(Aula 2) Sistemas de classificação das plantas

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Sistemas de classificação
das plantas
Taxonomia e Sistemática Vegetal
Profa. Dra. Amanda Cristina Esteves Amaro
Plano de aula
1. Introdução
2. Histórico dos sistemas de classificação vegetal
3. O enfoque filogenético
4. Referências bibliográficas
1. Introdução
• De acordo com o dicionário, classificar é:
 Distribuir em classes e nos grupos respectivos, de acordo
com um método ou sistema de classificação;
 Pôr em ordem, arrumar;
 Selecionar segundo qualidade, tamanho, ou outras
propriedades ou qualidades.
Classificar é agrupar, tomando-se por base 
características que apresentam em comum.
Como podemos classificar as cartas de um baralho?
Nas suas cores?
Nos seus valores?
Nos seus naipes? 
1.1 Classificação vegetal:
• Situar um táxon em um sistema lógico de categorias tais
como família e gênero.
 Sistemas de classificação:
 Artificiais: agrupa elementos com base em 1 ou poucos
caracteres.
 Naturais: agrupa os elementos com base no somatório
de caracteres exibidos. Levam em conta um grande
número de caracteres afinidade natural das plantas.
 Filogenéticos: empregam toda a informação disponível
para caracterizar taxa e estabelecem relações de
semelhança entre eles, com base na ancestralidade e
descendência história evolutiva.
Início
Morfologia externa
ou Organografia;
Caracteres de fácil
reconhecimento.
Posterior
Anatomia;
Genética;
Quimíca;
Paleontologia;
Embriologia;
Fitogeografia
Pense em um mundo antes de Charles 
Darwin e suas ideias sobre evolução...
Como você poderia imaginar que as plantas 
estão relacionadas entre si?
1.2 Classificação e memória:
Classificação = número moderado de 
famílias, divididas em pequenos grupos
Não existia a imprensa
Livros escassos
Não existiam computadores
2.1 Sistemas artificiais:
 Teofrasto (372-287 a.C.):
• “Pai da Botânica”;
• 1ª Classificação botânicaHábito de crescimento:
 Ervas, árvores, arbustos e trepadeiras.
• Descreveu cerca de 500 taxa;
• Livros:
 Historia plantarum;
 De causis plantarum.
2. Histórico dos sistemas de classificação vegetal
 Dioscórides (40-90 d.C.):
• Farmacologia  propriedades medicinais e formas de
utilização das plantas;
• De Materia Medica;
• 1º Herbário ilustrado;
• Descreveu cerca de 600 espécies.
 Renascimento (séc. XVI):
• Botânica disciplina científica;
• Invenção da imprensa;
• Desenvolvimento Jardins Botânicos;
• Desenvolvimento da Arte e da Ciência  expedições
botânicas.
 Otto Brunfels (1464-1534)
• Início do estudo científico das plantas;
• Herbarum vivae eicones;
 1º manual de botânica com ilustrações
e termos científicos.
 Andreas Caesalpino (1509-1603)
• 1º Taxonomista;
• Passou-se a considerar mais o valor intrínseco da planta do
que seu valor nutritivo ou medicinal;
• De Plantis classificou cerca de 1500 espécies:
 Hábito;
 Caracteres de flores, frutos e sementes.
• Espera-se que as classificações sejam:
 De fácil utilização;
 Estáveis;
 De fácil memorização;
 Preditivas;
 Concisas.
 Joseph Pitton de Tournefort (1656-1708)
• Introduziu o conceito de gênero:
 Caracteres genéricos deveriam ser
reconhecidos em todos os
integrantes do gênero;
 Gêneros primários  baseados em
flores e frutos;
 Gêneros secundários Caracteres
adicionais.
• Institutiones Rei Herbarie;
• Classificou cerca de 9000 espécies 
agrupadas em 698 gêneros.
 John Ray (1627-1705)
• Diferenciou monocotiledôneas de
dicotiledôneas;
• Methodus Plantarum Nova;
• Historia Plantarum;
• Methodica Stirpium Britannicarum;
• Descreveu cerca de 18000 espécies.
 Carl Linnaeus (1707-1778)
• Fundador da Taxonomia moderna, botânica e zoológica;
• Nomenclatura binomial;
• Ordenou os diversos sistemas de classificação existentes;
• Classificou as plantas de acordo com o seu sistema
sexual:
 Flores (n°estames, estiletes e estigmas);
 Frutos;
 Hábito (outras partes das plantas)
deveria ser consultado em secreto;
• Combinou a maioria dos gêneros
primários e secundários de Tournefort;
 Carl Linnaeus (1707-1778)
• Livros:
 Systema naturae  estabeleceu um sistema de
classificação hierárquica;
 Genera plantarum;
 Species plantarum.
2.2 Sistemas naturais:
 Família Jussieu  Antoine (1688-1758), Bernard (1699-
1777) e Antoine-Laurent (1748-1836):
• Construíram grupos por meio de síntese  espécies,
gêneros e famílias:
 Síntese norteada por ideias gerais de semelhança;
 Utilizaram diversos carácteres;
• Dividem o reino vegetal em 3 grupos:
 Acotyledones (Criptógamas
e algumas Monocotiledôneas);
Monocotyledones;
 Dicotyledones (Dicotiledôneas e Gimnospermas)
 Família Jussieu  Antoine (1688-1758), Bernard (1699-
1777) e Antoine-Laurent (1748-1836):
• Situou monocotiledôneas antes das dicotiledôneas:
Monocotiledôneas mais simples não apresentavam
corola e apresentavam somente 1 cotilédone;
 Plantas com flores dioicasmais complexas;
 As Gimnospermas ainda faziam parte das
Angiospermasmais complexas
muitos cotilédones.
• Genera plantarum secundum
ordines naturales disposita.
 Jean-Baptiste-Pierre de Lamarck (1744-1829)
• Tentativas para explicar a ideia de evolução;
• Flore Française;
• Cria uma série de regras para a classificação;
• Método analítico de classificação  esquema de
pesagem numérica  valores de semelhança para os
caracteres;
• Levou em conta, além da presença
ou ausência do caráter, a natureza do caráter.
 Augustin-Pyramus de Candolle (1778-1841)
• Ênfase à análise dos caracteres;
• Théorie élémentaire de la botanique;
• Identificou cerca de 58000 espécies.
• Divide as plantas em:
 Avasculares;
 Vasculares.
• Plantas mais bem conhecidas deveriam ser colocadas 1°
na Classificação;
• Plantas mais simples tendiam a ser menos conhecidas;
• Dicotiledôneas precediam as monocotiledôneas;
• Gimnospermas (ainda não eram separadas das
Angiospermas)  ficam entre dicotiledôneas e
monocotiledôneas.
2.3 Sistemas Filogenético:
• 1859 “A origem das espécies”, Charles Darwin:
 Teoria evolutiva Seleção Natural;
 Desenvolvimento da Fitopaleontologia fósseis;
 Ancestralidade e descendência.
• Filogenia: uso da distância evolutiva como principal
critério para a classificação dos organismos;
• Botânicos passaram a classificar em sequência evolutiva
mais simples para o mais complexo;
• Conhecimento da identidade de uma planta implicava no
conhecimento das suas afinidades e relações evolutivas;
 Adolf Engler (1844-1930)
• 1º Sistema Filogenético  Syllabus der Planzenfamilien
 Sistema de Engler;
 Seu sistema é uma modificação do Sistema de Jussieu:
mais simplesmais complexo;
 Incluem chaves e ilustrações para todas as famílias de
plantas.
• Monocotiledôneas e Dicotiledôneas deveriam ser
colocadas em paralelo;
• Dividiu as plantas em Cryptogamae (sem sementes) e
Phanerogamae (com sementes);
• Dividiu as Phanerogamae:
 Gimnospermas e Angiospermas.
• Dividiu as Angiospermas:
Monocotiledôneas e Dicotiledôneas.
 Arthur Cronquist (1919-1992)
• “An Integrate System of Classification of Flowering
Plants”;
• Sistema bem documentado que incorpora informações
sobre química e anatomia;
• Trata as Angiospermas como divisãoMagnoliophyta
• Duas Classes:
Magnoliopsida dicotiledôneas;
 Liliopsidamonocotiledôneas.
Classe: 
Magnoliopsida
(dicotiledôneas)
• Suposto parentesco
entre as subclasses
de Magnoliopsida.
• Tamanho dos balões
é aproximadamente
proporcional ao
número de espécies.
Classe: Liliopsida
(monocotiledôneas)
• Suposto parentesco
entre as subclasses
de Liliopsida.
• Tamanho dos balões
é aproximadamente
proporcional ao
número de espécies.
Magnoliopsida
(dicotiledôneas)
Liliopsida
(Monocotiledôneas)
Embrião com 2 cotilédones Embrião com 1 cotilédone
Endosperma ausente ou 
presente na semente
Endosperma frequentemente 
presente na semente
Sistema radicular pivotante = 
axial
Sistema radicular fasciculado
Plantas herbáceas ou lenhosas Plantas herbáceas (maioria)
Folhas com venação reticulada Folhascom venação paralela
Flores tetrâmeras ou 
pentâmeras
Flores trímeras
 Angiosperm Phylogeny Group (APG)
• Cladística;
 1998 – APG;
 2003 – APG II;
 2009 – APG III Classificação atual das Angiospermas;
• Além dos caracteres morfológicos, anatômicos e
bioquímicos:
 Incorporou-se a Sistemática Molecular:
o Uso de sequências de DNA e RNA para inferir relações
evolutivas entre organismos  genoma nuclear e
genoma de organelas (cloroplastos e mitocôndria).
Através dessas novas análises cladísticas:
Os dois grupos tradicionais 
(Monocotiledôneas e Dicotiledôneas) não 
fazem mais sentido taxonômico!!!!
• Angiospermas:
Monocotiledôneas:
o 1 cotilédone;
o Pólen monossulcado.
 Eudicotiledôneas tricolpadas:
o 2 cotilédones;
o Pólen tricolpado (3 sulcos).
 Demais “dicotiledôneas” clados separados:
o Angiospermas basais e Magnolídeas.
(V
it
al
 e
t 
al
, 2
0
0
8
)
(w
w
w
.u
c.
p
t)
Cladograma dos principais grupos de angiospermas
(Judd et al, 2009)
“As atuais ferramentas de análise, como a cladística, 
representam hoje o que há de mais adequado para a 
classificação dos vegetais.
Negar esta realidade é insistir em adotar métodos já 
ultrapassado, o que não é recomendável a um cientista”
(Souza; Lorenzi, 2012)
3. O enfoque filogenético
• Filogenia: uso da distância evolutiva como principal
critério para a classificação dos organismos;
• Sistemas Filogenéticos: empregam toda a informação
disponível para caracterizar taxa e estabelecem relações
de semelhança entre eles, com base na ancestralidade e
descendência história evolutiva.
3.1 Como reconhecemos uma filogenia?
• Exemplo 1:
 3 integrantes da família Rosaceae:
Quais relações evolutivas podemos inferir a partir dos frutos?
Amora-do-mato Framboesa Cereja
Amora-do-mato e framboesa  fruto carnoso, drupa e composto;
Cereja  fruto carnoso, drupa e simples
• Uma filogenia consiste em conjuntos simples de
informações da seguinte natureza:
Os grupos A e B estão mais proximamente relacionados
entre si do que qualquer um deles o está com C;
o Amora-do-mato e framboesa são mais proximamente
relacionadas do que com a cereja;
• Ou seja:
 A amora-do-mato e a framboesa partilham um ancestral
em comum;
 Esse ancestral comum é mais recente do que aquele
ancestral comum partilhado com a cereja;
(Judd et al, 2009)
(Judd et al, 2009)
Grupos-irmãos
ou
Parentes mais 
próximos
Grupo mais próximo 
filogeneticamente ao 
grupo em questão
• Podemos representar as relações filogenéticas na forma
de um diagrama conhecido como:
 Cladograma = Árvore filogenética = Árvore evolutiva;
Mostram as relações genealógicas entre os taxa 
resumem as relações entre ancestrais e descencentes.
• Exemplo 2:
(Judd et al, 2009)
• Por algum motivo, a população se divide em 2
populações e estas se divergem e evoluem
independentemente:
 2 linhagens se estabeleceram;
 Linhagem = sequências ancestrais-dependentes de
populações;
2 linhagens
(Judd et al, 2009)
• Como sabemos que 2 linhagens se estabeleceram?
 Por meio de mutações os integrantes das 2 novas
populações adquiriram modificações morfológicas:
o Quais são os caracteres morfológicos que alteraram?
Antes Depois
(Judd et al, 2009)
• Como sabemos que 2 linhagens se estabeleceram?
 Por meio de mutações os integrantes das 2 novas
populações adquiriram modificações morfológicas.
o Quais são os caracteres morfológicos que alteraram?
 Novas características são as evidências da evolução;
Os caracteres novos são chamados apomórficos
(derivados) em relação à população ancestral.
 Caráter apomórfico – estado derivado de um caráter em
uma série de transformações
o Quais são os caracteres apomórficos desse exemplo?
(Judd et al, 2009)
(Judd et al, 2009)
3.2 O que é monofilia?
• Do grego:
Mono = única
 Phyllum = linhagem
• Grupo monofilético: grupo taxonômico composto por uma
espécie ancestral e todos os seus descendentes.
• Grupo parafilético: grupo taxonômico composto por uma
espécie ancestral e alguns, mas não todos, os seus
descendentes.
• Como identificar taxa monofiléticos?
(Judd et al, 2009)
• Quais possíveis combinações de grupos podem ser feitas:
 1) amora-do-mato e framboesa;
 2) Cereja e amora-do-mato;
 3) cereja e framboesa.
• Quais desses arranjos representam grupos monofiléticos?
o Apenas o grupo 1 inclui todas as entidades de um único
ramo da árvore filogenética;
o Apenas esse conjunto apresenta todos os descendentes
de um púnico ancestral grupo monofilético.
• Grupos monofiléticos são denominados clados.
Grupo monofilético
• Outro modo de entender monofilia é pensar que um grupo
monofilético pode ser removido da árvore filogenética com
um único “corte”:
(Judd et al, 2009)
Remove o grupo 1 – amora-do-mato e 
framboesa
(Judd et al, 2009)
Para remover o grupo 2 – cereja e 
amora-do-mato  2 cortes
(Judd et al, 2009)
3.3 Como as filogenias são construídas?
• Para simplificar anota-se somente os caracteres que sofreram
modificação e posicionam marcas sobre os ramos
apropriados, para indicar a ordem relativa no qual a
expressão do caráter surgiu.
 Definições
• Caráter apomórfico: estado derivado de um caráter em
uma série de transformações.
• Sinapomorfia: compartilhamento da condição apomórfica
de um caráter por todo um conjunto de táxons.
 Surgiu em um ancestral do grupo e estão presentes em
todos os seus integrantes.
• Caráter plesiomórfico: estado primitivo (ancestral) de um
caráter em uma série de transformações.
 Corresponde a algo que todas as espécies no grupo
herdaram de seu ancestral comum.
• Autapomorfia: estado derivado de um caráter restrito a
um táxon terminal.
Flores gamopétalas vermelhas
Flores dialipétalas
vermelhas
Cladograma dos principais grupos de angiospermas
(Judd et al, 2009)
4. Referências Bibliográficas
• SOUZA, V.C; LORENZI, H. Botânica sistemática: guia ilustrado para
identificação das famílias de fanerógamas nativas e exóticas do Brasil
baseado em APG III. 3ed. Nova Odessa: Instituto Plantarum, 2012.
• JUDD, W. S. et al. Sistemática Vegetal: Um enfoque filogenético. 3ed. Porto
Alegre; Artmed, 2009.
• JOLY, A.B. Botânica: introdução à taxonomia. 13 ed. São Paulo: Companhia
Editora Nacional, 2002.