př. Eriophorum angustifolium: sekvence intronu chloroplastového genu pro transferovou RNA http://www.wired.com/wp-content/uploads/blogs/wiredenterprise/wp-content/uploads//2012/03/Oxford-Na nopore-MinION.jpeg http://media.economist.com/images/images-magazine/2011/03/12/tq/20110312_tqp001.jpg Next-generation-sequencing = kombinace štěpení DNA PCR a nanotechnologií https://encrypted-tbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcS2d091Ei9sLOCg-o5Ro4DEKNwzQ4QQa1rCHoLqXCxanTN kCBu-pA Nano-porová metoda Vznik bryologie (2. pol. 18. stol.) Termín "Musci" a kusé zmínky o jednotlivých meších nacházíme již u některých antických autorů (Varro, Columella, Plinius). V prvních herbářích otců botaniky z 16. století - Brunfelse, Bocka a Fuchse nacházíme stručné zmínky o jednotlivých meších, ale mnohdy nelze poznat o jaký druh či rod se jedná. Prvním botanikem, jehož lze považovat za bryologa, byl však až Johann Jacob Dillenius. Johann Jacob Dillenius (1687 - 1747) Botanik německý. Narodil se v Darmstadtu. Studoval lékařství v Giessenu, kde se stal členem císařské akademie přírodozpytců a profesorem botaniky. Později prof. botaniky v Oxfordu. Jeho nejvýznamnějším dílem je Historia muscorum (Oxford 1741), kde vedle snahy o přirozené uspořádání mechů a lišejníků, snaží se podat i obraz o jejich způsobu rozmnožování. Nepoužíval mikroskop ale pouze lupu. Tobolky považoval za tyčinky, výtrusy za pyl. Celkem v práci uvádí ca 600 druhů lišejníků a mechů k nimž však řadí i některé řasy, vranečky, plavuně, šídlatky a kapradiny. Sherard ve své závěti zabezpečuje Dilleniovi místo profesorské v Oxfordu. Dillenius je pokládán rovněž za oblevitele kleistogamic-kých květů. Pojem a termín kleistogamie se objevuje poprvé v jeho práci Hortus Elthamensis (Londidi 1732) Johann Hedwig (1730 - 1799) Bryolog německý. Otec a zakladatel vědecké bryologie. Pocházel ze sedmihradského Kronstadtu - dnešního Brašova. Studoval lékařství na universitě v Lipsku. Působil jako lékař v Lipsku a později se stal profesorem botaniky na tamnější universitě. Byl velmi vytrvalý - výzkumu mechů věnoval 40 let svého života. Měl kvalitní mikroskop, dostatek zručnosti při preparaci a bystrý cit pro jemnou stavbu mechů. Byl nejen přesným deskriptorem ale i skvělým ilustrátorem. Jeho kresby zachycují perfektně barvu i tvar se všemi povrchovými strukturami a skulpturami a působí velice přirozeně. Za jeho nejvýznamnější díla lze považovat Fundamenta historiae naturalis muscorum frondosorum (Lipsko 1782), kde v jednotlivých kapitolách podává přehled o morfologii mechorostů columella - popisuje a termíny opatřuje jednotlivé orgány mechové stélky. V práci Theoria generationis et fructificationis plantarum cryptogamicarum (St. Petersburg 1784) vysvětluje i rozšiřování spórami popř. vegetativními diaspórami u kapradin, plavuní a přesliček, řas, lišejníků a hub, hlavně však u mechů a jatrovek u nichž zobrazuje i pohlavní orgány. Antheridia považuje za tyčinky (genitalia mascula), archegonia za pestíky (genitalia feminea) - práce je doplněna 42 tabulemi s řadou kvalitních ilustrací. Zpočátku považoval štět s tobolkou za plod a jejich obsah za semena, později použil pro tobolku termín sporangium a zrníčka v ní obsažená nazval sporae. Posmrtně vyšlo jeho Species muscorum frondosorum (Lipsko 1801) - představující "start point" pro nomenklaturu mechů (podle usnesení Mezinárodního botanického kongresu v Cambridge r. 1930 s výjimkou druhů rodu Sphagnum a tříd Marchantiopsida a Anthoceropsida). Svůj systém mechů založil Hedwig především na stavbě peristomu. Všímá si též faktu, že mechy mohou stejně jako phanerogamy být jedno- a dvoudomé. Objev buňky Robert Hooke (1635 - 1703) Anglický matematik, fyzik, astronom a vynálezce. Narodil se ve Freshwater na ostrově Wight 18. července 1635 jako syn faráře. Studoval ve Westminsteru a v Oxfordu (1664 prof. fyziky), kde byl i asistentem chemika a fyzika Roberta Boyla. Později byl tajemníkem Royal Society a prof. geometrie na Gresham College v Londýně. Zdokonalil přístroje - tlakoměr, srážkoměr, hloubkoměr, vlhkoměr a mikroskop (složený okulár). Vynalezl princip segmentové irisové clony. Jako první navrhl pohon astronomického dalekohledu hodinovým strojem. Jeho vynález nepokoje - setrvačníkového kolečka spojeného se spirální vláskovou pružinou do rovnovážné polohy, umožnil výrobu přenosných a kapesních hodinek. Vynikl i ve stavitelství, mechanice, akustice. Spolu s Ch. Huygensem změřil roku 1665 teplotu varu a tání některých látek. Roku 1665 poprvé pozoruje v korku komůrky (Cells and Pores), další bunky pozoroval v mrkvi, bezu černém a kopru. Výsledky práce popsal a zobrazil v díle Micrographia or physiological description of minute bodies (Mikrographie aneb fyziologický popis drobných těles). Popsal i spirální cévy ve dřevě, žahavé chlupy u kopřiv (jako první vysvětluje, že šťáva v nich obsažená je příčinou toho, že kopřivy pálí). Popisy tak velkého kvanta nových druhů vyžadovaly hledání dalších a dalších znaků i znaků mikroskopických, takže se začaly v lůně botani-ky rodit např. rostlinná anatomie - fundamentální práce Itala Marcella Malpigiho či Angličana Nehemiaha Grewa grew_anatomy malpig1 Marcello Malpighi 1628 - 1694 grew Nehemiah Grew 1628 - 1711 Titulní strana Grewovy Anatomy of Plants Vznik rostlinné anatomie (konec 17. stol.) helmont Vznik rostlinné fyziologie Pokus, který provedl holandský přírodovědec a lékař Jan Babtist van Helmont (1577-1644) kolem roku 1600 v souvislosti s výživou rostlin je pravděpodobně prvním fyziologickým pokusem. Helmont pěstoval vrbovou větev v nádobě s předem známým množstvím zeminy. Pravidelně zaléval tuto větev kontrolovaným množstvím vody. Ani po 5 letech, kdy se již sílící větev měnila ve strom nezaznamenal prakticky žádný úbytek zeminy v nádobě. Z toho vyvodil, že rostlina získává zdroje pro svůj růst nikoli z půdy, nýbrž z vody. Když roku 1661 provedl analogický pokus s tykví anglický fyzik a chemik Robert Boyle (1627-1691), zrodila se "vodní" teorie výživy rostlin. tree své pokusy s výživou rostlin. Zaléval pěstované rostliny různými roztoky, mezi nimi také destilovanou vodou. Právě rostliny zalévané destilovanou vodou rostly nejhůře. Tyto pokusy, které značně zpochybňovaly "vodní" teorii výživy rostlin, však upadly v zapomnění. Schéma van Helmontova pokusu Dr Woodward V roce 1699 konal profesor přírodopisu na londýnské Gresham College John Woodward (1665-1728) Stephen Hales (1677 - 1761) Narodil se v Beckesbourne v anglickém hrabství Kent. Studoval theologii v Cambridge, kde navštěvoval i Newtonovy přednášky z experimentální fyziky a botanické přednášky Rayovy. Poté byl farářem v Teddingtonu v hrabství Middlesex. Teprve Hales je považován za skutečného otce nového experimentálního oboru - fyziologie rostlin - neboť přesná fyzikální měření pomocí přístrojů prováděl na rostlinách. Ve své knize Vegetable staticks (London 1727) podal obraz svých mechanických představ o pohybu šťáv v rostlinném těle, který získal na základě experimentů. Protože byl především fyzikem, představoval si, že pohyb roztoků je v rostlinném těle zprostředkován kapilárními silami.Vysvětluje při tom i jakou roli v tomto pohybu hraje transpirace, která podle něj vytváří savou sílu pro pohyb roztoku od kořene k listům. Změřil dokonce i rychlost, jakou se roztok od kořene k listům pohybuje a kořenový vztlak. Zajímalo ho i množství transpirované vody za jednotku času, a to jak u rostlin s listy, či bez nich, tak i u rostlin s listy na slunci, či s listy ve stínu. Studoval také, jak se liší intenzita transpirace u rostlin s jemnými, tenkými listy od intenzity transpirace u rostlin s listy kožovitými. Vysvětlil funkci průduchů, která podle něj spočívá v umožnění přístupu vzduchu do těla rostliny. K dalším jeho významným pokusům patří experimenty s bobtnáním semen. Nejenže stanovil sílu, kterou bobtnající semena sají vodu, ale objasnil i význam tohoto procesu při klíčení semen, jakožto prostředek k protržení pevného osemení v první fázi klíčení. hales V živočišné fyziologii proslul zejména tím, že vůbec poprvé přesně změřil v roce 1726 krevní tlak. Tento pokus publikoval v díle Statistical essay (Statistická pojednání) v roce 1733. 1737 Portrait of Frederik Ruysch Frederik Ruysch (1638 - 1731) Holandský lékař a anatom, Pocházel z Haagu. Nejprve se učil lékárníkem, poté studoval v Leydenu lékařství a od roku 1666 až do své smrti přednášel anatomii v amsterodamském cechu chirurgů. Pracoval též jako soudní lékař a v r. 1685 byl jmenován profesorem botaniky. Byl členem prestižních akademií v Londýně, Paříži a v Halle. imaging_1721_ruysch Učinil řadu anatomických objevů. Objevil např. bronchiální arterie a mozkovou arachnoideu. Proslul však především jako nepřekonatelný preparátor. Ve svém díle Thesaurus anatomicus (Anatomický poklad) z let 1701-1716 popsal svoji bohatou anatomickou sbírku, představující ve své době vrchol skvěle propracovaných anatomických preparačních technik. ruysch2 Pomocí nejrůznějších směsí vstřikovaných do cévního systému preparoval a barvil orgány i celé mrtvoly, tak že se jejich vzhled oproti normálnímu stavu téměř neměnil. dětskou mrtvolku vypreparoval tak dokonale, že car Petr I. ji považoval za živé spící dítě a chtěl ji políbit. Své objekty preparoval a uspořádával do scénických obrazů, hraničících mnohdy až s morbidností, v kabinetech, jež byly umístěny v mnoha amsterodamských nájemních domech. Vypreparoval dítě s vodnatelností mozku (hydrocephalus) a upravil je tak, že sedělo na podušce a v ruce drželo placentu. Ke konzervaci používal Ruysch mastek, rumělku, bílý vosk, ale i koňak a žitnou pálenku s přísadou černého pepře. delft Antony van Leeuwenhoek (1632 - 1723) Přírodovědec holandský. Narodil se v holandském Delftu v rodině košíkáře. Měl 14 sourozenců, otec mu zemřel, když mu bylo 5 let. V mladých letech se stal pokladním v obchodě s látkami Amsterdamu. Po 6 letech v Amsterdamu se vrací do rodného Delftu, kde si zařizuje vlastní plátenický obchod a aby si přivydělal, přijímá místo úředníka při městském soudu a zřízence na radnici. V oblasti přírodních věd byl samoukem, neuměl ani latinsky ani žádný jiný jazyk kromě holandštiny SL24 0628 Sám si vybrousil čočky, pomocí nichž si kolem roku 1670 setrojil jednoduchý mikroskop, zvětšující 275x s rozlišovací schopností 1.4 um. Začal pomocí nej pozorovat různé objekty. V roce 1673 se s jeho výsledky seznámil jeho krajan přírodovědec Regnier de Graaf a poslal několik ukázek Londýnské Royal Society. Další dopisy pak posílal Leeuwenhoek sám a Royal Society je dávala překládat do latiny a angličtiny a pak je uveřejňovala ve Philosophical Transactions. Leeuwenhoek tímto způsobem v letech 1689 - 1722 uveřejnoval svá pozorování, doplněná kvalitními kresbami leeuwspe objevil nálevníky a jednobuněčné řasy r. 1675 (nazval je animalcula), l. p. 1677 objevil spermie (u psa a králíka - po té co jej upozornil leydenský student Jan Ham 1650 - 1723), l. p. 1683 uviděl ve svém mikroskopu jako první na světě baktérie, když studoval pepřový nálev, aby odhalil příčiny měknutí pepře; l. p. 1688 červené krvinky. biology