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Biodiversidade e Filogenia de Plantas II ??????????? Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Organizado por Universidade Luterana do Brasil Universidade Luterana do Brasil – ULBRA Canoas, RS 2016 Soraia Girardi Bauermann Conselho Editorial EAD Andréa de Azevedo Eick Ângela da Rocha Rolla Astomiro Romais Claudiane Ramos Furtado Dóris Gedrat Honor de Almeida Neto Maria Cleidia Klein Oliveira Maria Lizete Schneider Luiz Carlos Specht Filho Vinicius Martins Flores Obra organizada pela Universidade Luterana do Brasil. Informamos que é de inteira responsabilidade dos autores a emissão de conceitos. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida por qualquer meio ou forma sem prévia autorização da ULBRA. A violação dos direitos autorais é crime estabelecido na Lei nº 9.610/98 e punido pelo Artigo 184 do Código Penal. Dados técnicos do livro Diagramação: Marcelo Ferreira Revisão: Paula Fernanda Malaszkiewicz Na disciplina de BIODIVERSIDADE E FILOGENIA DE PLANTAS II, o leitor terá livre acesso às informações básicas sobre a diversidade e riqueza de vegetais e animais no mundo, que é estimada entre 10-50 milhões. Entretanto, o número de espécies identificadas e catalogadas corresponde a somente 1, 5 milhão. O Brasil é considerado o país da “megadiversida- de”: aproximadamente 20% das espécies conhecidas no mundo ocorrem em território brasileiro. Dentre os grandes grupos das plantas terrestres, o Brasil possui a flora mais diversa do mundo, com 22% das plantas; a maior riqueza de palmeiras e de orquídeas. O livro-texto está estruturado em dez capítulos. Em cada um dos capí- tulos, será aprofundado um pouco mais o conhecimento a respeito da di- versidade e filogenia de cada um desses grupos taxonômicos. Sempre que possível, esse conhecimento estará contextualizado com a realidade vivida no dia a dia. É importante que, ao longo do capítulo, o leitor faça suas próprias anotações e complementações acerca do assunto desenvolvido, buscando compreender o tema com clareza e integrando-o ao seu saber cotidiano. Ao final de cada capítulo estão relacionadas algumas atividades que têm por objetivo recapitular alguns pontos desenvolvidos ao longo da unidade. Ao final de cada capítulo do livro-texto, seguem as referências biblio- gráficas com as principais obras consultadas para fundamentar os conhe- cimentos teóricos de cada capítulo. Segue, também, uma lista de sites da internet que são sugestões de informações eletrônicas para complementar e aprofundar o tema tratado, além de conter belas ilustrações dos organis- mos biológicos. Apresentação Apresentação v A disciplina de Biodiversidade e Filogenia de Plantas II aborda as An- giospermas, as plantas terrestres economicamente mais importantes e mais diversas da atualidade. É também o grupo de plantas de maior relevância em termos de importância econômica e ecológica. A apresentação das Angiospermas seguirá o Sistema de Classificação Filogenético e está baseada no APG III. Os capítulos 1 e 2 expõem os principais sistemas de classificação, en- quanto os demais capítulos exploram as plantas terrestres de acordo com a sistemática filogenética utilizada atualmente. O capítulo 3 contém um texto básico sobre as Gimnospermas e ilus- trações para compreensão do conteúdo, bibliografia básica, proposta de atividade e questões para resolução. O capítulo 4 a 10 discorrem sobre aspectos fundamentais das Angios- permas e apresentam algumas ilustrações para compreensão do conteúdo, bibliografia básica, atividades e questões para resolução. Você, aluno, deverá fazer as leituras, realizar as atividades e resolver os exercícios, buscando sanar dúvidas junto aos tutores. 1 Sistemática Filogenética ........................................................1 2 Pinophyta ...........................................................................13 3 Angiospermas .....................................................................36 4 Angiospermas Basais e Magnoliídeas ..................................48 5 Monocotiledôneas ..............................................................61 6 Eudicotiledôneas Fabídeas ..................................................92 7 Eudicotiledôneas – Malvídeas ............................................112 8 Eudicotiledôneas – Asterídeas ...........................................129 9 Eudicotiledôneas – Lamídeas ............................................146 10 Eudicotiledôneas – Campunulídeas ...................................157 Sumário Soraia Girardi Bauermann Capítulo 1 Sistemática Filogenética 2 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Introdução Neste capítulo, será feita uma breve consideração sobre os sistemas de classificação dos seres vivos. O capítulo está estru- turado de modo a direcionar o aluno para os principais tipos de sistemas, fazendo uma análise comparativa entre eles. Sistemas de classificação O mundo vivo é constituído por uma diversidade enorme de seres vivos. A necessidade de estudar e compreender todas esta variedade de organismos fez com que eles fossem agru- pados conforme suas características comuns, ou seja, os seres vivos passaram a ser classificados com base em suas carac- terísticas semelhantes. Esses sistemas de classificações visam transmitir os conceitos de relações entre os organismos. O homem primitivo, ao procurar plantas para o seu sus- tento, foi descobrindo plantas com ação tóxica ou medicinal, dando início a uma sistematização empírica dos seres vivos, de acordo com o uso que se podia fazer delas (POSER & MENTZ 1999). No entanto, a grande diversidade de formas vegetais tor- nou necessária uma sistematização, muitas vezes artificial, com base em critérios de mais fácil utilização, agrupando aquelas formas com maior semelhança externa e interna em níveis hie- rárquicos, dependentes do grau de uniformidade de suas ca- racterísticas. A hierarquização e a caracterização dos diferen- Capítulo 1 Sistemática Filogenética 3 tes grupos de vegetais originaram os sistemas de classificação (POSER & MENTZ 1999). Os primeiros sistemas de classificação eram considerados artificiais, porque se baseavam em um único caráter da plan- ta. Lineu (1707-1778) propôs o Sistema Sexual fundamenta- do no número e na disposição dos estames. Nesse sistema, plantas inteiramente diferentes eram ordenadas na mesma classe somente porque apresentavam o mesmo número de estames. Assim, espécies de um mesmo gênero, com núme- ros diferentes de estames, poderiam estar enquadradas em classes diferentes. Imagem da obra de referência Systema Naturae (1758) de autoria de Carl Linnaeus. O Sistema Natural está baseado na afinidade natural das plantas. Essas afinidades não podem depender de uma só característica, mas de toda a organização do vegetal, de tal modo que cada planta fique situada ao lado de que com ela mais se pareça. De Jussieu (1686 – 1758) elaborou o primeiro Sistema Natural, no qual procurou ordenar as plantas, levan- 4 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II do em consideração o número de cotilédones, a estrutura das sementes e uma soma de caracteres morfológicos, vegetativos e reprodutores. Figura 1 Imagem da obra de referência da obra De Jussieu e ilustração alusiva a Antoine De Jussieu. Em meados de 1960, iniciou-se o desenvolvimento das técnicas de análises cladísticas as quais, aliadas aos demais métodos clássicos, tentam organizar os organismos em clados ou táxons monofiléticos. O Sistema Filogenético está baseado na teoria da evolução pela seleção natural das espécies e apli- ca técnicas de cladística para diferenciação das espécies. Ele cuida de suas relações genéticas, levando em consideração tanto os vegetais atuais, quanto os de outras erasgeológi- cas passadas. Em suma, ele se firma na teoria da evolução das espécies, que tendem a classificar as plantas partindo do Capítulo 1 Sistemática Filogenética 5 simples para o complexo, reconhecendo, porém, que as con- dições simples representam reduções de condições ancestrais mais complexas. Os Sistemas Filogenéticos tentam reconstituir o desenvolvimento da história da vida e as classificações pas- saram a ser consideradas como filogenias, ou seja, árvores de famílias, espécies ou outros táxons quaisquer. As filogenias, portanto, refletem a evidência das relações existentes entre os organismos que porventura tiveram uma descendência comum (MARGULIUS & SCHWARTZ, 2001). Sistemática Filogenética Sistemática Filogenética é a denominação dada a um modo de classificação dos organismos que busca refletir a história evolutiva dos grupos e reuni-los com base no grau de paren- tesco filogenético. Esta metodologia foi proposta em 1950 por Willy Hennig, mas foi somente após sua tradução para o inglês que seu estudo passou a ter repercussão. Todos os sistematas atuais usam ferramentas filogenéticas. As análises filogenéticas são feitas por meio de cladogra- mas, que são diagramas que mostram as relações entre os seres vivos. 6 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Figura 2 Imagem exemplificando cladograma simplificado de plantas terrestres. (Retirado de http://parquedaciencia.blogspot.com.br/2013/08/ o-sucesso-evolutivo-das-plantas.html). Eles são complexos e envolvem grande número de caracte- res. Nesse tipo de diagrama, utiliza-se uma linha, cujo ponto de origem – a raiz – simboliza um provável grupo (ou espécie) ancestral. Capítulo 1 Sistemática Filogenética 7 Figura 3 Imagem exemplificando cladograma simplificado de plantas terrestres, evidenciando o ancestral comum para todas as plantas terrestres. (Retirado de https://biologiaevolutiva.wordpress. com/2013/03/27/mudando-sem-mudar-muita-coisa/). De cada nó surge um ramo, que conduz a um ou a vários grupos terminais. Com os cladogramas, pode-se estabelecer uma comparação entre as características primitivas – que exis- tiam em grupos ancestrais – e as derivadas – compartilhadas por grupos que os sucederam. 8 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Figura 4 Imagem exemplificando cladograma simplificado de plantas terrestres evidenciando as terminologias utilizadas. Ao elaborar uma relação de descendência com modifica- ções nos seres, nota-se a ocorrência de características que os organismo compartilham com seus ancestrais, assim como no- vas características, as quais os diferenciam dos outros grupos. A primeira característica é chamada Plesiomorfia (característi- ca primitiva) e a segunda é denominada Apomorfia (caracte- rística derivada). Figura 5 Imagem exemplificando cladograma simplificado de plantas terrestres evidenciando características plesiomórfica e sinapomórficas. Capítulo 1 Sistemática Filogenética 9 Recapitulando Desde os tempos mais antigos, o homem busca um melhor entendimento do mundo que o cerca por meio da organização dos seres vivos. A sistemática é a ciência dedicada a catalogar e descrever esses organismos, bem como compreender as re- lações de parentesco entre eles. O primeiro sistema de classi- ficação foi o de Aristóteles, no século IV a.C., que ordenou os animais pelo tipo de reprodução e por terem ou não sangue vermelho. O seu discípulo Teofrasto classificou as plantas por seu uso e forma de cultivo. Lineu fez o primeiro trabalho ex- tenso de categorização, em 1758, criando a hierarquia atual. No século XX, a genética e a fisiologia se tornaram impor- tantes na classificação, bem como o uso recente da genética molecular na comparação de códigos genéticos e programas de computador específicos são usados na análise matemática dos dados, possibilitando a implementação consensual da sis- temática filogenética. Algumas definições importantes:  Plesiomorfia: é a característica primitiva do ancestral e comum a todos seus descendentes, não sendo única de um grupo, não caracterizando-o. Para se estabele- cer uma Plesiomorfia, é necessária a comparação da linhagem estudada (grupo interno) com uma linhagem supostamente aparentada filogeneticamente (grupo ex- terno) para se detectar o grupo mais primitivo, mais an- cestral. 10 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II  Apomorfia: característica derivada, uma novidade evo- lutiva de caráter homólogo e que caracteriza um grupo em relação a seu ancestral, diferenciando-o.  Sinapomorfia: caracteres homólogos apomórficos com- partilhados por dois ou mais táxons. Seria uma novida- de evolutiva compartilhada por todos os descendentes de um ancestral comum. É a situação que se observa quando dois táxons apresentam o mesmo caractere e este representa uma forma derivada apomórfica frente a outra ancestral plesiomórfica. Apenas as Sinapomorfia constituem argumentos válidos em favor da monofila de grupos de táxons que as compartilham. Referências MARGULIS, L & SCHWARTZ, K.V. Cinco Reinos. Um Guia Ilustrado dos Filos da Vida na Terra. 3 ed. Rio de Janei- ro: Guanabara-Koogan, 2001. 497p. Plantas Terrestres. Disponível em: http://www.mma.gov.br/es- truturas/chm/_arquivos/Aval_Conhec_Cap7.pdf POSER G.L., MENTZ L.A. 1999. Diversidade biológica e siste- mas de classificação. In: SIMÕES, CMO; SCHENKEL, EP; GOSMANN, G; MELLO, JCP; MENTZ, LA; PETROVICK, PR. Farmacognosia: da planta ao medicamento. Porto Alegre/ Florianópolis: Ed. Universidade UFRGS/UFCS, p.75-89. Capítulo 1 Sistemática Filogenética 11 SOUZA, V. C.; LORENZI, H. Botânica Sistemática. Guia ilus- trado para identificação das famílias de Fanerógamas nati- vas e exóticas no Brasil, baseado em APG III. 768 p. Atividades 1) Marque com (V) as alternativas verdadeiras e (F) as falsas: ( ) A Filogenia não considera relações de ancestralidade comum entre grupos. ( ) Árvores filogenéticas são diagramas que representam relações de ancestralidade e descendências. ( ) Monocotiledônea é um grupo parafilético. 2) Um grupo de estudantes realizou uma campanha de cam- po com seu professor para observar na prática sobre os grupos de planta. Ao chegar ao local de coleta, um aluno observou uma espécie e afirmou que se tratava de uma angiosperma. Que característica foi utilizada para dar ao aluno a certeza de que se tratava desse grupo de planta? a) Presença de sementes. b) Presença de vasos condutores, o que garante que es- sas plantas sejam maiores. c) Presença de folhas e outros órgãos com tecidos verda- deiros. d) Presença de frutos envolvendo a semente. 12 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II e) Presença de raízes. 3) A asserção abaixo pode ser considerada: O sistema filogenético de classificação usa a bioquímica, estrutura celular, genética e registros fósseis para determi- nar a afinidade natural entre os seres vivos. ( ) Verdadeiro ( ) Falso 4) O sistema binomial de classificação das plantas foi desen- volvido por: a) Darwin b) Wallace c) Lineu d) Maltus e) Aristóteles 5) Um clado é um agrupamento artificial de organismos ba- seado em similaridades taxonômicas e não em relações filogenéticas. ( ) Verdadeiro ( ) Falso Soraia Girardi Bauermann Capítulo 2 Pinophyta 14 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Introdução Neste capítulo, será feita uma breve consideração sobre os sistemas de classificação dos seres vivos. O capítulo está estru- turado de modo a direcionar o aluno para os principais tipos de sistemas, fazendo uma análise comparativa entre eles. Figura 1 Retirado de http://www.untamedscience.com/phylum/ pinophyta/. Reprodução Na fase reprodutiva, essas plantas começam a produzir ramos que se modificam para exercer essafunção. Estes ramos repro- Capítulo 2 Pinophyta 15 dutivos são os estróbilos e podem ser considerados microstró- bilos ou megastróbilos. Ao se abrir, o microstróbilo se abre, libera grande quan- tidade de grãos de pólen e estes, geralmente, são dispersos pelo vento em um tipo de polinização chamada de anemofilia. Figura 2 Ilustração de conífera adulta evidenciando estróbilo feminino e masculino. Ocorrendo a polinização, o grão de pólen, que saiu do microstróbilo, é levado até a micrópila do óvulo e, a partir daí, começará a se desenvolver, formando o tubo polínico ou gametófito masculino. Cones femini- nos crescendo nos ramos su- periores. Cones mascu- linos crescendo nos ramos infe- riores Grão de pólen Tubo polínico 16 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Figura 3 Imagem mostrando grão de pólen e tubo polínico. Retirado de https://www.studyblue.com/notes/note/n/exam-4/deck/12673865 Ao mesmo tempo está ocorrendo o desenvolvimento do óvulo no interior do gametófito feminino. Ocorrendo a fe- cundação, dá-se a fusão de uma célula espermática do tubo polínico com a oosfera, formando-se um zigoto, que se de- senvolverá por mitose, originando o embrião. O gametófito feminino, agora contendo o embrião, será transformado na semente. A semente tem por função abrigar e proteger o em- brião contra a desidratação e ação de parasitas, além de ar- mazenar substâncias nutritivas que irão alimentar o embrião até que suas primeiras folhas verdes se formem. As Gimnos- permas apresentam duas gerações: uma geração esporofítica, que corresponde a planta propriamente dita, conforme a ve- mos na natureza, que é o esporófito; e uma geração gametofí- tica, que cresce dentro do esporófito e tem curta duração. Esta geração é formada pelo gametófito masculino e pelo game- tófito feminino. Assista ao vídeo – https://www.youtube.com/ watch?v=2gWEgrMwMe0 Capítulo 2 Pinophyta 17 Figura 4 Ilustração de ciclo de vida em gimnosperma. As Gimnospermas estão atualmente divididas em quatro ordens, conforme o cladograma a seguir: Figura 5 18 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II As Gimnospermas são divididas em quatro ordens: as Cycada- les (representadas no Brasil pela família Zamiaceae), as Ginkgo- aceae (não representadas no Brasil), as coníferas (representadas no Brasil por Araucariaceae e Podocarpaceae) e as Gnetales (re- presentadas no Brasil por Ephedraceae e Gnetaceae). Cycadales As cicadáceas apresentam uma morfologia semelhante a pal- meiras, embora não tenham nenhuma relação filogenética com as mesmas. Originaram-se do Carbonífero, chegando a formar florestas. Figura 6 Retirado de http://www.jessicawporter.com/hall-of-ancient-life. html Atualmente, o grupo está muito reduzido e se distribui em 3 famílias, 11 gêneros e 360 espécies. Ocorrem na América Centtral, Sul da África, Sudeste da Ásia e Austrália. São plan- tas de crescimento lento e formam folhas somente uma vez ao ano. Possuem folhas compostas (pinadas) e endurecidas que surgem no extremo do talo. São utilizadas como fonte de alimento por povos da África e Austrália e muitas são espécies são utilizadas como ornamentais. Capítulo 2 Pinophyta 19 O caule apresenta um córtex parenquimatoso com canais de mucilagem, os quais são utilizados como reservatório de água e possuem toxinas e cristais de oxalatao de cálcio. Esses troncos são colunares e podem atingir até 18m de altura. Família Zamiaceae São plantas perenes semelhantes a samambaias ou palmeiras, com folhas pinadas, espiraladas, persistentes, coriáceas. Plan- tas dioicas possuindo micro e megaesporângios. As sementes são grandes, arredondadas, com uma camada externa carno- sa e de cores brilhantes. Habitam regiões tropicais a tempera- das da América, África e Austrália. No Brasil, ocorre o gênero nativo Zamia, com cinco espécies (Z. amazonum, Z. boliviana, Z. cupatiensis, Z. poeppigiana e Z. ulei). Figura 7 Zamia ulei (Retirado de http://plantnet.rbgsyd.nsw.gov.au/ PlantNet/cycad/images/Zamia_ulei_0.jpg 20 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Cycadaceae São plantas com aspecto de palmeiras, com folhas persisten- tes, pinadas e espiraladas e folíolos basais espinescentes. Plan- tas dioicas com micro e megaesporâangios: uma característica distintiva de cicadáceas é o fato de as plantas femininas não formarem cones, mas os estróbilos megaesporangiados são formados em megasporófilos de aspecto folhoso. Um único gênero (Cycas) tem 100 espécies. Não ocorrem espécies na- tivas no Brasil, mas cultivam-se duas espécies: Cycas revoluta e C. circinalis. Figura 8 Cycas revoluta, aspecto geral e cone feminino Capítulo 2 Pinophyta 21 Figura 9 Cycas circinalis, aspecto geral e cone masculino. Ginkgoales Possui uma única família com uma única espécie, Ginkgo bi- loba. O nome científico Ginkgo biloba vem do fato de que as folhas da árvore são bilobadas. Ginkgo são árvores dioi- cas, com microstróbilos produzindo numerosos grãos de pólen anemófilos. As plantas femininas formam os óvulos diretamen- te na extremidade de caules, não produzindo cones. 22 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Figura 10 Ginkgo biloba – aspecto geral, detalhes da folha, cones masculinos e óvulos femininos. Pinales A maioria das coníferas são monoicas. Os estróbilos são cha- mados de pinhas, os quais são normalmente lenhosos e, na maturidade, estes se abrem para liberar as sementes. Os co- nes maduros podem permanecer na planta durante longos pe- ríodos como, por exemplo, em algumas espécies de pinheiros. Os cones masculinos têm estruturas chamadas microspo- rângios, que produzem um pólen amarelado geralmente leva- do pelo vento até aos cones femininos. Os grãos de pólen das coníferas produzem tubos polínicos onde se dá a meiose para a fertilização do gametófito feminino. O zigoto desenvolve-se Capítulo 2 Pinophyta 23 em um embrião que, em conjunto com o seu tegumento, se transforma em uma semente. Os esporângios femininos localizam-se em órgãos de for- ma cônica, chamados pinhas, frequentemente cobertos por escamas endurecidas (carpelos). As escamas se encaixam per- feitamente umas nas outras e só se abrem depois da fecunda- ção, para liberar a semente. Araucariaceae – possui um gênero nativo no Brasil. Figura 11 Araucaria angustifolia: aspecto geral e cones masculinos (acima) e femininos (abaixo). 24 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Figura 12 Araucaria angustifolia: aspecto da pinha com sementes e, no detalhe, as sementes. Podocarpaceae Trata-se de uma família cujas espécies são nativas principalmen- te do hemisfério sul. Apresenta 18 gêneros, com mais de 180 espécies, entre árvores e arbustos. Apresentam folhas peque- nas com flores femininas terminais em ramos curtos,enquanto as flores masculinas estão reunidas em densos estróbilos. O óvulo possui um envoltório carnoso na base que persiste na semente madura. Capítulo 2 Pinophyta 25 Figura 13 Aspecto geral da árvore de Podocarpus. Detalhe da semente (foto superior) e de folha de Retrophyllum (foto inferior). Pinaceae Pinaceae é uma família que inclui 11 gêneros e cerca de 250 espécies de árvores resinosas, denominadas coníferas, de in- teresse paisagístico e comercial. As pináceas ocorrem natu- ralmente, principalmente em zonas temperadas do hemisfério Norte. São plantas arbóreas de folhas aciculares dispostas em espiral. 26 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Figura 14 Detalhe de ramos de Pinus evidenciando as folhas aciculares e espiraladas. O estróbilo feminino (pinha) é lenhoso e de tamanho gran- de, constituído por várias escamas ovulíferas. Figura 15 Detalhe do estróbilo feminino. O estróbilo masculino é pequeno e de localização termi- nal, agrupado ao longodo eixo. Capítulo 2 Pinophyta 27 Figura 16 Detalhe do estróbilo masculino. No Brasil não existem espécies nativas, mas muitas espé- cies de Pináceas são cultivadas como ornamentais, para pro- dução de madeira e resina. Figura 17 Aspecto de árvore de Pinus com paisagem de cultivo de Pinus e, no detalhe superior, estróbilo feminino. 28 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Taxaceae e Cupressaceae Estas famílias não apresentam representantes nativos no Bra- sil. A sequoia gigante, maior árvore do mundo, é da família Cupressaceae, chegando a mais de 100m de altura. Figura 18 Imagens de Sequoiadendron giganteum. No Brasil, representantes de Cupressaceae, os ciprestes, são muito cultivadas isoladamente como ornamentais ou como cercas-vivas. Capítulo 2 Pinophyta 29 Figura 19 Aspecto geral de Cupressus, com detalhes do ramo e vista geral de seu uso como cerca-viva. Recapitulando As gimnospermas atuais são, popularmente e de maneira sim- plificada, conhecidas como coníferas. A monifilia deste grupo não foi consensualmente aceita por muito tempo, mas atu- almente estudos moleculares têm considerado as gimnosper- mas como um grupo monofilético. Pinophyta são gimnosper- mas que, na sua maioria, formam cones, produzem sementes e formam tecido vascular com presença de traqueídeos. São normalmente plantas lenhosas, isto é, possuem crescimento secundário e, portanto, hábito arbóreo; apenas alguns repre- 30 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II sentantes são arbustivos. O processo reprodutivo é lento, po- dendo levar até três para ser finalizado. Embora o número total de espécies seja relativamente pe- queno, têm grande importância ecológica e são as plantas dominantes nas regiões frias (Hemisfério Norte). Portanto, a estrutura arbórea em forma de cone com os ramos inclinados para baixo tem por função auxiliar a neve a escorregar de seus galhos. Possuem também valor econômico, sendo exten- samente cultivadas, principalmente para produção de madeira e papel. Cedros, abetos, ciprestes, abetos, zimbros, pinheiros e sequoias estão entre seus representantes. No Brasil, o Pinus é uma essência exótica, largamente cultivada para uso na in- dústria moveleira e de papel. Referências BOWE, L.M., G. Coat & C.W. dePamphilis. 2000. Phylogeny of seed plants based on all three genomic compartiments: extant gymnosperms are monophyletic and Gnetales clo- sest relatives are conifers. Proc. Nat. Acad. Sci. 97: 4092- 4097. BURLEIGH, J.G. & S. Mathews. 2004. Phylogenetic signal in nucleotide data from seed plants: implications for resolving the seed plant tree of life. Am. J. Bot. 91: 1599-1613. CHAW, S.-M., A. Zharkikh, H.-M. Sung, T.-C. Lau & W.-H. Li. 1997. Molecular phylogeny of extant gymnosperms and Capítulo 2 Pinophyta 31 seed plant evolution: analysis of nuclear 18S rRNA sequen- ces. Mol. Biol. Evol. 14: 56-68. CHAW, S.-M., C.L. Parkinson, Y. Cheng, T.M. Vincent & J.D. Palmer. 2000. Seed Plant phylogeny inferred from all three plant genomes: Monophyly of extant gymnosperms and ori- gin of Gnetales from conifers. Proc. Nat. Acad. Sci. 97: 4086-4091. CRANE, P. 1985. Phylogenetic analysis of seed plants and the origin of angiosperms. Ann. Missouri Bot. Gard. 72: 716- 793. DOYLE, J. A. 2006. Seed ferns and the origin of angiosperms. J. Torrey Bot. Club 133: 169-209. DOYLE, J.A. 2008. JUDD, W.S., CAMPBELL, C.S., KELLOG, E.A., STEVENS, P.F. & DONOGHUE, M.J. 2008. Plant systematics. A phyloge- netic approach. Ed. 3. Sinauer Associates, Sunderland. LOCONTE, H. & STEVENSON D. W. 1990. Cladistics of the Spermatophyta. Brittonia 42(3): 197-211 RAVEN, P.H., EVERT, R.F. & EICHHORN, S.E. 2007. Biologia vegetal. Ed. 7. Guanabara Koogan, Rio de Janeiro. RYDIN, C., M. KÄLLERSJÖ & E.M. FRIIS. 2002. Seed plant re- lationships and the systematic position of Gnetales based on nuclear and chloroplast DNA: conflicting data, rooting problems, and the monophyly of Conifers. Int. J. Plant. Sci. 163: 197-214. 32 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II SAMIGULLIN, T.K., W.F. Martin, A.V. Troitsky & A.S. Antonov. 1999. Molecular data from the chloroplast rpoC1 gene su- ggest a deep and distinct dichotomy of contemporary sper- matophytes into two monophyla: gymnosperms (including Gnetales) and angiosperms. J. Mol. Evol. 49: 310-315. SIMPSON, M.G. 2006. Plant Systematics. Elsevier, Amster- dam. SOLTIS, D.E., P.S. SOLTIS & M.J. ZANIS. 2002. Phylogeny of seed plants based on evidence from eight genes. Am. J. Bot. 89: 1670-1681. 10 WINTER, K.-U., A. BECKER, T. MÜNSTER, J.T. KIM, H. SAEDLER & G. THEISSEN. 1999. MADS-box genes reveal that gneto- phytes are more closely related to conifers than to flowering plants. Proc. Nat. Acad. Sci. 96: 7342-7347. Atividades 1) Um professor de biologia solicitou a um aluno que sepa- rasse, junto com o técnico de laboratório, algumas Cyca- dophyta de um herbário. O aluno, pretendendo auxiliar o técnico, deu-lhe as seguintes informações: As Cycadophyta devem ficar junto com as demais plan- tas que possuem estróbilos e sementes. A alternativa acima é: a) Verdadeira b) Falsa Capítulo 2 Pinophyta 33 2) A cobertura vegetal original do estado de Santa Catarina compreende dois tipos de formação: florestas e campos. As florestas, que ocupavam 65% do território catarinense, foram bastante reduzidas por efeito de devastação. As flo- restas nas áreas do planalto serrano apresentam-se sob a forma de florestas mistas de coníferas (araucárias) e lati- foliadas e, na baixada e encostas da Serra do Mar, ape- nas como floresta latifoliada. Os campos ocorrem como manchas dispersas no interior da floresta mista. Os mais importantes são os de São Joaquim, Lages, Curitibanos e Campos Novos. (Retirado de texto adaptado de: ATLAS ESCOLAR DE SANTA CATARINA. Secretaria de Estado de Coordenação Geral e Planejamento. Subsecretaria de Es- tudos Geográficos e Estatísticos. Rio de Janeiro: Aerofoto Cruzeiro, 1991, p. 26) O texto cita as coníferas (araucárias), uma representante do grupo das gimnospermas.Sobre este grupo, é correto afirmar que: a) O grupo das gimnospermas é evolutivamente mais re- cente do que o grupo das angiospermas. b) Ao longo do processo evolutivo das plantas, as gim- nospermas apresentaram uma novidade evolutiva em relação às pteridófitas: a presença de sementes. c) Outra novidade importante apresentada pelas gim- nospermas em relação ao grupo das pteridófitas ocor- re no processo da fecundação. Este, nas gimnosper- mas, é independente da presença de água no estado líquido. 34 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II d) O processo de polinização das gimnospermas é de- pendente de insetos e pássaros, os quais são atraídos pelos nectários na base de suas flores. e) As coníferas são vegetais que não atingem grandes alturas (com altura média de 10 metros), com exceção das araucárias. 3) O pinhão, estrutura comestível produzida por pinheiros da espécie Araucaria angustifolia, corresponde a que parte da planta? a) Cone (estróbilo) masculino repleto de pólen. b) Cone (estróbilo) feminino antes da fecundação. c) Fruto simples sem pericarpo. d) Folha especializada no acúmulo de substâncias de re- serva. e) Semente envolta por tegumento. 4) Qual das gimnospermas abaixo tem somente um única espécie vivente? a) Ginkgophyta b) Cycadophyta c) Cycadales d) Gnetophyta e) Pinales Capítulo 2 Pinophyta 35 5) As coníferas são consideradas plantas sempre verdes, com folhas variando em seu formato. Algumas possuem folhas em formato de agulhas e verticiladas, como as encontra- das em: a) Ginkgo b) Cycas c) Taxus d) Araucaria e) Pinus Soraia Girardi Bauermann Capítulo 3 Angiospermas Capítulo 3Angiospermas 37 Introdução Neste capítulo, serão descritas as principais características das Angiospermas, que constituem as plantas com sementes dentro dos frutos. Na atualidade, estes vegetais dominam o ambiente terrestre e formam os principais ecossistemas do planete. O conteúdo está abordado de modo a introduzir o conhecimento necessário para que sejam compreendidas as relações filoge- néticas dentro das Angiospermas. Apresentação As Angiospermas constituem o maior grupo de plantas da atu- alidade. Seu nome é derivado do grego, onde angio=urna e sperma=sementes. A junção desses termos se refere ao fato de ocorrer um fruto envolvendo a semente. Além da presença de carpelos desenvolvidos protegendo as sementes, há uma série de outras apomorfias, como desenvolvimento de ápice caulinar com túnica-corpo em duas camadas, estômatos com as bordas das células-guarda no mesmo nível do poro, flores perfeitas (bissexuadas), óvulos marginais, anátropos, bitegu- mentados e tegumentos com duas a três células de espessura, pólen bicelular ou eventualmente tricelular no momento da liberação da antera, presença de sifonogamia, tubo crivado (floema) alongado, dupla fecundação e endosperma triploide e celular. Estudos recentes revelaram que muitos grupos das angios- permas são parafiléticos ou polifiléticos, inclusive a subdivisão 38 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II básica entre dicotiledôneas e monocotiledôneas. Por outro lado, os dados moleculares corroboraram o grande clado “eu- dicotiledôneas”, conforme proposto por Doyle & Donoghue (1986), composto pelos grupos dotados de pólen tricolpado e tipos derivados. Figura 1 Phytolacca thyrsiflora exibindo hgrãos de pólen tricolapdos. (Retirado de http://www.sbpbrasil.org/revista/edicoes/9_1/Neves.pdf) Com base nesses novos conhecimentos, as Angiospermas foram distribuídas em nível de subclasse denominada Mag- noliideae. As monocotiledôneas, grupo monofilético, devem ser classificadas como superordem Lilianae, com 11 ordens, abrangendo cerca de 22% das espécies viventes de angios- permas. Por outro lado, as dicotiledôneas são efetivamente parafiléticas, e devem ser divididas em angiospermas nucle- ares, com três superordens (Amborellanae, Nymphaeanae e Austrobaileyanae), e angiospermas core, nas quais a superor- dem Magnolianae se encontra em posição basal em relação às Lilianae e ao restante das dicotiledôneas. A superordem Ceratophyllanae, com apenas uma família, está situada basal- mente em relação ao restante do grupo, que continua sendo Capítulo 3 Angiospermas 39 informalmente denominado “eudicotiledôneas”. É nesse grupo que se concentra a maior diversidade das angiospermas (75% das espécies viventes), com nove superordens subdivididas em 34 ordens, sendo que alguns grupos ainda apresentam pro- blemas de posicionamento. Características gerais As angiospermas são as plantas melhor adaptadas à vida em ambiente terrestre, e constituem o maior grupo de plantas. Apresentam ciclo de vida haplodiplobionte, com alternância de gerações e dupla fecundação. São vegetais vasculares, nos quais o transporte é realizado através do xilema e floema. O esporófito, fase duradoura das angiospermas, apresenta raiz, caule, folhas, semente, flor e fruto. As raízes são os órgãos fixadores da árvore ao solo e absorvem água e sais minerais. O tronco, constituído de inúmeros galhos, é o órgão aéreo responsável pela formação das folhas, efetuando também a ligação delas com as raízes. As folhas são os órgãos onde ocorre a fotossíntese. O gametófito é a fase do vegetal que apresenta-se muito reduzido, transitório e dependente do esporófito. A flor é uma ramificação de crescimento limitado, que apresenta quatro ti- pos de folha modificada (verticilos), sendo dois verticilos férteis: o androceu (o conjunto de estames) e o gineceu (o conjunto de pistilos); os dois verticilos estéreis – que formam o perianto – compostos pelo cálice (de cor verde e formado por sépalas) e pela corola (de cores vivas e formada por pétalas). As flores 40 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II podem ser perfeitas, mas também existem flores unissexuais. A forma da flor é de grande importância para a classificação das angiospermas (Figura 2). A polinização pode ser feita por diferentes agentes. Entre eles, citamos os Insetos (Entomofilia), os Pássaros (Ornitofilia), o Vento (Anemofilia), os Morcegos (Quiropterofilia). A polini- zação consiste no transporte do grão de pólen da Antera (mas- culino) para o Estigma (feminino) de outra flor, aumentando assim a variabilidade genética e evitando a auto fecundação. Figura 2 Ilustração evidenciando a flor e seus componentes (Retirado de http://not1.xpg.uol.com.br/angiospermas-caracteristicas-reproducao- tipos-de-fruto-e-semente/) Cada flor é, portanto, constituída por folhas modificadas presas ao receptáculo floral, que possui formato de um dis- co achatado. No receptáculo floral, ficam inseridas as peças florais. O conjunto de peças florais semelhantes formam os verticilos florais. De fora para dentro: as sépalas são as mais externa, geralmente de cor verde denominado de cálice; as pétalas formam a corola, com função de atrair os chamados agentes polinizadores. Os estames ficam dispostos mais inter- Capítulo 3 Angiospermas 41 namente e constituem o androceu, considerado o componente masculino da flor, onde são produzidos os grãos de pólen. O carpelo ocupa o centro do receptáculo floral e, em seu interior, existem os óvulos. Reprodução Na parte masculina da flor (o androceu), encontramos os es- tames, onde estão os sacos polínicos. Nestes sacos polínicos, encontramos as células-mães dos esporos, que por meiose se dividem em esporos haplóides. Esses esporos, dentro dos sa- cos polínicos, sofrem mitose e se transformarão no gametófito masculino (os grãos de pólen). Na parte feminina (gineceu), dentro dos ovários, existem um ou mais microsporângios (óvu- los). Cada óvulo possui um tecido chamado de nucela, onde a célula-mãe do esporo sofre meiose e origina 4 megásporos haploides, dos quais três degeneram e um sobrevive. Este so- brevivente passa por 3 divisões mitóticas e formam uma massa de citoplasma com 8 núcleos haploides (Figura 3) onde dois desses núcleos (núcleos polares) migram para o centro do pólo e se unem, formando um saco embronário com:  a oosfera;  três núcleos (antípodas – que se degeneram);  e mais dois núcleos (sinérgides);  dois núcleos polares. 42 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Figura 3 Ilustração do ggrão de pólen e saco embrionário. (Retirado de http://b-log-ia20.blogspot.com.br/2011/01/la-flor.html) Quando chega ao ovário, o grão de pólen fecunda o óvu- lo, ocorrendo fecundação dupla – uma característica das an- giospermas. Uma célula espermática se funde com a oosfera, formando um zigoto (diplóide), e a outra se funde aos dois nú- cleos polares, formando o endosperma da semente (que serve de reservatório de nutrientes para o embrião). O zigoto, por mitose, transforma-se em embrião. Capítulo 3 Angiospermas 43 Figura 4 Ilustração de ciclo de vida em Angiospermas. Recapitulando É o maior grupo de plantas na atualidade. A principal caracte- rística das Angiospermas é a presença das flores e dos frutos, portanto, são importantíssimas também para os animais, seres humanos e para a economia do país. São vasculares, pois possuem raíz, caule e folhas, e não dependem da água para reprodução. A flor é composta por cálice, corola, androceu e gineceu. A fecundação ocorre pela transferência dos grãos de pólen de uma antera até a abertura de um carpelo e, para isso, normalmente é necessário um agente polinizador, poden- do ser insetos ou aves. O grão de pólen germina, forma um tubo polínico e libera as célulasespermáticas, realizando uma dupla fecundação, na qual os gametófitos masculinos e femi- ninos deixam de existir e formam um novo esporófito. 44 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Referências APG III (Angiosperm Phylogeny Group). 2009. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG III. Botanical Journal of the Linnean Society 161: 105-121. APGII (Angiosperm Phylogeny Group). An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG II. Botanical Journal of the Linnean Society, v. 141, n. 4, p. 399-436, 2003. CHASE, M.W. & REVEAL, J.L. 2009. A phylogenetic classifi- cation of the land plants to accompany APG III. Botanical Journal of the Linnean Society 161: 122-127, DOYLE, J.A. and M.J. DONOGHUE. 1986. Relationships of angiosperms and Gnetales: a numerical cladistic analysis. In: Systematic and Taxonomic Approaches in Paleobo- tany; B.A. Thomas and R.A. Spicer (eds.). London: Oxford Univ. Press. JUDD, W. S.; CAMPBELL, C. S.; STEVENS, P. F.; DONOGHUE, M. J. 2009. Sistemática Vegetal: Um enfoque filogenéti- co. 3. ed. Editora Artmed, Porto Alegre, RS. MARK W. Chase & James L. REVEAL (2009). “A phylogenetic classification of the land plants to accompany APG III”. Bo- tanical Journal of the Linnean Society 161: 122–127. RAVEN, P. H.; EVERT, R. F. & EICHHORN, S. E. 2014. Biologia Vegetal. 8. ed. Editora Guanabara Koogan S. A., Rio de Janeiro. 906p. Capítulo 3 Angiospermas 45 SOUZA, V. C., LORENZI, H. 2012. Botânica Sistemática: guia ilustrado para identificação das famílias de Faneró- gamas nativas e exóticas no Brasil, baseado em APG III. 3. ed. Plantarum, Nova Odessa, 768p. SOUZA, V.C. Gimnospermas. In: Lista de Espécies da Flora do Brasil. Jardim Botânico do Rio de Janeiro. Disponível em: <http://www.floradobrasil.jbrj.gov.br/jabot/florado- brasil/FB128477>. Acesso em: 29 Nov. 2015 Atividades 1) No reino vegetal, o aparecimento de sementes é uma apo- morfia assinalada pela primeira vez entre: a) Gimnospermas d) Hepáticas b) Angiospermas e) Musgos c) Pteridófitas 2) Em um ambiente universitário, as refeições não são feitas adequadamente, muitas vezes por falta de tempo. A fome acaba sendo suprida com alimentos do tipo fast-food. Su- ponha que um estudante universitário tenha ingerido em sua refeição sementes de plantas nativas e, após, um chá considerado emagrecedor. Para os constituintes dessa re- feição, os principais filos representados serão: a) Asteraceae e Gnetophyta b) Coniferophyta e Ginkgophyta 46 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II c) Coniferophyta e Asteraceae d) Coniferophyta e Gnetophyta 3) O grande sucesso das plantas fanerogâmicas (gimnosper- mas e angiospermas) pode ser atribuído a duas importan- tes adaptações desses organismos ao ambiente terrestre, que consistem em: a) Propagação por meio de frutos e por meio de semen- tes. b) Independência da água para reprodução e propaga- ção por meio de sementes. c) Independência da água para reprodução e propaga- ção por meio de frutos. d) Reprodução por meio de esporos e propagação por meio de sementes. e) Reprodução por meio de gametas e por meio de espo- ros. 4) Qual dos seguintes pares de palavras está erroneamente correlacionado? a) Antera – produção de grão de pólen b) Ovário – formação das sementes c) Pétala – atração de polinizadores d) Estigma – captura de grão de pólen e) Estigma – produção de grão de pólen Capítulo 3 Angiospermas 47 5) Angiospermas podem ser caracterizadas como: a) Plantas sem sementes b) Plantas não vasculares sem sementes c) Plantas vasculares com flores d) Plantas vasculares sem flores e) Plantas vasculares com sementes nuas Soraia Girardi Bauermann Capítulo 4 Angiospermas Basais e Magnoliídeas Capítulo 4 Angiospermas Basais e Magnoliídeas 49 Introdução Neste capítulo, veremos a organização das primeiras angios- permas. Anteriormente, as angiospermas eram classificadas de acordo com o número de cotilédones em monocotiledôneas ou dicotiledôneas. Os novos conhecimentos mostraram que, dentre as dicotiledôneas, existem grupos distintos de plantas, como as angiospermas basais e as magnoliídeas. Angiospermas basais As dicotiledôneas basais apresentam dois cotilédones e traços primitivos, correspondendo a 3% do grupo das Angiospermas. São ervas com filotaxia alterna, folhas com venação mais ou menos palmada, membranáceas, com estômatos anomocíti- cos. Flores com poucas partes, antera com filamento bem di- ferenciado e pólen com columela. Consistem no grupo mais estreitamente associado com as monocotiledôneas. Os mem- bros desses grupos compartilham todas as características de ambas as monocotiledôneas e dicotiledôneas. As angiospermas basais são compostas de linhagens sepa- radas que se ramificaram a partir de outras plantas com flores em sucessivas etapas antes do aparecimento das verdadeiras dicotiledôneas. As angiospermas basais não se encaixam per- feitamente como monocotiledôneas, tampouco como dicotile- dôneas. As angiospermas basais apresentam basicamente as seguintes características: estames numerosos, várias tépalas, inúmeros carpelos, folhas de disposição espiralada, pólen mo- 50 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II nossulcado. As angiospermas basais não formam um grupo monofilético. Dentre as angiospermas basais, destacam-se: Nymphaeales A ordem Nymphaeales (nome dado ao tipo género Nymphaea, lírio d’água) tem distribuição cosmopolita, mas está sempre re- lacionada a ambientes aquáticos. São geralmente plantas com rizoma cujas flores são geralmente visíveis, folhas variáveis. Cabombaceae São ervas aquáticas, com folhas alternas e flores solitárias. No Brasil, ocorre um gênero nativo – Cabomba – com quatro espécies. Figura 1 Ilustração de Cabomba aquatica (Retirado de https://commons. wikimedia.org/wiki/File:Vitoria_regia.jpg) Nymphaeaceae São ervas aquáticas, rizomatosas, enraizadas no substrato, com folhas alternas, flutuantes e longo pecioladas. Suas flores Capítulo 4 Angiospermas Basais e Magnoliídeas 51 são solitárias, com antese tanto noturna quanto diurna, poli- nizadas por coleópteros. No Brasil, ocorrem dois gêneros e 15 espécies, distribuídas sobretudo na Amazônia e Nordeste Brasileiro. Figura 2 Ilustração de Victoria regia (Retirado de https://commons. wikimedia.org/wiki/File:Cabomba_aquatica_Aubl._(6780045440).jpg) Chloranthales É uma pequena ordem com uma família e quatro tipos de arbustos e herbáceas. São geralmente ervas, folhas opostas. As flores são pequenas, imperceptíveis e dispostas em inflores- cências. Chloranthaceae Família única da ordem Chloranthales, habitam florestas úmi- das. Podem ser árvores, arbustos, subarbustos ou ervas. Apre- sentam folhas simples, com nervação peninérvea. As flores são pequenas, zigomorfas e os frutos são bagas ou drupas. No Brasil, ocorre somente o gênero Hedyosmum. 52 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Figura 3 Ilustração de Hedyosmum (Retirado de https://commons. wikimedia.org/wiki/File:Vitoria_regia.jpg) Magnoliídeas Em Magnoliidae encontra-se a maioria das características consideradas primitivas, como apocarpia, pólen monossulca- do e estames numerosos. São plantas herbáceas ou arbóre- as. Apresentam raiz primária, folhas com ou sem estípulas, peninérveas. Flores acíclicas (peças dispostas em espiral) ou cíclicas com verticilos de 3 peças (e.g. 3 tépalas, 3 estames, etc.); homoclamídeas (perianto não diferenciado em cálice e corola). Estames frequentemente imperfeitos. Ovário súpero. O clado das magnolídeas reúne quatro ordens e é formado pelas seguintes famílias: Capítulo 4Angiospermas Basais e Magnoliídeas 53  Piperales: Aristolochiaceae, Hydnoriaceae, Lactorida- ceae, Piperaceae e Saururaceae.  Canellales: Canellaceae e Winteraceae.  Magnoliales: Annonaceae, Degeneriaceae, Eupoma- tiaceae, Himantandraceae, Magnoliaceae e Myristica- ceae.  Laurales: Atherospermataceae, Calycanthaceae, Go- mortegaceae, Hernandiaceae, Lauraceae, Monimiace- ae e Siparunaceae. Piperales Piperaceae Seus representantes distribuem-se por toda a gregião tropical e se desenvolvem melhor em regiões sombreadas. Em solo brasileiro estão presentes cinco gêneros (Ottonia, Peperomia, Piper, Pothomorphe e Sarcorhachis) e, aproximadamente, 450 espécies. Inclui plantas utilizadas como medicinais:  Piper umbellatum – pariparoba  Piper spp – falso jaborandi Outras são utilizadas como condimento com Piper nigrum, a pimenta. 54 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Figura 4 Imagens de Piper nigrum (Retirado de https://commons. wikimedia.org/wiki/File:Pepper_bunches_Piper_nigrum.jpg) Magnoliales Annonaceae É uma família de plantas de distribuição tropical em todo o mundo. No Brasil, ocorrem cerca de 250 espécies em 33 gê- neros. É constituída principalmente por árvores, raramente ar- bustos ou lianas. As folhas são alternas, dísticas, simples, sem estípulas, com margem inteira. As flores são geralmente gran- des e vistosas, bissexuadas, diclamídeas; cálice dialissépalo, corola de 3-4 pétalas, dialipétala; estames numerosos, espira- lados (ou raramente cíclicos), anteras rimosas; gineceu diali- carpelar, comumente pluricarpelar, com carpelos dispostos em espiral, ovário súpero, fruto, geralmente do tipo baga. Capítulo 4 Angiospermas Basais e Magnoliídeas 55 Figura 5 Araticum sylvatica – araticum-do-mato, frutífera comestível. Outras espécies utilizadas na alimentação são:  Annona squamosa – fruta-do-conde  A. muricata – graviola Lauraceae Representada no país por 25 gêneros e cerca de 400 espécies, considerada uma das famílias mais complexas da flora brasi- leira, ocupando maior destaque na composição florística em área de Mata Atlântica e em florestas da Região Sul. Os gêne- ros Aniba, Nectandra e Ocotea apresentaram o maior número de espécies de importância econômica. 56 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Figura 6 Ilustração de Ocotea porosa (imbuia) considerada madeira de excelente qualidade. Figura 7 Imagens de Persea americana – abacateiro. Recapitulando Este clado inclui plantas pertencentes a antiga subclasse Mag- noliidae, no sistema de Cronquist, que é o grupo basal da classe Magnoliopsida (= dicotiledôneas). Caracteriza-se por apresentar características primitivas. Apresentam numerosos órgãos em espiral sobre receptáculo alongado, e esta caracte- rística é encontrada, quase com exclusividade, nas Magnolia- les. Síntese do clado: Capítulo 4 Angiospermas Basais e Magnoliídeas 57  Angiospermas basais • Nymphaeales • Chloranthales  Clado magnoliídea • Ordem Canellales • Ordem Laurales • Ordem Magnoliales • Ordem Piperales Referências BAITELLO, J.B. A Importância das Lauraceae na Mata Atlântica Brasileira. Disponível em: http://www.ambien- te.sp.gov.br/pesquisaambiental/pesquisas/a-importancia- -das-lauraceae-na-mata-atlantica-brasileira/ BARROSO, G.M. Sistemática de Angiospermas do Brasil. Viçosa: UFV, 1991. 2v. JOLY, A.B. Botânica – Introdução à Taxonomia Vegetal. 6. ed. São Paulo: Nacional, 1983. LORENZI, H. Chave de identificação: para as principais fa- mílias de angiospermas nativas e cultivadas do Brasil. São Paulo: Instituto Plantarum de Estudos da Flora, 2007. 58 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II MARQUES, C.A. Importância econômica da família lau- raceae lindl. Disponível em: http://www.floram.org/files/ v8n%C3%BAnico/v8nunicoa25.pdf SOUZA, V.C.; LORENZI, H. Botânica sistemática: guia ilus- trado para identificação das famílias de Angiospermas da flora brasileira, baseado em APG II. 2 ed. São Paulo: Nova Odessa, Instituto Plantarum, 2008. Angiospermas WEBSITE filogenia. Disponível em: http://www. mobot.org/MOBOT/research/APweb/ Introdução a Botânica sistemática. Disponível em: http:// ctec.unicruz.edu.br/temp/gpreto/51487/Sistemas%20de% 20classifica%C3%A7%C3%A3o.pdf. Sistema APG III Sistema APG III. Disponível em: http em: http:// pt.wikipedia.org/wiki/ pt.wikipedia.org/wiki/ Sistema_APG_III. Estudos recentes de filogenia molecular ve- getal. Disponível em: www.biologia.ufrj.br/jornada/Cas- sia%20Sakuragui.doc Sistema de Classificação APG. Disponível em: http://www.info- escola.com/plantas/sistema-apg/. Atividades 1) Estas plantas compartilham características de monocotile- dôneas e dicotiledôneas. Estamos nos referindo a: a) Pinophyta Capítulo 4 Angiospermas Basais e Magnoliídeas 59 b) Angiospermas basais c) Fabídeas c) Eudocotiledôneas e) Asterales 2) São ervas aquáticas, com flores soltárias, folhas alternas, cujos representantes ocorrem no Nordeste brasileiro. Essas características correspondem à família: a) Pinaceae b) Poaceae c) Cabombaceae d) Nympheaceae e) Lauraceae 3) Chloranthales podem ser caracterizadas como: a) Uma grande ordem com muitas famílias do Hemisfério Norte. b) Uma grande ordem com muitas famílias. c) Uma pequena ordem com muitas famílias do Hemisfé- rio Norte. d) Uma pequena ordem com uma única família. e) Uma pequena ordem com uma única família aquática. 60 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II 4) Trata-se de um grupo de plantas com pólen monossulca- do, estames numerosos e apocarpia. Essas características pertencem a: a) Magnoliídeas b) Angiospermas basais c) Pinophyta d) Pteridophyta e) Fabales 5) Está bem representada no Sul do Brasil, em especial na Mata Atlântica, e Persea é um de seus gêneros. Esta família é: a) Nympheaceae b) Cabombaceae c) Piperaceae d) Annonaceae e) Lauraceae Soraia Girardi Bauermann Capítulo 5 Monocotiledôneas 62 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Introdução Será abordado neste capítulo um clado monofilético denomi- nado de monocotiledôneas. Possuem características peculiares como: presença de um só cotilédone na semente, raiz fascicu- lada, caule sem enrossamento secundário e folhas paralelinér- veas. Formam um clado com 65 mil espécies, distribuídos em nove ordens que serão tratadas com maior ou menor profundi- dade conforme sua importância e representatividade no Brasil. Alismatales Esta ordem contém cerca de 165 gêneros cujos representan- tes estão normalmente relacionados a ambientes aquáticos; as flores estão unidas em inflorescências. Esta ordem apresenta sete famílias: Araceae – ocorrem aproximadamente 36 gêneros e 450 espécies no Brasil. Algumas delas armazemam amido em seus caules e, por isso, podem ser utilizadas na alimentação (como o inhame, por exemplo). Capítulo 5 Monocotiledôneas 63 Figura 1 Imagem de Colocasia esculenta, o inhame. À esquerda, vista da planta, e à direita, os tubérculos utilizados na alimentação. Alismataceae – ocorrem em áreas alagadas de todo o Bra- sil, distribuídas em cinco gêneros e 400 espécies. Figura 2 Imagens de Echinodorus tenellus (esquerda). No centro, flor, e à direita, porção vegetativa de Sagittaria lancifolia. Hydrocharitaceae – seus seis gêneros nativos e 15 espécies ocorrem principalmente no Brasil central. 64 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Figura 3 Imagens de Egeria najas. Potamogetonaceae – no Brasil ocorrem somente 3 gêneros nativos e 10 espécies, com distribuição sobretudo na região Sul. Figura 4 Imagem de Poytamogeton illinoensis. Capítulo 5 Monocotiledôneas 65 Figura 5 Juncaginaceae – apresenta somente doisgêneros nativos distribuídos no Sul e sudeste do Brasil, uma vez que esta família predomina em ambientes temperados e subtropicais. Figura 6 Imagens de Triglochin striata (esquerda) e Lilaea scilloides (direita). 66 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Figura 7 Ruppiaceae – possui um gênero nativo no Brasil, que se distribui ao longo da costa litorânea brasileira. Figura 8 Imagens de Ruppia marítima crescendo em lagoa e, à direita, detalhe da espécie. Capítulo 5 Monocotiledôneas 67 Figura 9 Imagens de Halodile wrigthii e Halodule emarginata (à direita direita). As espécies diferenciam-se pelo ápice de suas folhas. Cymodoceaceae. – ocorre nos mares das regiões tropicais e subtropicais e no Brasil existem duas espécies, sobretudo em águas rasas. Dioscoreales É uma ordem constituída por ervas trepadeiras, dióicas, com tubérculos subterrâneos (caules que armazenam amido). Pos- sui folhas simples, cordiformes. Flores pequenas, dispostas em cachos que surgem ao longo da axila das folhas, os cachos das flores masculinas são mais desenvolvidos do que os das femininas. Thismiaceae – trata-se de uma família com pequena repre- sentação no Brasil, com representantes ocorrendo somente no Rio de Janeiro e Espírito Santo. 68 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Figura 10 Imagem de flor de Thismia panamensis. Burmanniaceae – trata-se de uma família composta por aproximadamente 100 espécies herbáceas, em cerca de doze géneros. São plantas que podem apresentar colocarão avermelhada, não possuem grande área foliar e não cres- cem muito. No Brasil, são citados oito gêneros e 30 espécies. Burmanniaceae diferencia-se de Thismiaceae, entre outras ca- racterísticas, por possuir três estames, enquanto Thismiaceae apresenta seis estames. Figura 11 Imagem de Burmannia bicolor nativa no Brasil. Capítulo 5 Monocotiledôneas 69 Dioscoreaceae – é uma família de ervas e lianas com dis- tribuição pantropical. No Brasil, estão representadas pelos ca- rás (tubérculo comestível), enquanto outros são considerados contraceptivos. Figura 12 Imagem de Dioscorea bulbifera (esquerda) e detalhe evidenciando a batata cará (direita). Pandanales É uma ordem com cinco famílias e de distribuição tropical. Seus representantes são ervas, arbustos ou lianas. Certas es- pécies são não são fotossintéticas e alimentam-se devido à presença de um fungo simbionte. 70 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Figura 13 Imagem de Sciaphila secundiflora (Triuridaceae) e Vellozia gigantea (Velloziaceae). Liliales Trata-se de uma ordem que possui como exemplo mais conhe- cido as plantas conhecidas por lírios. Consiste principalmente de plantas herbáceas, mas também podem ser cipós e arbus- tos. Têm distribuição mundial. Liliales é um grupo pouco re- presentado no Brasil. Das 10 famílias que têm sido considera- das nesta ordem, apenas duas possuem espécies nativas aqui. Capítulo 5 Monocotiledôneas 71 Figura 14 Imagem de Smilax, gênero nativo no Brasil, (Smilaceaceae) e flores de Lilium (Liliaceae), gêneros exóticos. Asparagales É uma ordem com ampla distribuição com cerca de 26 mil espécies. Grande parte das espécies produz um conjunto de folhas muito próximas, o que as faz crescer como rosetas. As flores são produzidas no ápice de uma longa haste. Muitas espécies possuem importância agrícola, como as cebolas e os alhos. Estão distribuídas em seis famílias: Orchidaceae, Hypoxidaceae, Iridaceae, Xantthorroeaceae, Amaryllidaceae e Asparagaceae. Serão aqui tratadas apenas as ordens mais importantes do ponto de vista agrícola e/ou ornamental. Orchidaceae – inúmeros gêneros são cultivados como or- namentais e é a família de Angiopermas com o maior número de espécies no Brasil. A Mata Atlântica é riquíssima em diver- sidade de espécies. 72 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Figura 15 Imagens de Orchidaceaee: Oncidium (direita), Cattleya (centro) e Laelia (direita). Amaryllidaceae – é a família da cebola e dos alhos e cons- tituem-se de ervas que normalmente apresentam bulbos e fo- lhas dísticas na base da planta. Muitas espécies são ornamen- tais devido a suas flores grandes e vistosas. Na alimentação humana, são utilizados o Allium cepa (cebola), Allium sativum (alho), Allium fistulosum (cebolinha), Allium schoenoprasum (cebola francesa) e Alllium porrum (alho-poró). Figura 16 Imagens de Allium cepa (esquerda) e A. sativum (direita). Asparagaceae – Pertencem a esta família o sisal (Agave sisalana) e outras espécies de Agave que fornecem matéria- -prima para a fabricação da tequila, enquanto outros gêneros são ornamentais. Capítulo 5 Monocotiledôneas 73 Figura 17 Imagens de Agave tequillana (esquerda), de onde se extrai a matéria prima para fabricação da tequila (direita). Figura 18 Imagens de jacintos (Hyacinthus) utilizados como ornamentais. Arecales É uma ordem de plantas com uma única família. São plantas lenhosas tropicais, muitas vezes com um único tronco coroa- do com grande número de folhas no ápice. Têm grande im- portância como fonte de nozes, frutas comestíveis, alimentos ricos em amido, óleos, fibras, palha e madeiras e têm sido cultivadas por milhares de anos. Têm distribuição pantropical O Brasil apresenta 40 gêneros e 260 espécies distribuídas em todas as formações vegetacionais. 74 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Figura 19 Imagens de Arecaceae: A. Copernicia prunifera (carnaúba) fonte de cera; B. Attalea speciosa (babaçu) de cujas sementes se extrai óleo de babaçu; C. Cocos nucifera (coco-da-bahia); D. fruto de Cocos nucifera; E. Mauritia flexuosa (buriti); F. frutos de Mauritia flexuosa. Capítulo 5 Monocotiledôneas 75 Commelinales É uma ordem constituída por ervas perenes, normalmente suculentas. Folhas inteiras, dísticas, alternas. Inflorescências terminais na axila de 2 brácteas. Flores hermafroditas, acti- nomórficas. Pétalas e sépalas livres. Algumas espécies São ornamentais, enquanto outras são invasoras de culturas. Dis- tribuem-se em três famílias: Commelinaceae, Pontederiaceae e Haemodoraceae. Figura 20 Imagens de Commelinaceae: A. Tradescancia pallida (traporeaba-roxa) utilizada como ornamental; B. Eicchorni (aguapé); C. Xiphidium coeruleum, espécie da Amazônia comum em áreas úmidas. Zingiberales É um monofilético de plantas herbáceas de tamanho grande. Os ramos surgem de caules subterrâneos (rizoma). Suas flo- res apresentam três sépalas e três pétalas, seis estames e três carpelos. Muitas espécies são utilizadas como comestíveis e/ ou ornamentais. Estão constituídas por sete famílias: Strelitzia- ceae, Heliconiaceae, Musaceae, Cannaceae, Marantaceae, Costaceae e Zingiberaceae. 76 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Figura 21 Imagens de Zingiberales nativas: A. Phenakospermum guyanensis (sororoca); B. Heliconia aemygdiana (caeté); C. Cannna glauca (biri). Figura 22 Imagens de Zingiberales nativas: A. Marantaceae: Maranta arundinace (de seus rizomas se extrai a araruta); B. Heliconiaceae: Heliconia aemygdiana (caeté); C. Zingiberaceae: Renealmia. Capítulo 5 Monocotiledôneas 77 Figura 23 Imagens de Zingiberales exóticas. Esquerda: Zingiber officinale (planta e rizoma) conhecido por gengibre e utilizado na culinária. Direita: Curcuma longa (planta e rizoma) utilizado na culinária como açafrão da terra. Poales Constituem uma ordem com 18.000 espécies repartidas en 16 famílias, 10.000 das quais pertencentes à família Poaceae. Graminea (=Poaceae) é a família de plantas,mais importante para o homem, já que 70% da superfície terrestre cultivada têm plantas desta família. A ordem possui 10 famílias: Typhaceae, 78 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Bromeliaceae, Rapataceae, Xyridaceae,Eriocaulaceae, Maya- caceae, Thurniaceae, Juncaceae, Cyperaceae e Poaceae. Devido à importância de Poaceae, trataremos somente desta família nesta ordem. Os espécimes dessa família são ervas rizomatosas e menos frequentemente lenhosas (como os bambus). As folhas são alternas, paralelinérveas e com lígula, conforme ilustração a seguir. Figura 24 As flores estão reunidas em um conjunto denominado de espigueta, protegidas na base por um par de brácteas (=glu- mas), conforme ilustrado abaixo: Capítulo 5 Monocotiledôneas 79 Figura 25 Cada flor que constitui a espigueta é formada por um par de brácteas (veja esquema acima):  Lema – a mais externa  Pálea – a mias interna 80 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Figura 26 Capítulo 5 Monocotiledôneas 81 Figura 27 Apresentam também duas lodículas internas (interpretadas como vestígios do perianto), estames variando de um a nume- rosos, com anteras rimosas e gineceu gamocarpelar. Veja na ilustração abaixo um esquema geral das flores de gramíneas: Figura 28 82 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II O fruto é do tipo cariopse com a semente totalmente ade- rida à parede do fruto, conforme imagem a seguir. Figura 29 Imagens de Oryza sativa (arroz). A. Vista geral da espigueta. B. Espiguetas com frutos (cariopse). C. Detalhe da cariopse. D. Tipos de arroz. Capítulo 5 Monocotiledôneas 83 Cerca de 150 milhões de hectares de arroz são cultivados anualmente no mundo, produzindo 590 milhões de toneladas, sendo que mais de 75% desta produção é oriunda do sistema de cultivo irrigado. O arroz está entre os cereais mais impor- tantes do mundo. A Ásia é responsável por 88,95% do con- sumo mundial, seguida das Américas (4,94%), África (4,91%), Europa (1,03%) e Oceania (0,16%). Figura 30 Imagens de Zea mays (milho): A. Vista geral da planta; B. Fruto em formação; C. Fruto maduro; D. Tipos de milho. 84 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II O milho, juntamente com o trigo e o arroz, é uma das maiores lavouras do mundo. Originário da América Latina, o milho é uma das gramíneas mais cultivadas porque produz grãos de elevado valor nutritivo, é muito empregado na ali- mentação humana e, principalmente, na dos animais. É muito utilizado como milho verde, cozido e vendido nas ruas de to- das as cidades, em festas “caipiras” etc. Sua utilização é feita em espigas, debulhado, fresco em conservas, geralmente em latas ou em vidros, na fabricação de angu, polenta, curau, sopas, broas, bolos etc. Figura 31 Imagens de Triticum aestivum (trigo). A. Vista geral da planta. B. Planta com frutos maduros. C. Frutos do trigo. Capítulo 5 Monocotiledôneas 85 Figura 32 A. Hordeum vulgare (cevada). B. Avena sativa (aveia). C. Secale cereale (centeio). D. Saccharum officinarum (cana-de-açúcar). 86 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Recapitulando Antigamente, as angiospermas eram divididas em duas clas- ses, Magnoliopsida (Dicotyledoneae) e Liliopsida (Monocotyle- doneae. As monocotiledôneas são ervas, arbustos ou árvores (10%), a grande maioria em Arecaceae. Apresentam uma forte tendência à ocupação de ambientes aquáticos e geralmente desenvolvem órgãos subterrâneos, seja de propagação, como rizomas e estolhos, ou de reserva, como tubérculos ou bulbos. A nervação foliar nas monocotiledôneas é geralmente paralela e as flores são trímeras. O pólen é monocolpado ou derivado desse tipo, mas não tricolpado, como é comum nas Eudico- tiledôneas, grupo que compreende a maioria das outras an- giospermas. As monocotiledôneas englobam cerca de 50.000 espécies, cerca de 1/5 das angiospermas. Estão repartidas em nove ordens:  Alismatales  Dioscorales  Pandanales  Liliales  Asparagales  Arecales  Commelinales  Zingiberales  Poales Capítulo 5 Monocotiledôneas 87 Referências Agência de Informação: Espécies arbóreas da Amazônia. http://dendro.cnptia.embrapa.br/Agencia1/AG01/Abertu- ra.htmlAgroForestryTree Database http://www.worldagrofo- restry.org/SEA/Products/AFDbases/AF/asp/SpeciesInfo. ALMEIDA, M. C. 2004. Informativo Técnico Rede de Se- mentes da Amazônica – Pau-mulato-da-vázea, nº 6. Ver- são on-line ISSN 1679-8058.http://leaonet.com/semen- tesrsa/sementes/pdf/doc6.pdfAlves, A.B.; Carauta, J.P.P. & Pinto, A. da C. A história das figueiras ou gameleiras. http://www.sbq.org.br/filiais/adm/Upload/subconteudo/ pdf/Historias_Interessantes_de_ Árvores do Brasil: Informações e estudos sobre árvores nativas brasileiras http://www.arvores.brasil.nom.br/esq.htm BOLDRINI, I.I.; LONGHI-WAGNER, H.M.; BOECHAT, S. de C. Morfologia e Taxonomia de Gramíneas Sul – Rio – Grandenses. 2. ed. COSTA, F.R.; ESPINELLI, F.P.; FIGUEIREDO F.O.G.; ZINGIBE- RALES. https://ppbio.inpa.gov.br/sites/default/files/Guia_ zingiberales_Ebook.pdf DAHLGREN, R. M. T., Clifford, H. T. 1982. The Monocotyle- dons: A comparative Study, 378 pp. Academic Press, Lon- don and New York. DAHLGREN, R. M. T., CLIFFORD, H. T. YEO P. F.. 1985. The Families of the Monocotyledons, 520 pp. Springer-Ver- lag, Berlin. 88 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II FONTANELLI, R.; SANTOS, H.P. dos; FONTANELLI, R.S. Mor- fologia de gramíneas forrageiras. http://www.cnpt.em- brapa.br/biblio/li/li01-forrageiras/cap2.pdf HUDLICKY, T., RINNER, U., GONZALEZ, D., AKGUN, H., SCHILLING, S., SIENGALEWICZ, P., MARTINOT, T.A. & PETTIT, G.R. (2002). Total Synthesis and Biological Evalua- tion of Amaryllidaceae Alkaloids: Narciclasine, ent-7-Deo- xypancratistatin, Regioisomer of 7-Deoxypancratistatin, 10b-epi-Deoxypancratistatin, and Truncated Derivatives. J. Org. Chem. Vol. 67, No. 25, 87-43. LEITMAN, P.; SOARES, K.; HENDERSON, A.; NOBLICK, L.; Martins, R.C. Arecaceae. In: Lista de Espécies da Flora do Brasil. Jardim Botânico do Rio de Janeiro. Disponível em: <http://floradobrasil.jbrj.gov.br/jabot/floradobrasil/ FB53>. Acesso em: 02 Jan. 2016 Lista de Espécies da Flora do Brasil. Jardim Botânico do Rio de Janeiro. Disponível em: <http://floradobrasil.jbrj.gov. br/>. Acesso em: 02 Jan. 2016 MAAS, P.J.M. Burmanniaceae. In: Fl. Neotropic. Monograph.s, 42: 1-189. 1996. MEEROW, A. W.; FAY, M. F., CHASE, M. W., GUY, C. I., Li, Q., -B., SNIJMAN, D., & S. -L. YANG (2000a). Phylogeny of Amaryllidaceae: molecules and morphology. In: Wilson, K. L. & Morrison, D. A. Monocots: Systematics and evolution. (CSIRO Publ. ed). Collingwood, Australia. pp. 372–386. Capítulo 5 Monocotiledôneas 89 SEGNOU, C. A. et al. 1992. Studies on the reproductive bio- logy of white yam (Dioscorea rotundata Poir.). Euphytica 64:197-203. WATSON, L., DALLWITZ, MJ 1992. As famílias de plantas com flores: descrições, ilustrações, identificação e recupe- ração de informação. Versão: 08 de dezembro de 2015. delta-intkey.com. Atividades 1) As monocotiledôneas podem ser caracterizadas como: a) Clado parafilético, com raiz fasciculada e um só coti- lédone na semente. b) Clado parafilético, com raiz fasciculada e dois cotilé- dones na semente. c) Clado parafilético, com raiz pivotante e um só cotilé- done na semente. d) Clado monofilético, com raiz fasciculada e um só coti- lédone na semente. e) Clado monofilético, com raiz pivotante e um só cotilé- done na semente. 2) Ervas, lianas, com distribuição pantropical e “cará” é um de seus representantes comestíveis. Está sendo caracteriza- da a família: 90 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II a) Araceae b) Hydrocharitaceae c) Potamogetonaceae d) Poaceae e) Dioscoreaceae 3) É uma ordem bem representada no Brasil, com folhas so- mente no ápice do tronco e com grande valor econômico. Esta ordem é: a) Arecales b) Poales c) Commelinales d) Alismatales e) Zingiberales 4) Musaceae éuma família da ordem Zingiberales que pode ser caracterizada pelo seguinte par de características: a) Clado parafilético – caule aéreo b) Clado parafilético – caule rizoma c) Clado monofilético – caule aéreo d) Clado monofilético – caule rizoma e) Clado parafilético – caule pivotante Capítulo 5 Monocotiledôneas 91 5) Espigueta, pálea e lema são estruturas da família: a) Poaceae b) Musaceae c) Commelinaceae d) Marantaceae e) Zingiberaceae Soraia Girardi Bauermann Capítulo 6 Eudicotiledôneas Fabídeas Capítulo 6 Eudicotiledôneas Fabídeas 93 Introdução As eudicotiledóneas conformam um clado, que separou a maioria das plantas antigamente consideradas dentro das di- cotiledôneas para formar um grupo monofilético. Como im- portante característica deste clado, as plantas apresentam pó- len com três aberturas (tricolpados) ou derivados deste. Devido a presença do pólen tricolpado o clado é considerado monofi- lético e caracteriza-se por apresentar flores cíclicas diferencia- das em cálice e corola. Esta clado apresenta vários grupos e ordens, dentre os quais destaca-se o grupo das Fabídeas. Fabídeas Constituem um clado de eudicotiledóneas antigamente nomi- nadas de eurosídeas, suas sinapormofias estão baseadas em dados moleculares. Apresentam oito ordens: Zygophyllales, Fabales, Rosales, Fagales, Cucurbitales, Celastrales, Oxalida- les e Malpighiales. Serão aqui abordadas as principais ordens e famílias. Fabales Esta ordem inclui entre 16 a 18 mil espécies, sendo uma das maiores ordens de plantas com muita importância econômica, medicinal, industrial e ornamental. Formam um grupo homo- gêneo com flores em sua maioria zigomorfas com fruto do tipo legume e possuem bactérias fixadoras de nitrogênio em 94 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II suas raízes. Estão repartidas em quatro famílias: Surianaceae, Quillajaceae, Fabaceae e Polygalaceae. Surianaceae Possui distribuição pantropical, com apenas uma espécie no Brasil. Figura 1 Suriana marítima, espécie nativa do Brasil. Quillajaceae Trata-se de uma família exclusiva da América do Sul, com uma única espécie no Brasil. Capítulo 6 Eudicotiledôneas Fabídeas 95 Figura 2 Quillaja brasiliensis, única espécie nativa do Brasil. Fabaceae Fabaceae (=Leguminosae) possui distribuição cosmopolita, incluindo cerca de 650 gêneros e aproximadamente 18 mil espécies, representando uma das maiores famílias de Angios- permas (junto com Poaceae e Asteraceae) e de grande impor- tância econômica. No Brasil, ocorrem cerca de 200 gêneros e 1.500 espécies. Tem como característica a presença de frutos em forma de vagem (embora haja exceções) e engloba desde espécies arbóreas até espécies herbáceas anuais. Folhas ge- ralmente compostas, pinadas, bipinadas, trifoliares ou digita- das, com estípulas que às vezes se transformam em espinhos, alternas e ocasionalmente opostas. Na base das folhas ou fo- líolos, existem estruturas denominadas de púlvino. 96 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Figura 3 Folha de Fabaceae, evidenciando o púlvino no círculo em vermelho. Cálice geralmente pentâmero, gamossépalo, corola habi- tualmente pentâmera, dialipétala ou gamopétala, com pétalas às vezes diferenciadas em carenas (quilhas), alas (asas) e ve- xilo (estandarte); estames geralmente totalizando o dobro do número das pétalas, numerosos e vistosos, livres ou unidos entre si, anteras rimosas, fruto normalmente do tipo legume, vagem, também sâmara, drupa e folículo, entre outros. Capítulo 6 Eudicotiledôneas Fabídeas 97 Figura 4 Imagem de estrutura floral de Fabaceae e fruto do tipo legume (à direita). Estudos filogenéticos recentes mostram a origem evolutiva comum de todo este grande grupo e, portanto, a tentativa de utilizar três famílias separadas foi abandonada. Assim, consi- dera-se a família Fabaceae subdividida em três subfamílias: Caesalpinoideae, Faboidaee e Mimosodeae. Caesalpinoideae Árvores, arbustos, cipós e raramente ervas. Folhas pinadas ou bipinadas com flores em geral grandes, zigomorfas, diplostê- 98 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II mones; dialistêmones; abrangem em torno de 3.000 espécies, quase todas tropicais ou subtropicais, distribuídas em cerca de 170 gêneros. Figura 5 Bauhinia forficata (A); detalhe da flor (B) e fruto (C). Caesalpinia echinata e à direita detalhe da flor. C. echinata é o conhecido pau-brasil, que deu origem ao nome de nosso país. O caule posui cerne vermelho e fornece uma tinta avermelhada. Essa árvore foi intensamente comer- cializada nos tempos coloniais em virtude do corante vermelho que se extraía do lenho e servia para tingir tecidos e fabricar tinta de escrever. Hoje é considerada árvore rara. Capítulo 6 Eudicotiledôneas Fabídeas 99 Faboideae (=Papilionoideae) Árvores, arbustos, ervas ou trepadeiras; folhas predominan- temente trifolioladas, imparipenadas, ou raramente unifolio- ladas. Flores fortemente zigomorfas, 5-mera com estandarte ou vexilo, asas ou alas e quilha ou carena; nove estames uni- dos e um livre (diadelfos) ou todos unidos monoadelfos. Estão representadas por 467 gêneros e 14.000 ssp. que habitam todas as regiões da terra. Apresenta muitas espécies de valor econômico. Figura 6 A. Plantio de Glycine Max (soja). B. Detalhe da flor. C. Detalhe do fruto. 100 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Figura 7 Plantio de Phaseolus vulgaris (feijão), evidenciando a flor no detalhe. Outras espécies importantes na alimentação podem ser ci- tadas tais como:  Arachis hypogea – amendoim  Pisum sativum – ervilha  Lupinus – tremoço  Cicer arietinum – grão-de-bico  Tamarindus indica – tamarindo Capítulo 6 Eudicotiledôneas Fabídeas 101 Figura 8 Ilustrações da Arachis hypogea (esquerda), Tamarindus indica (centro) e Pisum sativum (direita). Mimosoideae São árvores, arbustos ou ervas. As flores são actinomorfas, gamopétalas, diclamídeas, corola tubulosa, e estames polis- têmones. As folhas são alternas, bipinadas, possuem estípulas de tamanho variado e presença de glândulas nos pecíolos. Na base da folha geralmente ocorre a presença de pulvinos. 102 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II Figura 8 Imagens de Mimosoideae: A. Mimosa pudica. B. Foliolos de Mimosa pudica mostrando os movimentos de abertura e fechamento. C. Inga uruguensis (ingá – fruto comestível). D. Folhas evidenciando as glândulas. Polygalaceae Os representantes desta família podem ser ervas, árvores ou arbustos cujas sépalas são coloridas como as pétalas. Possui distribuição cosmopolita com nove gêneros e 200 espécies no Brasil. Monnina tristaniana é a espécie mais comum no Brasil. Capítulo 6 Eudicotiledôneas Fabídeas 103 Figura 9 Imagem de Monnina tristaniana (comum nos campos rupestres de todo Brasil), e à direita, Polygala cyparissias (gelol-da-praia), conhecida popularmente por suas propriedades analgésicas. Recapitulando As Eudicotiledôneas nucleares estão divididas nos clados Rosí- deas, Fabídeas e Malvídeas. Neste capítulo, foram abordadas algumas espécies do clado Fabídeas, o qual apresenta oito ordens: Zygophyllales, Fabales, Rosales, Fagales, Cucurbita- les, Celastrales, Oxalidales e Malpighiales. Foi tratado, neste capítulo, da ordem Fabales, que é uma das maiores ordens de angiospermas, repartida em quatro famílias:  Surianaceae  Quillajaceae  Fabaceae  Polygalaceae. Dessas quatro famílias, Fabaceae é a maior de todas e possui muitas espécies de importância econômica e ornamen- 104 Biodiversidade e Filogenia de Plantas II tal. Possui estruturas florais particulares e folhas compostas com presença de estípulas e púlvino. Referências APG II (Angiosperm Phylogeny
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