1. SISTEMÁTICA ou TAXONOMIA = ciência da diversidade de organísmica descoberta - síntese = descrição - interpretação Departamento de Botânia/IBUSP
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- Ana Clara Pereira Borja
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1 SISTEMÁTICA VEGETAL Departamento de Botânia/IBUSP
2 1. SISTEMÁTICA ou TAXONOMIA = ciência da diversidade de organísmica descoberta - síntese = descrição - interpretação Departamento de Botânia/IBUSP
3 1. SISTEMÁTICA ou TAXONOMIA = ciência da diversidade de organísmica descoberta - descrição - interpretação Departamento de Botânia/IBUSP síntese = sistema de classificação preditivo
4 2. Número de espécies descritas de organismos vivos Wilson 2003 VEGETAIS Vírus Bactérias Fungos Algas Briófitas Pteridófitas Gimnospermas 629 Angiospermas Departament mento de Botânia/IBUSP Protozoários Invertebrados (insetos ) Vertebrados
5 3. Diversidade biológica no mundo. Departamento de Botânia/IBUSP
6 3. Diversidade biológica no mundo. Departamento de Botânia/IBUSP
7 3. Diversidade biológica no mundo - hotspots Departamento de Botânia/IBUSP Myers et al HOTSPOTS
8 3. Diversidade biológica no mundo: os 25 hotspots Departamento de Botânia/IBUSP Myers et al Nature 403.
9 3. Diversidade biológica no mundo: Diversidade florística no Brasil Catálogo de plantas e fungos do Brasil, espécies: s: de % endemicidade fungos 14,5% algas 1,5% briófitas 18,1% pteridófitas 38,3% 26 gimnospermas 7,7% angiospermas 56,6% Departamento Botânia/IBUSP2 Botânia/IB
10 3. Diversidade biológica no mundo: Diversidade florística no Brasil Catálogo de plantas e fungos do Brasil, USP espécies: es: de fungos algas briófitas pteridófitas 26 gimnospermas angiospermas Departament mento Botânia/IBUSP spp. plantas vasculares
11 Diversidade florística no Brasil: Catálogo de plantas e fungos do Brasil Plantas vasculares: spp - Brasil é o país de maior diversidade do mundo. de spp endêmicas do país: proporção de endemismo de 55,9%, a maior da Região Neotropical. Departamento d Botânia/IBUSP dobotân tânia/ibu
12 3. Diversidade biológica no mundo: Catálogo de espécies do Brasil IBGE Plantas vasculares nos domínios fitogeográficos: Mata Atlântica: spp., 40% endêmicas ao país. Cerrado: savanas mais ricas do mundo spp. (4.215 endêmicas do Brasil). Amazônia: spp. (2.046 endêmicas do Brasil). Departamento de Botânia/IBUSP
13 4. Síntese de informações Departamento de Botânia/IBUSP Jeffrey 1984
14 5. Nomenclatura botânica 5.1. Hierarquia taxonômica dos sistemas de classificação biológica: classe sufixo exemplo Reino - Plantae Divisão phyta Magnoliophyta Classe opsida Magnoliopsida Subclasse idae Rosidae Superordem anae tânia/ibum Rosanae Ordem ales Rosales Família aceae Rosaceae Subfamília oideae Rosoideae Tribo eae Roseae gênero - Rosa espécie - Rosa canina L. subespécie - - variedade - R. canina var. canina Departa partamento de Botânia/I /IBUSP
15 5.2. Nomenclatura botânica Código Internacional de Nomenclatura Botânica Princípios, regras e recomendações. Princípio III: Prioridade de publicação: Cissus scycioides L. é hoje sinônimo de Cissus verticillata (L.) D.H.Nicholson & Jarvis esdep Departament tamento de Botânia/IBUSP
16 5.3. Princípio II: aplicação de nomes de grupos taxonômicos é determinada por meio de tipos nomenclaturais Departamento de Botânia/IBUSP
17 6. O trabalho do sistemata: 6.1. investigação teórica e aprimoramento da metodologia científica 6.2. inventário florístico área geográfica OU Departamento tde Botânia/IBUSP revisão sistemática de um grupo - estudo abrangente (monografia)
18 6.3. Métodos - coleta do material botânico no campo Departamento de Botânia/IBUSP
19 campos rupestres Departamento de Botânia/IBUSP Velloziaceae
20 Departamento de Botânia/IBUSP
21 6.3. Métodos - preparação dos espécimes para herbário Departamento de Botânia/IBUSP
22 HERBORIZAÇÃO - PRENSA Departamento de Botânia/IBUSP
23 ERVA HÁBITOS MAIS COMUNS ereta 10 cm 1 m prostrada lenhoso só na base SUBARBUSTO LIANA ereto ou prostrado de ostrde Departamento Botâ BUSP tra Botânia/IBUSP ARBUSTO ÁRVORE 100 m lenhoso escandente e lenhosa 1 m
24 HERBORIZAÇÃO ESTUFA DE CAMPO Departamento de Botânia/IBUSP
25 Departamento de Botânia/IBUSP HERBORIZAÇÃO ESTUFA ELÉTRICA
26 Departamento de Botânia/IBUSP
27 Departamento de Botânia/IBUSP Juliana Rando 2009 Juliana Rando 2009
28 HERBORIZAÇÃO - EXSICATAS Departamento de Botânia/IBUSPBUSP Forman & Bridson 1991
29 HERBÁRIO Departamento de Botânia/IBUSP
30 Departamento de Botânia/IBUSP HERBÁRIO SPF espécimes: algas marinhas plantas vasculares Carpoteca Xiloteca Biblioteca Banco de dados
31 HERBÁRIO identificação: - análise morfológica em laboratório - consulta a literatura especializada - comparação com material de herbário - colaboração de especialistas Departamento de Botânia/IBUSP
32 6.4. Compilação e divulgação dos resultados: - chaves de identificação - descrições - ilustrações - dados biológicos, ecológicos, geográficos. Artigos científicos, cos floras e monografias Departamento Revisão de conceitos e novos métodos e modelos téoricos. de Botânia/IBUSP
33 Departamento de Botânia/IBUSP
34 Flora da Serra do Cipó: Loganiaceae Departamento de Botânia/IBUSP
35 Mapeamento de Distribuição geográfica Jacaranda MALVACEAE Departamento de Botânia/IBUSP
36 Grandes naturalistas do séculos XVIII e XIX Karl Friedrich Phillip von Martius ( ) Departamento de Botânia/IBUSP
37 Karl Friedrich Phillip von Martius Obra publicada entre 1840 e 1906, com participação de 65 especialistas Departamento de Botânia/IBUSP
38 Flora brasiliensis vol. 1: fitogeografia Departamento de Botânia/IBUSP
39 Flora brasiliensis vol. 12: Anacardiaceae Engler 1876 Departamento de Botânia/IBUSP
40 7. Sistemas de classificação: 7.2. fontes de evidência taxonômica: da morfologia aos genes - Morfologia - Anatomia - Palinologia - Citologia - Química - Sistemática molecular (DNA e RNA) Departamento de Botânia/IBUSP
41 ASTERALES Helianthus annuus ASTERACEAE ou COMPOSITAE - folhas alternas ou opostas - óvulo 1, basal - inulina (oligossacarídeo) - CAPÍTULO Departamento de Botânia/IBUSP
42 LAURACEAE Cinnamomum camphora Sassafras Departamento de Botânia/IBUSP Endress 1994
43 EUPHORBIACEAE Látex Hevea brasiliensis seringueira Departamento de Botânia/IBUSP Fruto tricoca Conceveiba
44 Departamento de Botânia/IBUSP Euphorbia cooperi
45 Jeffrey 1984 Departamento de Botânia/IBUSP
46 MORACEAE Ficus elastica folha Departamento de Botânia/IBUSP Robbins & Weier 1950
47 ELEMENTOS TRAQUEAIS EM CARYOPHYLLALES PORTULACACEAE Departamento de Botânia/IBUSP CACTACEAE
48 ACANTHACEAE Departamento de Botânia/IBUSP
49 Clado maior de CARYOPHYLLALES 19 famílias Celosia Gomphrena -Flores monoclamídeas Departamento de Botânia tânia/ibusp -Caule com camadas concêntricas de xilema e floema Portulaca
50 antocianidina Departamento de Botânia/IBUSP fórmula geral da betacianina e betaxantina
51 Departamento de Botânia/IBUSP
52 Departamento de Botânia/IBUSP Seqüenciamento de bases de DNA
53 Pteris gleichnioides Departamento ento de FILOGENIA DE PTERIDACEAE BASEADA EM SEQÜÊNCIAS DE rbcl rbcl de Botânia/IBUSP GENOMA DO CLOROPLASTO 120 KB COLAB.: JEFFERSON PRADO, ibt LOCALIZAÇÃO DO GENE rbcl (1,4 KB) Adiantopsis radiata UMA DAS ÁRVORES MAIS PARCIMONIOSAS OBTIDAS COM SEQÜÊNCIAS DE rbcl DE PTERIDACEAE. EM VERMELHO, ESPÉCIES COM SEQÜÊNCIAS PROVENIENTES DO GENEBANK
54 8. Herbários virtuais e bancos de dados sobre classificação de plantas HERBÁRIOS VIRTUAIS Jardim Botânico de Nova York: Jardim Botânico do Missouri: souri (TROPICOS) Jardim Botânico de Kew: od Departament amento de Botânia/IBUSP Instituto de Botânica de São Paulo: (somente tipos nomenclaturais 2 mil)
55 Indices de Nomes de Plantas (Index Kewensis + Gray Herbarium Index) Flora Brasiliensis (C.F.P. Martius - texto e figuras) Angiosperm Phylogeny Group (APG) Departamento de Botânia/IBUSP Tree of Life (sítio de M.L. Sogin & D.J. Paterson) crown_eukaryotes.html
56 9. O apoio do taxonomista às comunidades científica e leiga: -a necessidade de identificação acurada das plantas - laudos de identificação botânica (profissional habilitado) Departamento de n Botânia/IBUSP -o problema dos nomes vulgares: erva-doce (Pimpinella ou Foeniculum, ambas Apiaceae) boldo (Peumus, Monimiaceae ou Coleus, Lamiaceae) Botân
57 Departam artamento nto de Botânia/IBUSPBUSP
58 Departamento de Botânia/IBUSPBUSP Fernando da Costa Pinheiro Fernando da Costa Pinheiro
59 Breve história da classificação de Traqueófitas as Sistemas artificiais Sistemas naturais Sistemas evolutivos (gradistas) Sistemas filogenéticos Departamento de Botânia/IBUSPBUSP
60 Sistemas artificiais Da Antigüidade (Theophrastus 300 A.C.) até Linnaeus (século XVIII) stb Departamento ento de Botânia/IB ia/ibusp
61 Ray (1690) monocotiledôneas e dicotiledôneas Departamento de Botânia/IBUSP
62 Carl Linnaeus Departamento de Botânia/IBUSP
63 Linnaeus 1753 Sistema sexual das Plantas Departamento de Botânia/IBUSP Datura pertence a Pentandria Monogyna
64 Sistemas naturais de Jussieu (1789) e De Candolle (1820) até o advento da teoria da evolução. Departamento de Botânia/IBUSP Princípios delineados por Andreas Caesalpinus (1583). Tournefort (1694) e Linnaeus (1751) descreveram gêneros naturais
65 Jussieu 1789 Genera plantarum Gêneros e famílias descritos e colocados em classes Esquema serial linear simples complexo: acotiledôneas monocots ots - - dicots coníferas (Cycadales nas pteridófitas) Departamento de Botânia/IBUSP
66 Brown 1826 Gimnospermas como grupo separado das angiospermas Departamento de Botânia/IBUSP
67 De Candolle Prodromus Systematis naturalis regni vegetabilis Série Botânia/IBUSP linear: dico 15 volumes dicots coníferas - monocots (Thalamiflorae Calyciflorae - Corolliflorae - Monochlamydeae) Departamento ento dico code Botâ
68 Departamento de Botânia/IBUSP Bentham & Hooker Genera plantarum Série linear: dicots (coníferas) - monocots
69 Sistemas evolutivos ou gradistas Linguagem evolucionária incorporada aos sistemas de classificação Departamento de Botânia/IBUSP
70 H. G. Adolf Engler Syllabus der Pflanzenfamilien (12 edições a partir de 1892) Departamento de Botânia/IBUSP
71 Departamento de Botânia/IBUSP
72 Engler Syllabus: 1892 ( ed. 12, póstuma) Divisão Embryophyta: 4 Subdivisões: Bryophyta, Pteridophyta, Gymnospermae e Angiospermae ou Anthophyta: Classe Monocotyledoneae e (14 ordens) Classe Dicotyledoneae 2 subclasses Archiclamydeae Apetalae Departamento ânia/ibusp Botânia/IBUSP e de (44 ordens) Choripetalae (Polypetalae) Metaclamydeae ou Sympetalae (11 ordens)
73 Engler: Casuarinaceae simples = primitivo complexo = evoluído Departamento ento de Botânia/IBUSP Salicaceae
74 Bessey 1915 dicta : tendências de evolução Departamento de Botânia/IBUSP
75 Bessey 1915 Departamento de Botânia/IBUSP ortogênese
76 Magnoliaceae Annonaceae Departamento de de Botânia/IBUSP Winteraceae
77 Departamento de Botânia/IBUSP Hutchinson 1926, 1959
78 Departamento de Botânia/IBUSP
79 Departamento de Botânia/IBUSP Takhtajan 1959
80 Departamento de Botânia/IBUSP Takhtajan 1969
81 Departamento de Botânia/IBUSP (64 ordens, 322 fam.) (19 ordens, 66 fam.)
82 Departamento de Botânia/IBUSP (128 ordens dicots; 38 ordens monocots)
83 Departamento de Botânia/IBUSP (Takhtajan 1997: 589 famílias em 232 ordens de dicotiledôneas)
84 Departamento de Botânia/IBUSP
85 Departamento de Botânia/IBUSP Thorne 1976
86 Annonanae Departamento de Botânia/IBUSP Thorne superordens dicots (440 fam., 69 ord.)
87 Dahlgren 1975, 1981 dahlgrenonagrama Departamento de Botânia/IBUSP
88 Departamento de Botânia/IBUSP Dahlgren 1975
89 Dahlgren 1975 Departamento de Botânia/IBUSP
90 Departamento de Botânia/IBUSP Dahlgren 1981
91 Departamento de Botânia/IBUSP G. Dahlgren superordens dicots, 10 em monocots
92 Advento da Cladística Willi Hennig (1950, 1966) Departamento de Botânia/IBUSP tempo
93 SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA Hennig 1950, 1966 paradigma nos diversos campos da Biologia Comparada - mais objetivo, reproduzível e estatisticamente e embasado. - caracteres em estados plesiomórficos ou apomórficos (não táxons) - estados apomórficos informativos para recuperação de parentesco -só grupos monofiléticos devem ser reconhecidos Departamento de Botânia/IBUSP BUSP
94 ?? Bremer & Wanntorp 1978 HAMAMELIDIDAE Illiciales Nelumbonales Ranunculales Papaverales Sarraceniales CARYOPHYLLIDAE DILLENIIDAE Departamento ento de Botânia/IBUS BUSP RANUNCULIDAE ROSIDAE - ASTERIDAE Magnoliales Rafflesiales Aristolochiales MAGNOLIIDAE Piperales Laurales Nymphaeales LILIATAE (monocotiledôneas)
95 ] viventes Departamento de Botânia/IBUSP ] viventes Crane 1985 viventes
96 Departamento de Botânia/IBUSP Morfologia Donoghue & Doyle 1989
97 Sistemática molecular sequenciamento de segmentos dos ácidos nucléicos (nuclear e cloroplasto) - número elevado de caracteres menos influenciados por fatores ambientais - seleção objetiva de caracteres - permite comparação entre quaisquer grupos de organismos (grandes amostras de OTUs: centenas) Departament rtamento de Botânia/IBUSP
98 3 genomas nas plantas: DNA nuclear DNA mitocondrial pares de bases DNA cloroplasto pares de bases rbcl Departamento de Botânia/IBUSP
99 Obtenção de sequências Folhas secas em sílica Extração DNA Reamplificação de gene a partir de colônias de bactérias 820 bp 400 bp clonagem PCR Departamen amento de Botânia/IBUSP nuclear Purificação de DNA cloroplasto Seqüência
100 Departamento de Botânia/IBUSP
101 Departamento de Botânia/IBUSP
102 Departamento de Botânia/IBUSP
103 Sistemática molecular CLADÍSTICA Bases = caracteres multiestados não-ordenados sequência de bases táxons nia/i A T C C G G A G T... grupo externo B C C T G G C G T C C C T A A A G C D C C T A A C G T E C T T A A C G C de Departament amento Botânia tânia/ibusp - método de comparação com grupo-externo - critério de parcimônia -outros critérios: Máxima Verossimilhança, Bayesiano...
104 Departamento de Botânia/IBUSP
105 GENES Inferência filogenética entre gêneros e espécies: ndhf ( pb) matk (1100 pb) cloroplasto opla trnl-f ( pb) ITS 1 ( pb) ITS 2 ( pb) entre famílias e ordens: rbcl cloroplasto atpb 18SnrDNA - núcleo Departamento ament de Botânia/IBUSPBUSP núcleo
106 Chase et al rbcl Departamento de Botânia/IBUSP E U D I C O T S A N G I O S P E R M A S
107 Angiosperm Phylogeny Group (APG) 1998 Departamento de Botânia/IBUSP rbcl, atpb 18S rdna
108 APG-II S rdna, Departamento de Botânia/IBUSP rbcl, atpb 45 ordens 457 famílias
109 APG-III S rdna rbcl atpb atp1 matr + 61 marcadores de 45 táxons Departamento de Botânia/IBUSP
110 Amborellales Nymphaeales Austrobaileyales Chloranthales APG-III 2009 Magnoliídeas - 2% Monocotiledôneas - 22% Departament mento de Botânia/IBUS BUSP Ceratophyllales Eudicotiledôneas - 75%
111 Classificação das Monilófitas Departamento de Botânia/IBUSP Smith et al. 2006
112 Leliaert et al Departamento de Botânia/IBUSP CLASSES segundo Lewis & McCourt 2004
113 Classificação das Organismos Vivos Bresinsky et al (ed. 36 do Tratado de Strassburger) 3 Reinos (domínios): Archaea, Bacteria, Eucarya Eucarya: 7 subreinos - ex. Heterokontobionta, Mycobionta, Rhodobionta etc. e Chlorobionta: 2 divisões: Cholorophyta (8 classes - ex. Ulvophyceae) e Streptophyta: 13 subdivisões - ex. de Charophytina, Marchantiophytina, Bryophytina etc. sendo 6 subdivisões de plantas vasculares: vd Departamento Botânia/IBUSP Lycopodiophytina, Psilophytina, Equisetophytina, Marattiophytina, Filicophytina e Spermatophytina (esta com 4 classes: Cycadopsida, Ginkgopsida, Coniferopsida e Magnoliopsida).
114 Classificação das Embriófitas Chase & Reveal 2009 Equisetopsida Departamento de Botânia/IBUSP
115 Classificação das Traqueófitas Chase & Reveal 2009 Embryopsida, a new name for the class of land plants - Pirani & Prado 2012 Embryopsida Engler ex Pirani & J. Prado, cl. nov. Plantae embryonatis, acotyledoneae vel cotyledoneae, sporophytiis multicellularis, tectis cum cuticula, praesentia ex archegonia, antheridia et Departamento ento ticde Botânia/IBUSP esporangiis, sporae pariete cum sporopollinina.
116 Méritos e limitações relativos das abordagens morfológicas e moleculares: - variam entre grupos de organismos, - variam nos diferentes níveis taxonômicos 2 vantagens principais dos métodos moleculares: - amplitude filogenética das comparações - independência de influências externas - Árvore da Vida Depar epartamento de Botânia/IBUSP
117 Vantagens dos métodos morfológicos: - Fenótipos morfológicos mais prontamente detectáveis e reconhecíveis - Tamanho da amostragem maior (virtualmente completa!) - Eventuais distribuições diferenciais (populacionais ou geográficas) - Acesso à informação paleontológica (campo praticamente exclusivo da morfologia) - Possibilidade de incorporar informação ontogenética - Custo mais baixo? de Departamento Botânia/IBUSP
118 Aplicações das filogenias Departamento de Botânia/IBUSP hipóteses de evolução de caracteres Plunkett et al. 1996
119 Aplicações das filogenias hipóteses de evolução Evolução da polinização em Ficus Weiblen 2000 Departamento de Botânia/IBUSP
120 Aplicações das filogenias Departamento de Botânia/IBUSP hipóteses biogeográficas Plunkett et al. 1996
121 consenso besseyano (gradismo) década de 1990 consolidação do paradigma da Sistemática Filogenética avanços das filogenias moleculares APG 1998 APG-II 2003 APG-III 2009 Argumentação contemporânea focada nas relações entre filogenias e classificações. de Departamento to Botânia tânia/ibusp
122 Classificações hierárquicas construídas com base em morfologia: - refletem e são congruentes com muitos nós da árvore filogenética dos seres vivos; -provêm a estrutura de grupos sobre os quais análises de sequências de DNA são implementadas. Filogenias macromoleculares (e combinadas): - podem fornecer corroboração obor ou resolução para grupos tradicionais; - permitem acurácia nas partes da filogenia em que há carência de dados morfológicos. - indicam o contexto onde estudos anatômicos rigorosos e críticos de caracteres morfológicos devem ser implementados. Departamen amento ude Botânia/IBUSP
123 Progresso da Sistemática - fontes de evidência taxonômica: da morfologia aos genes - morfológicos - anatômicos - palinológicos - citológicos - micromoleculares - macromoleculares (DNA e RNA) Departamento de Botânia/IBUSP Sistemática Filogenética
124 SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA -possibilita construção de sistema de classificação preditivo, ivo constituído de grupos que provavelmente ente sejam linhagens naturais de - permite hipóteses mais objetivas sobre evolução dos diversos traços biológicos e sobre a diversificação dos grupos Departament rtamento Botânia/I tânia/ibusp
1. SISTEMÁTICA ou TAXONOMIA = ciência da diversidade organísmica. descoberta - descrição - interpretação. síntese =
SISTEMÁTICA VEGETAL 1. SISTEMÁTICA ou TAXONOMIA = ciência da diversidade organísmica descoberta - descrição - interpretação síntese = 1. SISTEMÁTICA ou TAXONOMIA = ciência da diversidade organísmica descoberta
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