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INTRODUÇÃO À TAXONOMIA DAS FANERÓGAMAS Engenharia Agronômica Sistemática Vegetal Prof.ª Dr.ª Mª Angélica O. Marinho Surgimento e evolução das grandes divisões vegetais Objetivos • Compreender o surgimento e evolução das grandes divisões vegetais • Iniciar os estudos das Fanerógamas Introdução “Algas” 26.900 Briófitas 16.600 Pteridófitas 11.300 Gimnospermas 629 Angiospermas 240.000 Plantas Número de espécies descritas de organismos vivos Wilson 2003 Vírus 1.000 Bactérias 4.760 Fungos 46.983 Protozoários 30.800 Invertebrados 989.761 *insetos 751.000 Vertebrados 43.853 Introdução Diversidade biológica no mundo Riqueza florística nas Américas Ulloa-Ulloaet al. (2017) Américas 124.933 espécies América do Sul 82.052 espécies 6.227 gêneros e 355 famílias (1/3 das espécies) 73.552 são endêmicas ~744 espécies novas de plantas são descritas por ano. Introdução Como conciliar filogenias e classificações taxonômicas? Na classificação filogenética de grupos tradicionais, qual nível hierárquico apropriado a ser aplicado ? Por que o Sistema APG evita ordens com uma só família? Ex. espermatófitas, embriófitas, leguminosas, solanáceas • Sistema de classificação em ordens; • São nomeados somente os grupos monofiléticos; • Evitam-se ordens com uma só família para aumentar informatividade. Introdução Sistema APG Classificações, necessariamente, menos informativas que filogenias, pois nem todos os clados são nomeados. Méritos e limitações relativos das abordagens morfológicas e moleculares: -variam entre grupos de organismos, -variam nos diferentes níveis taxonômicos 2 vantagens principais dos métodos moleculares: -amplitude filogenética das comparações -independência de influências externas Cycadopsida Ginkgopsida Coniferopsidae Magnoliopsida Introdução Reinos (Domínios) Archaea Bacteria Eucarya 7 subreinos Chlorobionta 2 divisões: Cholorophyta (8 classes) Streptophyta (13 classes) ex. Heterokontobionta, Mycobionta, Rhodobionta etc. ex. Charophytina, Marchantiophytina, Bryophytina etc6 subdivisões de plantas vasculares Lycopodiophytina Psilophytina Equisetophytina Marattiophytina, Filicophytinae Spermatophytina 4 classes Introdução Eucariontes; Pluricelulares; Autótrofos; Fotossintetizantes; Presença de seiva (bruta e elaborada); Presença de parede celular (celulose), coloroplastos e Estômatos; Amido como carboidrato de reserva; Predominantemente, terrestres; Tamanhos variados; Reino Plantae Características Gerais Angiospermas (COM FRUTOS) Plantas que produzem frutos CRIPTÓGAMAS (SEM SEMENTES) FANERÓGAMAS (COM SEMENTES) VEGETAIS INFERIORES VEGETAIS SUPERIORES Embryophyta ex: Musgos e hepáticas ex: Samambaias e avencas ex: Pinheiro Briófitas (AVASCULARES) Pteridófitas (VASCULARES) Gimnospermas (SEM FRUTOS) Evolução das plantas Dois flagelos anteriores em forma de chicote Amido (dentro do cloroplasto) Clorofila a e b Flagelos assimetricamente ligados Tipo de divisão celular Tecido parenquimático Esporos de parede espessa Embrião Cutícula Estômatos Floema, Xilema Divisão celular apical Esporófito ramificado Traqueídes Antóceros HepáticasCarofíceas Carófitas Musgos Traqueófitas Clorófitas Algas verdes Licófitas Monilófitas Espermatófitas (Grupo externo) Eufilófitas Traqueófitas Embriófitas (Plantas terrestres*) (Plantas Vasculares) Evolução das plantas Embryophyta DEVONIANO 400MY AntócerosHepáticas Musci. Seção transversal do caule Reconstituição ilustrativa do fóssil de esporófito de Aglaophyton major Embryophyta Evolução das plantas Sua origem data de cerca de 420 milhões de anos Corpo simples, com eixos eretos e ramificados dicotomicamente Esporófitos ancestrais Não dependia do gametófito feminino para a nutrição Até 50 cm de altura Permitiu a existência de corpos mais complexos Ramificação dicotômica Com múltiplos esporângios ter minais Careciam de raízes Caule rastejante rizomatoso Rhyniophyta Aneurófitas* *EXTINTOS Judd et al. (2008) Archaeopteris* Ginkgófitas Gnetófitas Angiospermas “Gimnospermas” Espermatófitas Lignófitas (Plantas lenhosas) Plantas com sementes Evolução das plantas Embryophyta Angiospermas Cicadófitas Pinófitas Meristemas laterais Câmbio vascular Desenvolvimento secundário em espessura e xilemático mais expressivo encontrado nas gimnospermas. Embryophyta Evolução das plantas Progimnospermas Reproduziam por esporos Floresta do Carbonífero Devoniano médio – Carbonífero inferior Folhas semelhantes as de monilófitas Caule de “gimnosperma” Aneurophytales Archaeopteridales Licófitas Monilófitas Espermatófitas Eufilófitas Traqueófitas Embriófitas (Plantas terrestres*) (Plantas Vasculares) Evolução das plantas Embryophyta AntócerosHepáticas Musci. Eustelo Protostelo Sifonostelo Ricinus (Espermatófita) Adianthum (Monilófita Lycopodium (Licófita) Ogura (1972) Complexidade de estelos em Licófitas e Monilófitas Evolução das plantas Embryophyta Teoria da “EXPANSÃO” Teoria da “INVASÃO” A porção central não se diferencia em tecido vascular (tecido morfologicamente vascular) O córtex invade o cilindro central por meio das lacunas foliares dos ramos Medula? Licófitas Monilófitas Espermatófitas Eufilófitas Traqueófitas Embriófitas (Plantas terrestres*) (Plantas Vasculares) Evolução das plantas Embryophyta AntócerosHepáticas Musci. Sifonostelo Simpson 2006 Megafilo Saída do traço foliar forma lacuna no estelo Raven et al. 2006 Evolução das plantas Embryophyta Licófitas Monilófitas Espermatófitas Eufilófitas Traqueófitas Embriófitas (Plantas terrestres*) (Plantas Vasculares) Evolução das plantas Embryophyta AntócerosHepáticas Musci. Sequência repetida invertida do DNA plastidial Olmstead & Palmer 1991, baseado em Shinozaki et al. 1986 Embryophyta Evolução das plantas Essa competição pode ter estimulado ainda mais a evolução das plantas vasculares. Competição por espaço e luz Seus corpos aumentavam em complexidade Evolução das plantas Traqueófitas Presença Plantas vasculares Células especializadas estão reunidas em tubos que transportam água e nutrientes através do corpo da planta. Sistema de tecidos vasculares Licófitas Gimnospermas Angiospermas sem sementes com sementes Espermatófitas (com sementes, flor e fruto) (nuas) Traqueófitas Ciclos de vida com esporófitos dominantes Clado que compreende ~ 93% de todas as plantas terrestres Embrião características Tecidos vasculares de transporte (xilema e floema) Desenvolvimento de raízes e folhas Especializadas produtoras de esporos (esporofilos) Monilófitas Vasos condutores de seivaEmbryophyta Evolução das plantas Órgãos para fixação e absorção de água e sais minerais (que agora estão no solo) Endoderme Epiderme com revestimento para impedir a desidratação. Estômatos permitem a troca de gases entre o vegetal e a atmosfera. Embryophyta Evolução das plantas http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=EST%C3%94MATOS&source=images&cd=&cad=rja&docid=pPfjrXDuj6y5GM&tbnid=Om50e59XHyzPbM:&ved=&url=http%3A%2F%2Fwww.brasilescola.com%2Fbiologia%2Fcelulas-guardas.htm&ei=jEFsUY_WBsbp0QH93IG4CQ&psig=AFQjCNHtvap2dg2Zfm0D7f1IvfoLX_W2cA&ust=1366135564518973 http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=EST%C3%94MATOS&source=images&cd=&cad=rja&docid=4oU5WogYhGvWrM&tbnid=D1hqWuAVwXRFYM:&ved=&url=http%3A%2F%2Fdjalmasantos.wordpress.com%2F2010%2F09%2F11%2Forgaos-de-arejamento-vegetal-4%2F&ei=jEFsUY_WBsbp0QH93IG4CQ&psig=AFQjCNHtvap2dg2Zfm0D7f1IvfoLX_W2cA&ust=1366135564518973 Reprodução Embryophyta Evolução das plantas Os esporófitos formam elementos ligados a reprodução sexuada, reunidos em estróbilos, ramos modificados com estruturas relacionadas com a reproduçãosexuada. Sifonogamia Elementos que permitiram a fecundação sem a necessidade de água para o deslocamento do gameta masculino ESTRÓBILOS: FEMININOS OU MASCULINOS Lyginopteridophyta (Pteridospermae) Pteridospermae Primeiros grupos a apresentarem sementes Frequentes no carbonífero Semelhantes a samambaias gigantes Ginófito se desenvolvia dentro do esporângio Embryophyta Evolução das plantas Formando um óvulo protegido por um tegumento Possibilita a formação de semente