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Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) Departamento de Botânica Disciplina: BOT 5120 – Morfologia e Sistemática Vegetal Curso: Agronomia Profa. Ana Zannin e Prof. Rafael Trevisan Abacateiro (grupo das Magnoliídeas) Arroz (Monocotiledônea) Laranjeira (Eudicotiledônea) Angiospermas (Magnoliophyta) 1. Caracterização geral; 2. Angios basais x Monocotiledôneas x Eudicotiledôneas • Angiospermas: origem monofilética características distintivas exclusivas do grupo e que ocorrem conjuntamente: SINAPOMORFIAS Qual ancestral? Em que época? Local? Interpretação do registro fóssil (fragmentário, mas com datações confiáveis) • Primeiros megafósseis (lenho, folhas, flores ou frutos) Cretáceo Inferior (~117 m.a.) Angiospermas como dominantes: Cretáceo Superior (~70 m.a.) Evolução das Angiospermas Angiospermas Mais antigo fóssil vegetal vascular Extinção do Dinossauros Surgimento plantas com flores Mais antigo fóssil de inseto Microfósseis Pólen (características) • Uni x tri x poli aperturado (nº de aberturas – saída do tubo polínico) • Colpado (sulco) x porado (poro) x colporado (sulco e poro) Evolução das Angiospermas Microfósseis Rico em quantidade e diversidade no Cretáceo Inferior (~136 m.a.) 1. Pólen uniaperturado 2. Pólen triaperturado (~125 m.a.) 3. Pólen triporado e poliporado e outros altamente especializados – ausentes no Cretáceo Inferior Evolução das Angiospermas Local de origem? Inicialmente considerado nas regiões tropicais do mundo Hoje, registros: Archaefructus e primeiras angiospermas do Cretáceo Inferior – China Registros também na Mongólia e leste da Rússia Evolução das Angiospermas ÁSIA Archaefructus sinensis Archaeanthus linnenbergeri Ocupação dos mais variados ambientes Adaptabilidade das Angiospermas Especialização na polinização Adaptabilidade das Angiospermas Co-evolução bioquímica Adaptabilidade das Angiospermas 1. FRUTO Semente protegidas em carpelos (folhas modificadas e concrescidas) Caracterização geral das Angiospermas 2. SISTEMA CONDUTOR - Xilema: elementos de vaso - Floema: elementos de tubo crivado e células companheiras Fibras (A-D), traqueídes (E-F) e elementos de vaso (G-K) Os elementos do tubo crivado originaram-se das células crivadas presentes nas Gimnospermas. Caracterização geral das Angiospermas 3. DUPLA FECUNDAÇÃO Oosfera (n) Embrião (2n) Megagametófito Endosperma secundário (2 núcleos polares n) (3n)* Nucela (2n) Perisperma (2n)* Integumentos (2n) Tegma (mais interno) (2n) (em número de 2) Testa (mais externo) (2n) * podem não estar presentes na semente testa tegma oosfera nucela megagametófito Rudimento seminal Ciclo de vida das Angiospermas Formação da semente Fase esporofítica Fase gametofítica Riqueza de Angiospermas Em torno de 260 mil espécies (Judd et al. = 257 mil) Previsão: 300 a 320 mil espécies [Prance (2000): nos nove anos anteriores média anual de 2.350 novas espécies] Brasil: 40 mil a 60 mil espécies, ca. 20% da riqueza global de angiospermas 2.779 espécies descritas no Brasil de 1990 a 2006 A média de coleta no Brasil: 0,59 coletas/km2 (desejável = 3 coletas/km2 Angiosperm Phylogeny Group – “APG” Grupo internacional de pesquisadores, que trabalham em conjunto com o objetivo de estabelecer uma visão de consenso na classificação das angiospermas. Acrescentaram dados de biologia molecular e cladística, além dos dados de outras fontes já existentes sobre as plantas. Categorias taxonômicas (formalizadas) acima do nível de ordem não são utilizadas. Grupos supraespecíficos (gêneros, famílias, ordens) são monofiléticos (= Grupo que inclui o ancestral e todos os seus descendentes). Primeira publicação em 1998; Segunda em 2003, conhecida como APGII; a terceira em 2009 (APGIII) e a quarta em 2016 (APGIV). “ANGIOSPERMAS BASAIS” GRUPO DAS MAGNOLIÍDEAS MONOCOTILEDÔNEAS EUDICOTILEDÔNEAS Dicotiledôneas: grupo não monofilético (parafilético), portanto não mais reconhecido. * Possuem UM ancestral comum e TODOS os seus descendentes (os terminais) Sistema “APG” reconhece: Grupos (monofiléticos) mono = única, phyllum = linhagem * 75% das angiospermas A n g . B a s a is 3% - pólen monoaperturado (semelhante às monocotiledôneas) grão-de-pólen triaperturado A A A 75% (ca. 190.000 spp) 22% (ca.65.000 spp) Pólen monoaperturado A n g . b a s a is M a g n o li íd e a s Cladograma das Angiospermas (APG III) Bibliografia em português: SOUZA V. C.; LORENZI H. 2008. Botânica Sistemática. Instituto Plantarum de Estudos da Flora Ltda. Nova Odessa, SP. http://www.plantarum.com.br 1ª e 2ª edições, baseadas em APG II 3ª edição, baseada em APG III (edição 2012) Também disponível na Biblioteca Central (BU) (Baseado em APG II e outros estudos) Número de famílias de Angiospermas reconhecidas pelo APG III: 413 Ocorrentes no Brasil: 226 famílias nativas Mais 37 famílias apenas em cultivo Diversas famílias sofreram modificação em sua circunscrição (= conceito, definição) em relação a Sistemas de Classificação anteriores. A SEGUIR ALGUNS EXEMPLOS: Exs. Liliaceae (lírio); Platanaceae (plátano); Juglandaceae (noz-pecan); Musaceae (banana). BOMBACACEAE “paineira” (Ceiba speciosa) “astrapéia” (Dombeya wallichii) MALVACEAE Cacau (Theobroma cacao) Cupuaçú Theobroama grandiflorum STERCULIACEAE “cebola” (Allium cepa) “alho” (Allium sativum) (Aloe arborescens) Aloe vera “Tulipa” (Tulipa) APG III: AMARYLLIDACEAE APG III: XANTHORRHOEACEAE APG III: LILIACEAE (Sistemas antigos: Todos LILIACEAE) “Lírio branco” (Lilium) Strychnos toxifera (Loganiaceae) Os indíos extraem o curare (alcalóide estricnina) para colocar na ponta das flechas. - se as plantas da família foram agrupadas de uma forma filogenética, é provável que o alcalóide estricnina esteja presente em outras plantas incluídas na família. Importante em um sistema de classificação: -poder de predição - retrate a árvore da vida Fonte para conferir a classificação atualizada das plantas do Brasil: para famílias, gêneros, espécies. Lista de Espécies da Flora do Brasil. Jardim Botânico do Rio de Janeiro. Disponível em: http://reflora.jbrj.gov.br/jabot/listaBrasil/ConsultaPublicaUC/ConsultaPublicaUC.do Lançada em 2010 e atualizada em 2014 APGIII: Angiospermas “basais” •Amborellaceae •Numpheaceae •Austrobaileyales Grupo parafilético “ANITA” APGIII: Angiospermas “basais” Amborella trichopoda APGIII: Angiospermas “basais” Victoria amazonica (vitória-régia) Nymphaea alba (ninféia) APGIII: Angiospermas “basais” Austrobaileyales Família Illiciaceae Illicium sp. – anis estrelado Distribuição: SE USA, México, Antilhas e Ásia Oriental. Illicium verum – espécie cujos frutos são utilizados para fins culinários, na indústria farmacêutica, de bebidas e perfumaria. O nome Illicium vem do radical latino Illicere, que quer dizer !atrair e seduzir!, em decorrência do aroma forte e agradável dos frutos. Illicium verum Illicium sp. Illicium floridanum APGIII: Clado das Magnoliídeas Aristolochiaceae Hydnoraceae Piperaceae Saururaceae Canellaceae Winteraceae Piperaceae Aristolochiaceae Drymis sp. MagnolialesMyristica fragans Annonaceae Magnoliales Magnoliaceae Famíla Magnoliaceae •Distribuição: regiões temperadas a tropicais do leste da América do Norte e do leste da Ásia e América do Sul tropical. •Gên./spp.: 2/220 Magnoliales Magnoliaceae •Árvores, raramente arbustos •Folhas simples, alternas, com estípulas. Geralmente inteiras, às vezes lobadas (Liriodendron) Liriodendron tulipifera Magnolia liliflora Magnoliales Magnoliaceae •Flores geralmente terminais, solitárias. •Perfeitas, grandes, vistosas. Actinomorfas •Flores monoclamídeas ou diclamídeas. Receptáculo alongado. Disposição helicoidal. Perigônio em três ou mais verticilos, externamente sepalóide, internamente petalóide Magnoliales Magnoliaceae Androceu: estames numerosos. Filetes pouco diferenciados das anteras. Gineceu dialicarpelar, pluricarpelar. Ovário súpero. estames pistilo Receptáculo cônico Cicatriz da corola Magnoliales Magnoliaceae •Fruto: apocárpico (carpelos livres), formado por vários folículos; fruto bacóide ou sâmara. Liriodendron tulipifera Magnolia ovata Magnolia grandiflora Magnoliales Magnoliaceae •Fórmula floral *, T-6-∞-, A ∞, G ∞*; folículo, sâmara ou P6- ∞ A ∞ G ∞ S* •Observações e importância Espécies de importância ornamental Magnolia ovata – presente na lista das espécies ameaçadas da flora do RS (em perigo) Magnoliales Magnoliaceae •Exemplos: Liriodendron tulipifera – liriodendro, tuliperia (USA) Magnolia spp. – magnólias Magnolia grandiflora – magnólia branca (hemisfério norte) Magnolia liliflora – magnólia-roxa (China e Japão) Magnolia ovata – baguaçu, pinha-do-brejo (Brasil, MG até RS) – espécies ameaçada da flora do RS (em perigo) Magnoliales Magnoliaceae Magnolia ovata Magnolia grandiflora Magnolia liliflora Laurales Lauraceae Família Lauraceae Distribuição: trópicos e subtrópicos. Centros de diversidade no Brasil e sudeste da Ásia. Gên./spp.: 50/2500 Laurales Lauraceae Árvores ou arbustos, com exceção do gênero Cassytha (erva parasita com caule volúvel, áfila ou com folhas reduzidas a escamas); Folhas simples, alternas, sem estípulas. Nervação peninérvea a 3-5- nervadas. Cassytha filiformis Ocotea pulchella Laurales Lauraceae •Flores cíclicas, perfeitas ou estaminadas/pistiladas. Actinomorfas •Flores diclamídeas homoclamídeas, geralmente pequenas. •Tépalas 6, de coloração esverdeada, branca ou amarela. Flor perfeita Flor pistilada Flor estaminadas Laurales Lauraceae •Androceu: 3 a 4 verticilos. Filetes com pares de apêndices latero- basais de néctar ou odor. Verticilos de estaminódios. Tecas de deiscências valvar, com uma ou duas valvas por teca nectários Laurales Lauraceae •Gineceu unicarpelar, unilocular, monospérmico, placentação apical. Ovário súpero. •Frutos: drupa ou baga monospérmica. •Frequentemente associado com receptáculo seco ou carnoso (cúpula), que pode contrastar em coloração com o fruto cúpula Laurales Lauraceae Fórmula floral *, T-6-, A3-12 + estaminódios, G1; drupa ou P3+3 A3+3+3...+ “x” estaminódios G1 S * Importância Grande quantidade de espécies na Lista Oficial de Espécies da Flora Brasileira Ameaçada de Extinção (Portaria nº 37-N, de 03 de abril de 1992, do IBAMA) Espécies de uso alimentício e condimentar Laurales Lauraceae Exemplos: Cinnamomum camphora – canforeira (China e Japão) Cinnamomum verum – canela-do-Ceilão (Sri Lanka) Laurus nobilis – louro (Mediterrâneo) Persea americana – abacateiro (América Central) Grupo das Magnoliídeas – Laurales - Lauraceae Ocotea porosa (Nees & Mart.) Barroso “imbúia” http://reflora.jbrj.gov.br/jabot/listaBrasil/ConsultaPublica UC/ConsultaPublicaUC.do Fonte imagem da planta: http://www.ufrgs.br/fitoeco logia/florars/open_sp.php ?img=2898 Árvore símbolo do Estado de SC (lei estadual de 1984) http://cncflora.jbrj.gov.br/plataforma2/book/pub.php?id=Ocotea porosa http://cncflora.jbrj.gov.br/plataforma2/book/pub.php?id=Ocotea porosa http://cncflora.jbrj.gov.br/plataforma2/book/pub.php?id=Ocotea%20porosa canela-sassafrás (Ocotea odorifera) – endêmica do Brasil, NE, Sudeste, Sul. Cerrado e Mata Atlântica. Madeira, casca para condimento. Louro (Laurus nobilis) – Cultivado no Brasil. Uso em condimento. Outras canelas nativas no Brasil - (gêneros Ocotea, Nectandra e outros). Grupo das Magnoliídeas – Laurales - Lauraceae Imagem João Batista Baitello Lista do Brasil, 2014. Abacate (Persea americana) - frutífera tropical. Imagem: judd et al. 2009 Louro Imagem: judd et al. 2009 Canela - canforeira (Cinnamomum camphora). Cultivada no Brasil. Imagem: judd et al. 2009 Canela-do Ceilão (Cinnamomum zeylanicum) – cultivada (a casca é extraída de ramos novos) Laurales Lauraceae Ocotea pulchella Nectandra megapotamica Ocotea catharinensis Laurales Lauraceae Ocotea porosa - imbuia Nectandra oppositifolia Grupo das Magnoliídeas – Piperales - Piperaceae Piper nigrum - Imagem: judd et al. 2009 Inflorescência gel. em espiga, terminal, axilar ou oposta a folha (gênero Piper). Flores aclamídeas, dispostas na axila de brácteas Fruto baga ou drupa Família predominantemente tropical. Brasil: cerca 450 spp., comuns na Mata Atlântica. “pimenta-do-reino” Piper nigrum – pimenta-do- reino. Origem Índia. Cultivada no Brasil. Uso: condimento. Espécies de Peperomia (ornamentais); Piper umbellatum, a pariparoba (medicinal). Monocotiledôneas X Eudicotiledôneas Ananas comosus “abacaxi” Imagens: judd et al. 2009 Acca sellowiana “goiabeira-serrana” Diferenças Morfológicas principais Eudicotiledôneas X Monocotiledôneas Diferenças Morfológicas principais Eudicotiledôneas X Monocotiledôneas Continuação... EU Eu (com adaptações) EU
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