SISTEMÁTICA DE FANERÓGAMAS

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QUAL A IMPORTÂNCIA DA SISTEMÁTICA DE FANERÓGRAMAS?
Possui importância na indústria farmacológica, na preservação de APPS , na alimentação dentre outros
PORQUE USAR NOME CIENTÍFICO?
Pois ajuda na comunicação , agrupando os organismos de acordo com suas características, facilitando o estudo. 
COMO É REALIZADO A COLETA E HERBORIZAÇÃO DO MATERIAL BOTÂNICO?
* FOLHA , TEXTO
FILOGENIA MOLECULAR:
É o uso das estruturas moleculares com vista a se ganhar as informações sobre as relações evolutivas de um organismo
RECONSTRUÇÃO FILOGENÉTICA
DADOS UTILIZADOS:
TRADICIONALMENTE: Características morfológicas
ATUALMENTE: Dados moleculares
EXTRAÇÃO DO DNA
Realiza a coleta da planta que se deseja analisar, parte do tecido vegetal é colocado em sílica em gel, a água irá sair da planta e o DNA será preservado. Coloca-se o material em um PCR onde irá multiplicar a região específica do DNA que se tem interesse, faz posteriormente a leitura do DNA em um sequenciamento e posteriormente o alinhamento da sequencias e por fim a análise filogenética.
PRINCIPAIS METODOS DE CONSTRUÇÃO FILOGENÉTICA:
MÁXIMA PARCIMONIA:
Procura a topologia com o menor número de passos evolutivos.
Possui dois tipos de algoritmos:
1- Para gerar e modificar as topologias
2- Para contar o número de passos da árvore
Principais problemas:
Geralmente subestima o comprimento dos ramos
Não adota um modelo evolutivo, calculado a partir dos dados
Alteração de ramos longos
MAXIMA VEROSSIMILHANÇA/ INFERÊNCIA BAYESIANA
Métodos probabilísticos, adotando um modelo evolutivo, calculado a partir de dados presentes
QUAIS SÃO OS MÉTODOS ADOTADOS PARA LIDAR COM A INFORMAÇÃO PRESENTE EM MAIS DE UM TIPO DE TOPOLOGIA?
Consenso estrito: Apenas grupos presentes em todas ás árvores analisadas
Consenso de maioria: Grupos presentes na maioria das árvores analisadas.
DNA BARCODING PORQUE É MAIS COMPLICADO USA-LOS EM PLANTAS?
Nas plantas especialmente nas angiospermas por apresentarem baixas taxas de substituição das bases de DNA mitocondrial, divergências codificantes do gene COI entre famílias de plantas e por rapidamente terem a estrutura do seu genoma mitocondrial modificada.
SISTEMÁTICA DE FANERÓGAMAS
OBJETIVOS
Conhecer as principais características dos principais grupos de plantas baseando-se em sua morfologia e reprodução, bem como sua classificação e identificação
SISTEMÁTICA: é o estudo (descoberta, descrição e interpretação) da diversidade biológica e de sua origem e relações de parentesco
RAMOS DA SISTEMÁTICA
CLASSIFICAÇÃO (feita pelo homem): é a organização de organismo em categorias táxons
TAXONOMIA (muito usada como sinônimo de sistemática): trata dos princípios e normas de nomenclatura e classificação dos organismos
NOMENCLATURA: nomeia corretamente os organismos de acordo com certas regras, princípios e recomendações.
IDENTIFICAÇÃO X CLASSIFICAÇÃO
A classificação envolve a organização e ordenação dos indivíduos em táxons com base em suas relações de parentesco
A identificação envolve a verificação de qual táxon um organismo (já classificado) pertence
PRINCIPAIS SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃO DAS ANGIOSPERMAS
SISTEMAS ARTIFICIAIS ( Linnaeus) 
Classificou as plantas de acordo com o seu "Sistema Sexual“ baseando-se nas características florais (presença e ausência de flores e no número e posição dos estames); mais preocupado em classificar para identificar do que para traçar relações de afinidade.
SISTEMAS NATURAIS
Baseados num conjunto de caracteres (afinidade natural) semelhantes que une as plantas; usando-se o maior número possível de caracteres, determinando qual o número mínimo de caracteres a serem usados numa classificação; defendiam apenas a atividade classificatória
Jussieu- classificou acotiledôneas,mono e di
SISTEMAS FILOGENÉTICOS (firmado na teoria da evolução com Charles Darwin)
Baseados na variabilidade das espécies, levando-se em consideração a história evolutiva das espécies (filogenia); procurava agrupar os taxons conforme a ancestralidade e descendência
Cronquist- mono e dicotiledôneas (magnoliophyta)
- Sistema Gradistas – levantavam hipóteses a partir de características presentes nos fósseis; organiza os grupos em grados, onde cada um representa um grau na história evolutiva desses grupos; não utilizavam metodologia; não reproduzível.
- Sistema Cladistica (filogenético) – organiza os seres vivos por relações de parentesco a partir de um ancestral comum; propõem hipóteses testáveis de relações genealógicas; metodologia reproduzível; apresenta poder de predição e retrata a árvore da vida
APG - Angiosperm Phylogeny Group 
Propôs uma nova classificação para as plantas com flores (em 1998 - no final do século XX) baseando-se também em informações moleculares; estabeleceu um novo esboço de arvore filogenética de angiospermas envolvendo o reconhecimento de grupos monofiléticos em todos os níveis. Porém, o monofiletismo de algumas famílias permaneceu sob investigação com ampla amostragem e aplicação de técnicas moleculares reconhecendo a necessidade de uma nova classificação mais precisa.
Em 2003 foi proposta uma nova classificação (APG II), baseada em novos estudos; Em 2009 uma terceira proposta de classificação foi feita (APG III).
- Grupos naturais são grupos monofiléticos ( aquele que envolve o único ancestral e todos os seus descendentes);
- Grupos parafiléticos possuem um ancestral em comum, mas não englobam todos os descendentes
NOMENCLATURA BOTÂNICA
 Nomeia grupos baseando-se em regras estabelecidas por um órgão maior o ICBN (Código Internacional de Botancia)
Garante estabilidade e universalidade aos grupos taxonômicos, facilitando a comunicação e acesso a identificação na comunidade cientifica
O ICBN é organizado em princípios, regras (ordenando os nomes já existentes e orientando a criação de novos nomes), recomendações (indicando a melhor forma de escolha de um nome)
PRINCÍPIO I - independência do código internacional de nomenclatura botânica
Diz que aquilo que vale para a botânica não vale para a zoologia e vice-versa e que a nomenclatura botânica é independente da nomenclatura zoológica
PRINCÍPIO II - princípio do tipo ou tipificação
Atribuição do tipo junto com o nome da nova espécie descoberta:
HOLÓTIPO : exemplar selecionado
ISÓTIPOS: duplicatas do holótipo
PARÁTIPO (S): demais exemplares
** quando existir mais de um exemplar (série tipo) 
SINTIPOS: exemplar não selecionado
LECTÓTIPO: exemplar selecionado posteriormente (por uma pessoa que não seja o autor da descoberta)
PARALECTÓTIPO (S): demais exemplares
NEÓTIPO: novo exemplar - quando ocorre a perda do holótipo ou dos sintipos
Nomen Nidum – quando não há tipificação
PRINCÍPIO III - prioridade da publicação
A prioridade é concebida àqueles que apresentem nomes válidos e corretos (geralmente encontrados em trabalhos amplamente disponíveis, acompanhados de descrições ou diagnose em latim e que seguem a nomenclatura binomial de Lineu – starting point) e que foram publicados primeiro; 
PRINCÍPIO IV - nomes válidos e Princípio da Prioridade e mudança de posição taxonômica
Considera que um táxon apresenta apenas um nome correto, e que numa nova combinação (mudança de táxon) o nome deve seguir a seguinte ordem:
Táxon original: Gênero + epiteto especifico + autor, ano
Novo táxon: Gênero + epiteto especifico + (autor inicial, ano) + novo autor, ano
PRINCÍPIO V- nomes em latim
O nome da espécie deve seguir o Sistema binomial: Gênero + epíteto específico + Autor
** citação da(s) autoridade(s) podem acompanhar o nome para efeitos de precisão, exemplo: Tibouchina granulosa (Desr.) Cogn. (in Fl. Bras. 14(3): 340. 1885)
Para nomear táxons acima de gênero usa-se: Radical + Teminações recomendadas
Exemplo: Rosa + aceae (família) = Rosaceae
	 + ales (ordem) = Rosales
** Outras terminações são: psida = classe
			 Phyta = filo
As vezes o nome da família pode ser baseado no nome do gênero tipo:
Ex: Aster (gênero tipo): Asteraceae (família) ; Cyperus: Cyperaceae;Rosa: Rosaceae
SISTEMÁTICA DE FANERÓGAMAS
Embriófitas: plantas terrestres; fotossintetizantes (viridófitas – plantas verdes) que possuem embriões multicelulares retido no gametângio feminino e estágio sexuado em alguma parte do ciclo de vida; apresentam vasos condutores de seiva (traqueófitas); são composta de dois grupos : avasculares (briófitas) e vasculares, sendo o último subdividido em plantas sem (pteridófitas) e com sementes (espermatófitas – gimnospermas e angiospermas). As plantas com sementes podem ainda formar ou não flores
Briófitas e Pteridófitas constituem um grupo parafilético
Fanerógamas : são plantas que apresentam órgãos sexuais visíveis (conceito clássico)
são plantas com semente retida no esporófito (conceito moderno) - espermatófitas
VANTAGENS ADAPTATIVAS DAS SEMENTES:
- sobrevivência (nutrição e desenvolvimento) do embrião longe da planta mãe (sem depender de esporófito e gametófito) 
- resistência a fatores externos devido ao tegumento de que são revestidas 
- durabilidade, pois o embrião pode ficar em estado latente (dormente) por meses e até anos. 
- dispersabilidade (polinização) através dos animais, dos ventos e das águas, devido ao seu formato que favorecem essa função. 
- diversidade genética graças a reprodução sexuada com a combinação dos genes gerando diferenciação genética, aumentando as chances de adaptação a variações climáticas e ambientais para os descendentes. 
FORMAÇÃO DAS SEMENTE:
Associada aos fenômenos da Heterosporia - surgimento de diferentes esporos (micrósporos e megásporos) que deram origem ao desenvolvimento do micro e megagametófito (gametófitos reduzidos e dependentes do esporófito) dentro das paredes dos esporos (endosporia)
PROVÁVEIS ETAPAS NA EVOLUÇÃO DA SEMENTE:
Homosporia -> Heterosporia -> Redução do numero de megásporo -> endosporia
Ovulo imaturo = megasporângio + tegumentos
	Nas gminospermas = micrópila + nucelo + megásporócito (2n) + tegumento
	Nas angiospermas = micópila + nucelo + saco embrionário ( sinérgides, oosferas, núcleos polares, antípodas) + tegumento + funículo 
Ovulo maduro = embrião (oosfera + núcleo espermático – 2n)+ reserva de alimento (endosperma – haplóide em gimnospermas ou triploide em angiospermas)+ envoltório
** percebe-se uma redução drástica da fase gametofítica em angiospermas e giminospermas, que agora se concentram em apenas um óvulo imaturo com 7 núcleos (em angiospermas) e 1 nucleo (em gminospermas)
Gimnosperma = semente nua
Angiosperma = semente protegida (geralmente pelo fruto)
ALGAS VERDES:
Alternância de gerações isomórficas (gametofítica, esporofítica)
Gametângio sem camada de proteção
Ambos os gametas móveis
Fecundação ocorre na água
Meiose (r!) ocorre na fase de esporófito(2n) para esporos (n)
BRIÓFITAS:
O único momento em que ocorre meiose (r!) é dentro do esporófito para se formar esporos
Alternância de gerações heteromórficas (gametofítica dominante em relação a esporofítica )
Fecundação ocorre no interior do arquegônio
Retenção do zigoto/ esporófito jovem dentro do arquegônio
Esporófito nutricionalmente dependente do gametófito
PTERIDÓFITAS:
Esporófito diploide (semelhante a algas verdes)
Ciclo de vida homospórico ( esporo da origem a gametófito hermafrodita ) e heterosporada (selaginella sp)
Alternância de gerações heteromórfica (esporofítica dominante em relação a gametofítica)
Gametângio: Arquegônio e Anterídeo
Necessidade de água para reprodução
Esporófito nutricionalmente independente do gametófito
GIMNOSPERMA
Origem parafilética pois acredita-se que o grupo gnetales esteja acoplado no táxon das antófitas (angiospermas)
Surgiram no período permiano (pangeia) em regiões frias e árticas, em substituição às grandes florestas de pteridófitas quando ocorreu também a extinção das Progimnospermas (“gimnospermas” sem sementes) no final do Carbonífero;
Acredita-se que as Cycas (Cycadales) tenham sido as primeiras a surgirem, apesar de registros fósseis registrarem as coníferas
Caracteristicas gerais: - Óvulos e sementes na superfície dos esporofilos
 - Megagametófito com vários arquegônios – POLIEMBRIONIA
- Água não é necessária para transporte de gametas masculinos que agora se apresentam em grão de pólen (ocorre por polinização)
- Microgametófito formando o tubo polínico (SIFONOGAMIA) – não há mais formação de anterídeos
- Gametas multiflagelados apenas em Cycadales e Ginkgoales
- Hábito: lenhoso (arbóreo, arbustivo, poucas epífitas)
- Caule: Lenho secundário (xilema e floema secundário formando parede lignificada), traqueídes, com canais resiníferos
- Folhas: Compostas (pinadas ou pinatisectas); Simples (cilíndricas ou laminares ou escamiformes)
- Disposição das folhas: alterna espiralada, oposta, verticilada ou em feixes em todo o caule ou em ramos curtos, braquiblastos
** braquiblasto: ramo curto com folhas cilíndricas (geralmente aciculares em seu ápice – comum em pinheiros (pinaceae – conífera)
Características Reprodutivas: 	 - Folhas férteis = megaesporófilos e microsporófilos (onde os esporângios – microesporangio e megaesporangio se localizam na superfície)
- estróbilos: conjunto organizado de esporofilos ; exemplo: pinha
- Microsporângios: forma numerosos micrósporos em forma de grão de pólen
- Megasporângios: pode aparecer isolados ou em grupos com 1 único megásporo, com poucos arquegônios reduzidos (poliembrionia)
- Reprodução: Gametas masculinos móveis (cycas e ginkgo) ou imóveis ( na maioria); ocorre formação de tubo polínico; Poliembrionia; Tecido de reserva haplóide (endosperma); Polinização pelo vento (exceto Cycadales, Ginkgoales e algumas Gnetales)
GINKGOALES (ginkgoaceae)
- Ginkgo biloba L. (única espécie)
- hábito arbóreo; 
- dióica (Estróbilos poliníferos em braquiblastos longos e pêndulos); Óvulos aos pares sobre pedúnculo longo em braquiblasto; Pólen desprovido de vesículas de ar
- Sementes grandes, carnosas
- Canais resiníferos ausentes
- Folhas espiraladas, simples, flabeladas (em forma de leque), bilobadas ou
inteiras, decíduas (caducifólias), venação dicotômica, ramos abertos
CYCADALES (cycadaceae) 
- 10-11 gêneros, 300 spp. : Cycadaceae (Cycas) e Zamiaceae
- surgimento no carbonífero e início do permiano; relictuais (remanescentes/restante/sobreviventes) no hemisfério sul
- considerado um grupo monofilético devido ás seguintes sinapomorfias:
presença de traços foliares (feixes vasculares no pecíolo) em forma Ω – ômega; de canais de mucilagem; meristemas característicos; presença de Cicasinas (compostos tóxicos) contra fungos e bactérias; raízes coraloides(avermelhadas devido à associação com cianobactérias que fixam Nitrogênio)
- Plantas grandes (até 20 metros); caule não ramificado; 
- Folhas grandes; persistentes, espiraladas; pinado-compostas
- Folíolos (folhas jovem) com prefoliação circinada (enroladas tipo báculo), diferente de Zamiaceae cuja prefoliação é reta
- Plantas dioicas (sexos separados); Estróbilo polínifero ou ovulado (exceto Cycas), pois masculina forma estróbilo enquanto a feminina forma apenas uma estrutura na parte apical da planta 
- Polinização por insetos (coleópteros e abelhas); Polinização e fertilização com duração de 7 meses
- Anterozóides móveis;
- Sementes dispersas por aves, morcegos, gambás, tartarugas e outros
** Características ancestrais: Tanto em Cycadophyta quanto em Ginkgophyta o tubo polínico se ramifica em uma estrutura haustorial que se insere no nucelo para alcançar o óvulo e liberar seus gametas flagelados; o crescimento é intercelular
CONÍFERALES
- - 630 spp. em 70 gêneros; Pinaceae (Pinus), Cupressaceae (Cupressus), Araucariaceae (Araucaria), Podocarpaceae (Podocarpus)
- surgimento no carbonífero superior, onde evidenciou-se também o surgimento de enormes florestas de pteridófitas e de pteridospermas.
PINALES
PINACEAE(PINHEIROS): 	- plantas monóica (feminino e masculino formam estróbilos)
- folhas aciculares (agulhas) dispostas em braquioblastos formandofascículos; o numero dessas folhas tem peso taxonômico pois pode variar de espécie para espécie)	
- apresentam características xeromórficas que inibem a perda de água, como : cutícula espessa, hipoderme, estômatos afundados em criptas, dutos resiníferos
- Nervuras (vasos condutores) rodeados de tecido de transfusão (células parenquimáticas vivas + traqueídeos mortos)
- Caule com crescimento secundário → xilema: traqueídeos; floema: células crivadas
- dimorfismo sexual : estróbilos - masculino (pequeno e alongado, posição mais inferior); feminino (maior, redondo e colorido, posição mais superior)
- polinização pelo vento (anemofilia) evitando autopolinização
CICLO DE VIDA DO PINHEIRO
- alternância de gerações= esporófito (2n) e gametófito (óvulo imaturo – n) reduzido e pouco duradouro 
- NO ESTRÓBILO FEMININO (macroesporangio = escama ovulífera+ 2 óvulo+ escama bracteal) 
Apresenta um megásporócito (2n - célula mãe) que posteriormente sofre meiose produzindo 4 megasporo (n), onde 3 se degeneram e 1 se desenvolve em gametófito feminino após várias mitoses e se torna funcional, no interior do gametófito podem surgir arquegônios os quais cada um vai se diferenciar em uma oosfera (gameta feminino)
Tempo de desenvolvimento: a formação do megásporo só ocorre 1 mês depois da formação do tubo polínico; já o megagametófito (gametófito feminino) leva 6 meses para iniciar e + 6 meses para o desenvolvimento completo (ao total de 12 meses); leva 13 meses para formar a parede celular; 15 meses para formar de 2 a 3 arquegonios (próximos a micrópila) prontos para fecundação
-NO ESTRÓBILO MASCULINO (microesporangio/saco polínico)
Cada microsporócito (2n) sofre meiose formando vários micrósporos (n) que se desenvolvem em gametófitos masculinos imaturo (grãos de polén alados – formado por 2 células protalares, 1 célula geradora e 1 célula do tubo);
** o gametófito só se torna maduro com a formação do tubo polínico; 
** não há formação de anterídeos
** durante a polinização o tubo polínico começa a digerir o nucelo e sua célula geradora sofre divisões formando 2 núcleos espermáticos: uma célula estéril (do pé) e uma célula gerado (do corpo)
FECUNDAÇÃO 
Ocorre na união de 1 núcleo espermático ( o outro se degenera) com a oosfera formando a semente que posteriormente originará a planta jovem e assim o ciclo se inicia novamente
ARAUCARIACEA (ARAUCÁRIA): - habito arbóreo; dióica (estróbilo feminino e masculino; sementes aladas ou não, folha simples geralmente pequenas e laminares, uninérveas e alternas; 
		CUPRESSACEAE (SEQUOIAS): hábito arbóreo e as vezes arbustivo; folhas simples e escamiformes, opostas; geralmente monóicas, mas existe um gênero dióco (Juniperus); estróbilos masculinos pequenos, terminais ou laterais, isolados ou em grupos, estróbilos femininos terminais em ramos curtos, pequenos, com escamas ovulíferas transportando de 2 a 12 óvulos; sementes aladas; 
GNETALES (gnetum, ephedra e welwítschia)
- de acordo com estudos moleculares esses 3 generos estão relacionados com Angiospermas devido as seguintes sinapomorfias : 
estróbilos semelhantes à inflorescências; elementos de vaso muito similares no xilema; ausência de arquegônio em Gnetum e Welwitschia; dupla fecundação (anteriormente considerada exclusiva das Angiospermas), onde o 2º gameta masculino se fundia com 1 nucleo do megagametófito ( em Ephedra) característica que faz supor a existência de um ancestral comum à angio e gnetales
** Porém essas características derivaram independente nestes grupos
GNETUM: - folhas simples, largas e opostas
 - sementes com sarcotesta
 - hábito arbóreo, arbustivo ou trepador (lineano)
 - plantas dioicas; 
 - estróbilo feminino com micrópila evidente; estróbilo masculino parecido com flor