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Introdução ao estudo da botânica Botânica: deriva do adjetivo grego "que se refere às plantas". Histórico Conhecimentos biológicos empíricos datam da época pré- histórica. • Desde a mais alta antiguidade já se conhecia a importância das plantas para o homem. Fonte de alimentos; Remédios; Vestimentas etc Sistemática Vegetal Parte da botânica que agrupa plantas dentro de um sistema, levando em consideração suas características morfológicas internas e externas, suas relações genéticas e suas afinidades A Sistemática compreende: •Identificação – determinação de um grupo como idêntico ou semelhante a outro já conhecido, com o uso da morfologia, anatomia, biogeografia, genética e outras ciências afins, através de chaves analíticas ou por comparação com outro material já devidamente identificado. •Nomenclatura – relacionada com o emprego correto dos nomes da plantas e compreende um conjunto de princípios, regras e recomendações; •Classificação – ordenação das plantas em um táxon – Atenção!!! Classificação ≠ Identificação (ou determinação) OBJETIVOS DA SISTEMÁTICA VEGETAL • Identificar, dar nomes e descrever os organismos; • Inventariar os organismos segundo grupos hierárquicos; • Permitir a recuperação de informações; • Organizar sistemas de classificação que mostrem os parentescos entre os organismos; • Entender os processos evolutivos. Sistema Classificação Pode ser usado para: A- Descobrir novas espécies B- Coleções Coleta e preservação de espécimes • Coleções locais, regionais, nacionais ou mundiais; • Espécies nativas a serem estudadas, espécies conhecidas e\ou desconhecidas; • Espécies de valor econômico; Nomenclatura Botânica Nomes comuns X nomes científicos Polinomiais vs. Binomiais Carolus Linnaeus (1707-1778) Construção dos nomes Nome da espécie: Inga ingoides (Rich.) Willd. UNIDADES SISTEMÁTICAS • De acordo com as relações entre as plantas, elas devem ser enquadradas em categorias que indiquem suas afinidades sistemáticas. • As unidades sistemáticas são estabelecidas pelo Código de Internacional de Nomenclatura Botânica (CINB). • Os nomes aplicados a todas as categorias são latinos ou latinizados. • Código Internacional de Nomenclatura Botânica – CINB - Compreende princípios, regras e recomendações. (Atualizado a cada 4 anos). A – Os princípios • A Nomenclatura Botânica é independente de zoologia; • A nomenclatura de um grupo taxonômico baseia-se na prioridade de publicação; • Cada táxon tem apenas um nome válido; • Independentes de sua origem, os nomes dos táxons são tratados como nomes latinos; • As regras de nomenclaturais são retroativas, exceto quando claramente limitadas B – As regras São organizadas em artigos, os quais visam pôr em ordem os nomes já existentes e orientar a criação de novos nomes. C – As recomendações Tratam de pontos secundários e indicam a melhor forma de se escolher um nome Reino = bionta Filo/Divisão - phyta Classe – opsida; subclasse – idae; Superordem - anae; Ordem - ales; Família – aceae; Subfamília – oideae; Tribo – eae; Subtribo - inae; Gênero – nenhuma terminação, sendo escrito em itálico e com a letra inicial maiúscula Espécie – nenhuma terminação, nome do gênero mais o epíteto específico escritos em itálico CATEGORIAS E TERMINAÇÕES SEGUNDO A CINB CATEGORIAS TAXONÔMICAS E TÁXONES Reino: Vegetabilis Divisão: Angiospermae ( ou Magnoliophyta) – subdivisão: phytina Classe: Dicotyledoneae ( ou Magnoliatae ou Magnoliopsida) Subclasse: Rosidae Ordem: Rosales Subordem: Rosineae Família: Rosaceae Subfamília: Rosoideae Tribo: Roseae Subtribo: Rosinae Gênero: Rosa Espécie: Rosa gallica L. Variedade: Rosa gallica L. var. versicolo Thory REGRAS DO CÓDIGO INTERNACIONAL DE NOMENCLATURA BOTÂNICA • Gênero e espécie não tem terminações fixas • O nome de uma planta é uma combinação de dois nomes (binária), sendo o primeiro o nome de gênero e o segundo o epíteto específico • Todo nome deve ser acompanhado pelo nome do autor da espécie, e deve aparecer destacado do texto (itálico) Ex.: Caesalpinia echinata L. (Pau-Brasil) Nomenclatura Botânica Caesalpinia echinata a. nome do gênero b. epíteto específico Nomenclatura Botânica Caesalpinia echinata L. a. nome do gênero b. epíteto específico c. autoria = quem descreveu (nome) a planta frequentemente abreviado, e. g. Linnaeus = L. or Linn. a b c Nomenclatura Botânica - Regras Quando uma espécie muda de gênero, o nome do autor do basinônimo (primeiro nome dado a uma espécie) deve ser citado entre parênteses, seguido pelo nome do autor que fez a nova combinação. Ex.: Tabebuia alba (Cham.) Sadw.; Basinônimo: Tecoma alba Cham Conservação de nomes Cada grupo taxonômico só pode ter um nome correto (associado a um tipo nomenclatural), exceto alguns casos considerados como nomina conservanda: Palmae (Arecaceae tipo Areca L.) Gramineae (Poaceae tipo Poa L.) Cruciferae (Brassicaceae tipo Brassica L.) Leguminosae (Fabaceae tipo Faba Mill.) Guttiferae (Clusiaceae tipo Clusia L.) Umbelliferae (Apiaceae tipo Apium L.) Labiatae (Lamiaceae tipo Lamium L.) Compositae (Asteraceae tipo Aster L SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO • Compreender o mundo que o cerca • Antigüidade – reconhecer os tipos de plantas que eram úteis (alimentícias, medicinais, venenosas) • Diferentes sistemas de classificação (ao longo da História) • 4 categorias SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO 1- HÁBITO DAS PLANTAS (erva, arbusto, árvore, etc) – Theophrastus (370-285 a.C) – Pai da Botânica – “História Plantarum” Herbalistas – aspectos utilitários da planta – Gaspard Bauhin, Turner, André Caesalpino (Séc. XVII) 2 – ARTIFICIAIS – Carl F. von Linné (1707-1778) – “sistema sexual”, ênfase nos caracteres florais: Monoecia, Dioecia, Polygamia, Cryptogamia – “Species Plantarum “(1753) 3 – NATURAIS – séc. XVIII – criacionistas – plano de Deus. Utilizam grande número de caracteres – Jussieu, De Candolle (Augustin, Alphonse e Anne), Lamarck 4 – FILOGENÉTICOS – relaciona ancestralidade e descendência. Fase enciclopédica – utiliza toda a informação disponível no momento a respeito das taxas envolvidas – Engler, Takhtajan, Dahlgren, Cronquist A partir do Séc. XX – dados citogenéticos, citológicos, embriológicos e de comportamento (barreiras reprodutivas) passaram a ser utilizados Déc. 60 – taxonomia química – vias biossintéticas e os compostos relacionados Déc. 80 – Biologia molecular CLASSIFICAÇÃO DAS PLANTAS As plantas cobrem boa parte dos ambientes terrestres do planeta. Existem vários tipos de planta e elas ocupam os mais diversos ambientes. Em geral, os cientistas consideram como critérios importantes: a característica da planta ser vascular ou avascular, isto é, a presença ou não de vasos condutores de água e sais minerais (seiva bruta) e matéria orgânica (a seiva elaborada); ter ou não estruturas reprodutoras (semente, fruto e flor) ou ausência delas. DIVISÕES DOS GRUPOS DE PLANTAS •CRIPTÓGAMAS: Palavra composta por cripto, que significa escondido, e gama, cujo significado está relacionadoa gameta (estrutura reprodutiva). Esta palavra significa, portanto, "planta que tem estrutura reprodutiva escondida". PLANTAS SEM SEMENTE. • FANERÓGAMA: Palavra composta por fanero, que significa visível, e por gama, relativo a gameta. Esta palavra significa, portanto, "planta que tem a estrutura reprodutiva visível". São plantas que POSSUEM SEMENTE. •GIMNOSPERMA: Palavra composta por gimmno, que significa descoberta, e sperma, semente. Esta palavra significa, portanto, "planta com semente a descoberto" ou "SEMENTE NUA". •ANGIOSPERMA: Palavra composta por angion, que significa vaso (que neste caso é o fruto) e sperma, semente. A palavra significa, "planta com semente guardada no interior do fruto". TALÓFITAS Ou Vegetais inferiores CRIPTÓGAMAS ou Vegetais intermediários FANERÓGAMAS ou vegetais superiores Algas Pluricelulares Briófitas Pteridófitas Gimnospermas Angiospermas Clorofíceas ou algas verdes Rodofíceas ou algas vermelhas Feofíceas ou algas pardas ex: Musgos e hepáticas ex: Samambaias e avencas ex: Pinheiro do Paraná Ex: qualquer planta que produz fruto (ex: mangueira, cajueiro, laranjeira, abacateiro...) Divisões dos grupos de plantas BRIÓFITAS musgos musgos hepáticas musgos musgos musgos líquens hepáticas musgos samambaias Pteridófita (samambaia) soros da samambaia Samambaiaçu PTERIDÓFITAS soros da avenca Avenca (pteridófita) PTERIDÓFITAS sequóia Pinheiro do Paraná Pinha imatura Pinha madura Pinha ou estróbilo ou flor pinha fecundada semente semente ou pinhão Pinus GIMNOSPERMAS cycas ciprestes GIMNOSPERMAS ANGIOSPERMAS Qual foi a seqüência evolutiva dos vegetais? Algas Verdes (1º) Briófitas (2º) Pteridófitas (3º) Gimnospermas (4º) Angiospermas (5º) Briófitas Quais são as principais características das briófitas? • 1. São plantas criptógamas (não produzem flor, semente ou fruto) • 2. Foram as primeiras plantas que ocuparam o ambiente terrestre; • 3. Vivem em ambientes úmidos, pois dependem da água do meio ambiente para a fecundação; • 4. São as únicas plantas AVASCULARES, ou seja, sem tecidos condutores de seivas (xilema e floema). Devido a esta característica apresentam um pequeno porte (alguns centímetros) e o transporte das seivas é realizado lentamente de uma célula para outra, por difusão ou por osmose; 5. São seres haplodiplobiontes, onde a fase gametofítica(n) é duradoura e a esporofítica(2n) é passageira; 6. Reproduzem-se por metagênese ou alternância de gerações; 7. Neste grupo o gametófito é dióico (“sexo separado”,ou seja, tem o gametófito masculino separado do gametófito feminino); 8. Nas briófitas a fase de esporófito(2n) é dependente do gametófito(n) feminino quanto a nutrição. Pteridófitas QUAIS SÃO AS PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DAS PTERIDÓFITAS? • 1. São plantas criptógamas (não produzem flor, semente ou fruto) • 2. Foi o segundo grupo vegetal na escala evolutiva das plantas, e o primeiro a possuir vasos condutores de seivas, ou seja, SÃO VASCULARES; A presença da vascularidade permitiu a elas crescerem mais que as briófitas; • 3. Também vivem em ambientes úmidos, pois assim como as briófitas necessitam da ajuda da água do meio para a fecundação; • 5. Assim como todas as plantas são seres haplodiplobiontes, sendo a fase esporofítica(2n) duradoura e a gametofítica(n) passageira; • 6. Reproduzem-se por metagênese ou alternância de gerações; • 7. Neste grupo o gametófito(n) é monóico ou hermafrodita (possui os dois aparelhos reprodutores no mesmo indivíduo); • 8. A fase de gametófito ou gametofítica é chamada de prótalo (parece um coração de bigode). Quais são as principais SEMELHANÇAS entre as briófitas e as pteridófitas? • São plantas criptógamas, ou seja, não produzem flor, semente ou fruto; • Vivem em ambientes úmidos, pelo fato de ambas dependerem da água do meio para a reprodução; • São haplodiplobiontes e reproduzem-se por metagênese. 1º. BRIÓFITAS: - São avasculares, - A fase gametofítica(n) é duradoura e a esporofítica(2n) é passageira; - O gametófito(n) é dióico; - O esporófito(2n) depende do gametófito(n) feminino quanto a nutrição. 2º. PTERIDÓFITAS: - São vasculares; - A fase gametofítica(n) é passageira e a esporofítica(2n) é duradoura; - O gametófito(n) é monóico ou hermafrodita (lembrar do prótalo ou “coração de bigode”); - Neste grupo o esporófito não depende do gametófito quanto a nutrição, pois ambos fazem fotossíntese. Quais são as principais DIFERENÇAS entre as briófitas e as pteridófitas? Gimnospermas Pinheiro do Paraná estróbilo ou pinha ou flor do pinheiro Sequóia gigante Sequóia gigante Sequóias gigantes Quais são as principais características das gimnospermas? • São plantas fanerógamas, ou seja, produzem flor e semente, duas estruturas que aparecem pela primeira vez na evolução das plantas; • Suas flores denominam-se estróbilos ou pinhas, elas não possuem elementos de atração para os polinizadores, por isso são polinizadas pelo vento. • Foram as primeiras plantas a conquistarem definitivamente o ambiente terrestre - não dependem mais da água do ambiente para a fecundação • seu “filhote ou bebê” fica protegido em uma estrutura que possui reservas e uma capa que o protege contra a desidratação, ou seja, SEMENTE; • São plantas vasculares, sendo a maioria árvores lenhosas (de grande porte); • São plantas espermatófitas (produtoras de sementes); • São plantas sifonógamas, ou seja , produzem grão de pólen e tubo polínico; • São comparadas com os répteis; • São seres haplodiplobiontes, onde a fase de esporófito(2n) é duradoura e a de gametófito(n) é passageira; • Reproduzem-se por metagênese ou alternância de gerações, assim como todas as plantas. Angiospermas Quais são as principais características das angiospermas? • São plantas fanerógamas (produzem flor e semente); • São espermatófitas (produtoras de sementes); • São as únicas plantas que produzem semente protegida por fruto; • Geralmente produzem flores coloridas, cheirosas, que produzem néctar, por isso são polinizadas por animais, tais como, insetos (abelhas, borboletas, formigas...), passarinhos (ex:beija-flor) ou até mesmo algumas espécies de mamíferos voadores (ex: morcegos nectívoros); • É o grupo vegetal mais recente e mais abundante da Terra. Esse sucesso na dispersão se deve ao fato de serem as únicas plantas que produzem fruto, uma estrutura que além de proteger a semente serve de elemento de atração para os animais dispersores de sementes, • Também não dependem mais da água do meio para a reprodução, pois produzem grão de pólen e tubo polínico; • Como é um grupo muito numeroso foi subdividida em dois outros grupos: MONOCOTILEDÔNEAS Ex: capim, cana-de-açúcar, milho, arroz, trigo, aveias, cevada, bambu, centeio, lírio, alho, cebola, banana, bromélias e orquídeas. DICOTILEDÔNEAS Ex: feijão, amendoim, soja, ervilha, lentilha, grão-de-bico, pau-brasil, ipê, peroba, mogno, cerejeira, abacateiro, acerola, roseira, morango, pereira, macieira.
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