Taxonomia e identificação florística

Transcrição

1 Taxonomia e identificação florística Aula de Biologia Vegetal Teórica e Prática Elaborada pela bióloga Andréa Garafulic Aguirre Bacharelado/Licenciatura pela UNESP/Rio Claro 2012

2 Questão inicial: A conquista do ambiente terrestre As plantas evoluíram do ambiente aquático e tiveram transformações profundas na organização corpórea quando invadiram o ambiente terrestre, há pelo menos 400 milhões de anos atrás. Acredita-se que a evolução das plantas tenha vindo de uma alga verde que era composta por várias células, mas não tinha nenhuma parte do corpo diferenciada, ou seja, nenhum órgão especial com exceção dos órgãos reprodutivos. O Gonium é uma alga verde e apresenta uma colônia simples onde todas as células são iguais, como mostra a figura abaixo: Foto retirada do site: Partindo deste ponto não é difícil imaginar que a partir daí a multicelularidade possa ter surgido permitindo a formação de estruturas com morfologias mais variadas, desde as mais comuns presentes em algumas algas, passando por diversos tamanhos, formas e até estruturas. No meio aquático tanto a luz como a concentração do CO 2 são limitantes para o crescimento das plantas, sendo ambos os recursos bastante abundantes em um ambiente terrestre e estes podem ter sido as recompensas evolutivas para os grupos capazes de sobreviver fora da água. Mas na transição para o ambiente terrestre, uma série de novos desafios precisaram ser transpostos. O primeiro deles seria a própria falta de água, uma vez que por milhões de anos, os tecidos vegetais cresceram submersos, realizando troca de gases e nutrientes por todas as partes do vegetal. Para ajudar nessa parte, os vegetais então criaram um sistema de impermeabilização das células superficiais, ou seja, eles criaram uma espécie de cera brilhante sobre as folhas para evitar a perda de água. E mais tarde

3 criaram os estômatos, que são células especializadas que ficam sobre as folhas e controlam as trocas gasosas e a perda de água. Foto mostrando um estômato. Foto: Fabiana Santos. Acredita-se que as primeiras plantas terrestres viviam em uma espécie de lama, onde tinham apenas 5 cm de tamanho, sendo que uma parte delas estava sempre mergulhada nessa lama, onde conseguia absorver água e sais minerais, já a outra era mais impermeabilizada e fazia a parte da fotossíntese. A imagem abaixo mostra uma espécie primitiva que provavelmente apresenta bastante semelhança com as primeiras plantas terrestres: Foto retirada do site: Por conta dessa vida em parte no meio aéreo e em parte em um ambiente úmido, as plantas tornaram-se compostas por duas partes que se complementavam,

4 as raízes (que eram responsáveis pela sustentação, absorção de água e sais minerais) e a parte aérea (que faziam a fotossíntese e continham os órgãos reprodutores). O segundo problema foi à sustentação da estrutura corpórea, desta forma as primeiras plantas que se aventuraram no meio terrestre desenvolveram umas células com suas paredes reforçadas com celulose (um material bem duro e resistente), depois para poder crescer em tamanho e em estrutura, as plantas começaram a desenvolver formar diferentes de estruturas, ou seja, algumas tinham várias ramificações, outras tinham uma ramificação maior que outras e por último as mais evoluídas possuíam um eixo principal mais robusto. A figura abaixo, mostra um pouco como foi essa evolução no formato do caule e ramificações. Fonte: Morfologia Vegetal - 1ª Ed. - Harri Lorenzi, Eduardo Gonçalves; Editora: PLANTARUM As plantas que começaram a ter um ramo principal desenvolveram também ramos laterais. Sendo que estes tinham um crescimento mais modesto e muitas vezes paravam de crescer ao atingir um certo tamanho, assim, enquanto o ramo principal

5 elevava cada vez mais a planta em relação à luz, os ramos laterais posicionavam-se lateralmente, buscando capturar a maior luminosidade possível. O habito arbóreo pode ter evoluído em diferentes grupos independentes, mas teve um impacto imenso nos ecossistemas terrestres. Assim o desenvolvimento das grandes florestas mudou irreversivelmente a geografia do nosso planeta, transformando a ciclagem dos nutrientes, a concentração de oxigênio e criando novos habitats para animais e plantas. As plantas terrestres mudaram o clima da Terra, alteraram o solo e permitiram que todas as outras formas de vida celular se desenvolvessem. A parte aérea O caule a um princípio elevava as partes reprodutoras das plantas e fazia a conexão entre as raízes e folhas, mas depois acabou ganhando outros tipos de papéis relevantes como reserva de nutrientes ou especializaram-se eles próprios em estruturas fotossintéticas. Após o surgimento das folhas, os caules tornaram-se fortemente modificados para receber ramificações regulares ao longo do seu crescimento. Isso permitiu uma das características mais marcantes do caule na maioria das plantas, que é a presença de nós e entre nós. Os nós são as regiões onde saem às folhas e as gemas axilares. Já os entrenós não apresentam nenhum tipo de estrutura saindo delas. Quando a gema apical está em atividade, o sistema de crescimento é chamado de monopodial. Já as plantas com crescimento simpodial possuem duas ou mais gemas em atividade simultânea gerando caules ramificados. A atividade de tais gemas apicais define a arquitetura de uma planta, como mostra a figura abaixo.

6 Fonte: Morfologia Vegetal - 1ª Ed. - Harri Lorenzi, Eduardo Gonçalves; Editora: PLANTARUM Para conseguir identificar alguma planta, primeiro precisamos entender um pouco sobre a morfologia da mesma. Morfologia é o ramo da botânica que estuda as formas e estruturas das plantas, sendo a base para as disciplinas de sistemática (taxonomia) e fisiologia vegetal. Para isso vamos estudar os tipos de folhas e suas estruturas, assim como os tipos de inflorescências e tipos de frutos. Estruturas das folhas As folhas tem uma grande importância por serem responsáveis pela grande parte da fotossíntese, trocas gasosas e evapotranspiração. A diversidade de formas, cores e tamanhos também é notável e parece claramente refletir a importância das folhas. Além das funções citadas acimas as folhas podem desempenhar o papel de proteção de gemas, reserva de nutrientes ou mesmo para a captura de alimentos como é o caso das plantas carnívoras. As folhas são usualmente divididas em pecíolo, nervura central e limbo. O limbo é a região expandida da folha e é responsável pela fotossíntese. A nervura central é uma região diferenciada da folha, pois porta a maior parte dos tecidos

7 condutores. Já o pecíolo é a região da base da folha que liga o limbo ao caule. Este pecíolo pode estar envolvido por uma bainha (que serve para ajudar na sustentação da folha) ou por estípulas reduzidas (que estão sempre aos pares), que podem estar presentes ou não na base das folhas. Fonte: Morfologia Vegetal - 1ª Ed. - Harri Lorenzi, Eduardo Gonçalves; Editora: PLANTARUM

8 Fonte: Morfologia Vegetal - 1ª Ed. - Harri Lorenzi, Eduardo Gonçalves; Editora: PLANTARUM Algumas outras características das folhas são importantes para a identificação das espécies, como por exemplo temos: Domácias - são estruturas presentes nas folhas de diversas espécies de plantas, sendo encontradas sob a forma de tufos de pelos ou cavidades (com ou sem pelos) localizadas nas junções entre a nervura principal e as secundárias, na face abaxial das folhas. As domácias têm sido descritas por serem tipicamente habitadas por ácaros (predadores e fungívoros) que provêm benefícios às plantas. São estruturas extremamente complexas e não apresentam qualquer função fisiológica conhecida. Tem sido postulado que os ácaros se beneficiam das domácias pela obtenção de um local seguro para reprodução e proteção contra predadores e que as plantas também se beneficiam pela redução do ataque de herbívoros ou patógenos.

9 Exemplo: Imagem retirada do site: Folhas com margens revolutas: Quando a margem da folha é curvada, enrolada para a face abaxial (parte de baixo) da folha. Imagem retirada do site:

10 Folhas com glândulas translúcidas: Imagem retirada do site: Folhas com glândulas translúcidas na base da folha: Imagem retirada do site:

11 Glândulas na base do pecíolo: A posição ou arranjo no qual as folhas surgem no caule é chamado de filotaxia e é de grande importância. Existem basicamente três tipos de filotaxia. A filotaxia alterna baseia-se em caules que produzem uma única folha de cada vez. Já a filotaxia oposta é quando duas folhas surgem simultaneamente de cada nó. E a filotaxia verticilada é quando três ou mais folhas surgem do mesmo nó. FILOTAXIA TIPOS BÁSICOS Alterna Oposta Verticilada Fonte: Morfologia Vegetal - 1ª Ed. - Harri Lorenzi, Eduardo Gonçalves; Editora: PLANTARUM No estudo de botânica existem as folhas simples, onde o limbo não é dividido, e as folhas compostas, onde o limbo é formado por várias partículas chamadas de folíolos.

12 Desta forma, as folhas compostas constam de um pecíolo comum, a raque, da qual nascem folhas pequenas chamadas folíolos. Às vezes a folha composta é tão grande que pode confundir-se com um ramo, porém se distingue deste, porque possui uma gema na axila. A falta de gemas nas axilas dos folíolos comprova que estes são apenas parte de uma folha composta. Quando a folha composta termina em número par ela é chamada de paripinada e quando termina em número impar imparipinada. RAQUE PULVINO FOLÍOLOS Fonte: Morfologia Vegetal - 1ª Ed. - Harri Lorenzi, Eduardo Gonçalves; Editora: PLANTARUM Folhas composta paripinadas Folha composta imparipinada Fonte: Morfologia Vegetal - 1ª Ed. - Harri Lorenzi, Eduardo Gonçalves; Editora: PLANTARUM Para a identificação botânica é fundamental estudar as folhas a fundo, desta forma precisamos dar um olhadinha nos tipos de base, ápices, margens e nervuras. Vamos ver também os tipos de frutos. Assim vamos estudar um pouquinho mais a fundo esse assunto. Tipos de bases

13 Aguda Cuneada Obtusa Arredondada Truncada Decorrente Atenuada Assimétrica Subcordada Cordada Sagitada Hastada Fonte: Morfologia Vegetal - 1ª Ed. - Harri Lorenzi, Eduardo Gonçalves; Editora: PLANTARUM Tipos de ápices

14 Fonte: Morfologia Vegetal - 1ª Ed. - Harri Lorenzi, Eduardo Gonçalves; Editora: PLANTARUM Tipos de margens Inteira Repanda Crenada Denteada Serreada Erosa Crespa Sinuada Fonte: Morfologia Vegetal - 1ª Ed. - Harri Lorenzi, Eduardo Gonçalves; Editora: PLANTARUM

15 Tipos de nervuras Craspedódroma Camptodroma Eucamptódroma Broquidódroma Cladódroma Reticulódroma Hifódroma Paralelódroma Actinódroma Acródroma Campilódroma Palinactinódroma Pedatinérvia Flabelada Fonte: Morfologia Vegetal - 1ª Ed. - Harri Lorenzi, Eduardo Gonçalves; Editora: PLANTARUM Frutos carnosos

16 Baga Hesperídio Pomo Folículo Nuculânio Drupa Frutos deiscentes Cápsula Siliqua Legume Drupa Cápsula Cápsula Cápsula Folículo Pixídio poricida septífraga trilobada septícida Frutos indeiscentes Aquênio Cariopse Lomento Sâmara Samarídeo Fonte: Morfologia Vegetal - 1ª Ed. - Harri Lorenzi, Eduardo Gonçalves; Editora: PLANTARUM Agora depois de a gente ter visto um pouco sobre a morfologia das plantas, agora sim podemos estudar um pouco da sua sistemática, esta é o ramo da ciência que estuda a diversidade das plantas, através da sua organização em grupos, com base em suas relações evolutivas. Portanto vamos aprender a classifica-las segundo a família a qual ela pertence. Para isso vamos estudar as principais famílias que estão presentes no Bioma Mata Atlântica e quais são as suas principais características para o reconhecimento ou identificação das mesmas.

17 Principais famílias presentes na Mata Atlântica ANACARDIACEAE Normalmente apresentam folhas alternas, compostas, sem estípulas com margem inteira ou serrilhada. Normalmente apresentam cheiro forte. Fruto tipo drupa. ANNONACEAE Normalmente apresentam folha simples, alterna, dística (que apresentam uma distância de 180 graus uma da outra). Normalmente o pecíolo fica escurecido quando seco. Frutos apocárpicos (parecido com Fruta do Conde ou Pinha). APOCYNACEAE Apresentam folhas simples, mas podem ser alternas, opostas ou verticiladas. Apresentam látex e normalmente tem um pecíolo bem grande. Fruto tipo baga. AQUIFOLIACEAE Normalmente são folhas alternas, simples e espiraladas, margem geralmente serreada ou crenada, sem estípulas e látex. Fruto tipo drupa. ARALIACEAE Folhas alternas espiraladas, digitadas e estípulas grandes. Flores pequenas e fruto drupa. ASTERACEAE Folha simples, normalmente de limbo fino, quase sempre alternas, fruto aquênios. BIGNONIACEAE

18 Folhas compostas, opostas, com ou sem gavinhas, fruto cápsula, síliqua, bacáceo, sementes sempre aladas. BORAGINACEAE Folhas simples, alterna, presença de domáceas, fruto esquizocarpo ou drupáceo. CECROPIACEAE Folha simples, alterna, inteira ou palmada, longe peciolada, com duas estípulas soldadas protegendo a gema apical, com fruto drupáceo. CELASTRACEAE Normalmente com folha simples, alterna, normalmente com bordo serrilhado, com fruto cápsula e basiforme. CHRYSOBALANACEAE Folha simples, alterna, com domáceas, estípulas serreadas, às vezes soldadas ao pecíolo. Fruto drupa. EUPHORBIACEAE Normalmente folhas simples e alternas com estípulas ou cicatrizes nítidas, com látex leitoso ou incolor. Geralmente frutos divididos em 3 capsulas. LEGUMINOSAS Folhas alternas, compostas, geralmente com púlvinos (espessamento da raque). Geralmente frutos em forma de legumes, drupa, sâmara, folículo e craspédio. LAURACEAE Folha simples, alterna dística, odor característico. Fruto capsula, com cúpula basal.

19 MELASTOMATACEAE Normalmente folhas simples, oposta, nervuras paralelódroma. Fruto baga ou capsula. MELIACEAE Folhas alternas, compostas, normalmente com uma folhinha pequena no ápice do ramo, casca com cheiro adocicado. Fruto capsula ou basiforme. MORACEAE Geralmente folha alterna, simples, com estípulas terminais, margem lisa, com látex. Fruto drupa ou aquênio. MYRSINACEAE Folha simples, alterna, nervuras típicas com canais resiníferos, geralmente agrupadas no ápice dos ramos, fruto drupa. MYRTACEAE Folhas opostas, com nervuras coletoras, glândulas translúcidas em toda a folha, normalmente apresentam cheiro e tem tronco descamante. Fruto baga. NYCTAGINACEAE Folha oposta, suboposta (elas são quase opostas), verticilada, simples, lamina foliar levemente suculenta, quando ocorre um corte ou um machucado na folha elas ficam negras. Fruto noz. RUBIACEAE Folhas simples, opostas, com estípulas presentes ou cicatrizes, geralmente com domáceas. Fruto capsular, baga ou drupa.

20 RUTACEAE Podem ser simples ou compostas, alterna, com glândulas e normalmente são aromáticas (apresentam cheiro característico). Normalmente furtos cápsulas, baga ou sâmaras. SOLANACEAE Folha simples, alternas, inteira ou recortadas (lobadas, fendidas), forte cheiro de fumo ou enjoativo, com pelos. Fruto baga. VOCHYSIACEAE Folha simples, oposta ou verticilada, duas estipulas interpeciolares pequenas, fruto capsula e sementes aladas. Referências bibliográficas: Morfologia Vegetal - 1ª Ed. - Harri Lorenzi, Eduardo Gonçalves; Editora: PLANTARUM Botânica Sistemática 2ª Ed. Guia ilustrado para identificação das famílias de Fanerógamas nativas e exóticas no Brasil, baseado em APG II. Editora: PLANTARUM Site: Site: