PRINCÍPIOS DE SISTEMÁTICA

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1 PRINCÍPIOS DE SISTEMÁTICA POR QUE CLASSIFICAR AS PLANTAS? - O UNIVERSO DE ESPÉCIES VEGETAIS É IMENSO. É IMPRESCINDÍVEL A DIVISÃO DO CONJUNTO EM SUB- CONJUNTOS SUCESSIVAMENTE MENORES PARA O ENTENDIMENTO DO TODO E DAS PARTES QUE O COMPÕEM. ISSO É NECESSÁRIO PARA O APROVEITAMENTO DOS RECURSOS VEGETAIS DE MODO RACIONAL E EFICIENTE, PROVOCANDO O MÍNIMO DE PREJUÍZOS À MANUTENÇÃO DA DIVERSIDADE DE PLANTAS E DE SUAS COMUNIDADES.

2 POR QUE ESTUDAMOS GEOGRAFIA? ONDE FICA O PAÍS CHAMADO QATAR?

3 HIERARQUIA TAXONÔMICA DIVISÃO MAGNOLIOPHYTA ( ESPÉCIES) ORDEM SAPINDALES (5.400 ESPÉCIES) FAMÍLIA SAPINDACEAE (1.500 ESPÉCIES) GÊNERO Paullinia (150 ESPÉCIES) Paullinia cupana Kunth

4 NOMENCLATURA BOTÂNICA O TAXONOMISTA TEM LIBERDADE AMPLA PARA CRIAR NOMES DE GÊNEROS E DE ESPÉCIES DE PLANTAS CRITÉRIOS COMUMENTE ADOTADOS: 1. CARACTERES MORFOLÓGICOS EVIDENTES NA PLANTA Magnolia grandiflora: grandiflora = flores grandes Magnolia grandiflora

5 Digitalis purpurea: Digitalis referência à semelhança das flores a dedais; purpurea coloração das flores

6 2. HOMENAGEM A PERSONALIDADES Caesalpinia echinata PAU-BRASIL - CAESALPINIA homenagem a Caesalpinio, botânico e herbalista do séc. XVI PAU-BRASIL Bauhinia variegata PATA-DE-VACA - BAUHINIA homenagem a Bauhin, botânico e herbalista do séc. XVI PATA-DE-VACA

7 3. REFERÊNCIA AO LOCAL DE ONDE A ESPÉCIE É NATIVA Victoria amazonica VITÓRIA-REGIA VICTORIA - homenagem à rainha da Inglaterra AMAZONICA - referência à região de ocorrência da espécie

8 NORMAS DE NOMENCLATURA BOTÂNICA INSTRUMENTO NORMATIVO CÓDIGO INTERNACIONAL DE NOMENCLATURA BOTÂNICA ALGUMAS NORMAS: A CADA NÍVEL HIERÁRQUICO, CORRESPONDE UMA DESINÊNCIA DIVISÃO MAGNOLIOPHYTA (ANGIOSPERMAS) ORDEM FABALES (LEGUMINOSAS) FAMÍLIA FABACEAE SUBFAMÍLIA CAESALPINIOIDEAE TRIBO CAESALPINIEAE GÊNERO Ceasalpinia ESPÉCIE Caesalpinia echinata Lam. Para os epítetos genérico e específico, não há desinências previstas

9 2. OS EPÍTETOS GENÉRICO E ESPECÍFICO DEVEM SER DESTACADOS DO TEXTO. PODEM VIR SUBLINHADOS OU COM UMA FONTE DISTINTA DO RESTANTE DO TEXTO. O teor de cafeína das sementes de Paullinia cupana analisadas... O teor de cafeína das sementes de Paullinia cupana analisadas... Teor de cafeína de sementes de Paullinia NOMES CORRESPONDENTES A CATEGORIAS SUPRA- GENÉRICAS (TRIBO, FAMÍLIA, ETC.) NÃO PRECISAM SER DESTACADOS São comuns representantes de Poaceae, Asteraceae e Myrtaceae nos cerrados

10 3. A NOMENCLATURA É BINOMINAL E SEGUE AS REGRAS GRAMATICAIS DA LÍNGUA LATINA Os epítetos genérico e específico devem concordar gramaticalmente em gênero e número EM CASOS DE TRANSFERÊNCIA DE ESPÉCIES DE UM GÊNERO PARA OUTRO, PODE HAVER NECESSIDADE DE MUDANÇA DA CONDIÇÃO FEMININA PARA MASCULINA OU O OPOSTO Exemplo: Galipea heterophylla foi transferida para o gênero Conchocarpus. (feminino) A nova combinação binominal é Conchocarpus heterophyllus (masculino)

11 4. UM NOME CIENTÍFICO É ACOMPANHADO DO NOME DO AUTOR DA COMBINAÇÃO BINOMINAL Caesalpinia echinata Lam. Lam. refere-se a Lamarck, que criou e publicou o binômio, ao descrever pela primeira vez o pau-brasil EM MUITOS CASOS, HÁ DOIS NOMES DE AUTORES ASSOCIADOS AO NOME DA ESPÉCIE 1 o Exemplo - Conchocarpus guyanensis (Pulle) Kallunki & Pirani Em 1912, Pulle publicou o binômio Almeidea guyanensis, relativo a pequena árvore da família Rutaceae, que ocorre na Amazônia. Almeidea guyanensis Pulle Em 1998, Kallunki e Pirani analisaram indivíduos da mesma espécie e concluíram que ela estava mal posicionada em Almeidea, transferiando-a para Conchocarpus. O nome do primeiro autor acompanha sempre o binômio científico; por isso ele aparece entre parênteses. Os nomes dos autores que fizeram a recombinação aparecem em seguida, fora dos parênteses.

12 2 o Exemplo - Zanthoxylum amapaense (Albuq.) P.G.Waterman Em 1968, Albuquerque publicou o binômio Fagara amapaensis, pequena árvore da família Rutaceae, que ocorre no Amapá. Fagara amapaensis Albuq. (BASÔNIMO: primeiro binômio criado para a espécie) Em 1975, P.G. Waterman analisou indivíduos da mesma espécie e concluiu que ela estava mal posicionada em Fagara, transferiando-a para Zanthoxylum. Zanthoxylum amapaense (Albuq.) P.G.Waterman EXERCÍCIO 1 Nees e Martius publicaram a combinação Aruba coerulea em No ano seguinte, A. St.-Hil. descreveu o gênero Almeidea e incluiu nele a espécie acima. 1) Qual o nome completo da espécie descrita por Nees & Martius? 2) Qual o nome da espécie após a modificação de A.St.-Hil.? 1. Aruba coerulea Nees & Mart. 2. Almeidea coerulea (Nees & Mart.) A.St.-Hil.

13 EXERCÍCIO 2 Engler publicou a combinação Monnieria bahiensis em Em 1891 Kuntze transferiu a espécie para o gênero Ertela. Qual o nome da espécie de Engler após a transferência feita por Kuntze? Ertela bahiensis (Engler) Kuntze

14 5. CATEGORIAS INFRAESPECÍFICAS A.St.-Hil. Descreveu uma espécie de Pilocarpus, atribuindo-lhe o binômio Pilocarpus spicatus. Basônimo: Pilocarpus spicatus A.St. Hill. Em 1949, J.F. Macbr. observou que plantas de Pilocarpus spicatus compreendiam duas variedades, uma com as características descritas por A.St.-Hil. e outra com características distintas. J.F. Macbr. criou para essa variedade o epíteto peruvianus, aludindo a Peru, país onde a variedade é nativa. Nome da variedade: Pilocarpus spicatus A.St.-Hil. var. peruvianus J.F. Macbr.

15 EXERCÍCIO 3 Reconheciam-se duas variedades de P. spicatus: P. spicatus A.St.-Hil. var.spicatus e P. spicatus A.St.-Hil. var. peruvianus J.F. Macbr. Em 1977, Kaastra concluiu que a distinção entre as duas variedades é suficientemente grande para considerar cada uma delas uma espécie. Por isso, ele elevou P. spicatus A.St.- Hil. var. peruvianus J.F. Macbr. à condição de espécie. Como é agora o nome da espécie de Kaastra? Pilocarpus peruvianus (J.F. Macbr.) Kaastra

16 6. COMBINAÇÕES CRIADAS POR UM AUTOR E PUBLICADAS POR OUTRO Engler observou plantas parecidas com Pilocarpus spicatus, mas com alguns caracteres distintivos. Ele denominou essas plantas P. longeracemosus, mas nunca fez uma publicação formal do binômio. Martius teve acesso ao material analisado por Engler e fez uma publicação do novo binômio. O nome completo da espécie de Engler e Martius é Pilocarpus longeracemosus Martius ex Engler 8. NOMES DE HÍBRIDOS Os híbridos obtidos por cruzamentos no melhoramento genético recebem nomes com a notação x entre os epítetos genérico e específico.

17 EXEMPLO Citrus x aurantium Compreende laranjas e grapefruit, com uma gradação entre os extremos: de um lado, as laranjas doces e menores, e do outro, os grapefruits amargos e grandes. Tratam-se de híbridos Citrus maxima x C. reticulata. 9. REFERÊNCIA A ESPÉCIE(S) INDEFINIDA(S) QUANDO NÃO SE CONHECE A ESPÉCIE (OU AS ESPÉCIES) DE QUE SE ESTÁ TRATANDO OU NÃO HÁ INTERESSE EM REFERIR A ESPÉCIE (OU ESPÉCIES), USA-SE NO LUGAR DO EPÍTETO ESPECÍFICO AS ABREVIATURAS sp. OU spp. EM FONTE NORMAL, NÃO SUBLINHADAS. Cascas de Cinchona spp. durante muitos anos foram usadas para o controle da malária Várias espécies de Cinchona foram usadas. Foram determinados os teores de taninos de folhas de Tabebuia caraiba (Mart.) Bur., Stryphnodendron adstringens (Mart.) Cov. e de Dalbergia sp. O autor tem a identificação das duas primeiras espécies, mas não da última.

18 NOMES DE AUTORES MUITO FREQUENTES 1. CARL VON LINNÉ ou CAROLUS VON LINNAEUS

19 ALGUMAS PLANTAS MEDICINAIS DESCRITAS POR LINNAEUS Borago officinalis L. Prunus laurocerasus L.- amêndoas amargas Raphanus sativus rabanete Allium cepa L., Allium sativum L. cebola, alho, respectivamente Carica papaya L. mamão Ginkgo biloba L. ginkgo Passiflora incarnata L. maracujá Juglans regia L. nogueira Hypericum perforatum L. hipérico Laurus nobilis L. louro Taxus baccata L. Digitalis purpurea L. dedaleira Atropa belladonna L. beladona Papaver somniferum L. papoula, fonte de ópio Colchicum autumnale L. cólquico, fonte de colchicina Cinchona officinalis L. - quineira

20 2. CARL VON MARTIUS CARL F. P. VON MARTIUS JOHANN BAPTIST VON SPIX

21 ALDEIA DE COROADOS TELA DE MARTIUS & SPIX

22 3. AUGUSTIN PYRAMUS DE CANDOLLE (DC. pai) ALFONSE DE CANDOLLE (DC. filho) CASIMIR PYRAMUS DE CANDOLLE (C.DC.) filho de Alfonse de Candolle Papaver setigerum DC. Piper clusii C.DC. ALFONSE DE CANDOLLE OS NOMES DE AUTORES DE ESPÉCIES NÃO SÃO DESTACADOS NO TEXTO

23 SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃO DE ANGIOSPERMAS NO SÉCULO PASSADO, ATÉ A DÉCADA DE 1960, O SISTEMA HEGEMÔNICO ERA O DE ENGLER E PRANTL, DESCRITO EM DIE NATÜRLICHEN PFLANZENFAMILIEN ENGLER PROCUROU CONSTRUIR UM SISTEMA NATURAL BASEADO NO MAIOR NÚMERO POSSÍVEL DE CARACTERES. ADOLF ENGLER SISTEMA BASEADO PRINCIPAL- MENTE EM CARACTERES MORFOLÓGICOS

24 SISTEMA DE CRONQUIST FOI O SISTEMA DOMINANTE ENTRE AS DÉCADAS DE 1960 E 1980 PRETENDIA SER UM SISTEMA FILOGENÉTICO, OU SEJA, BASEADO EM RELACIONAMENTOS DE ANCESTRALIDADE E DESCENDÊNCIA ( )

25 Magnoliopsida (Dicotiledôneas) 5. Lilliidae 4. Zingiberidae 3. Commelinidae 2. Arecidae 1. Alismatidae Magnoliidae Liliopsida (Monocotiledôneas)

26 GUARANÁ VINCA SAPINDACEAE APOCYNACEAE PAPOULA CACAU PAPAVERACEAE STERCULIACEAE

27 11. ASTERALES 5. PLANTAGINALES 7. CAMPANULALES 10. CALYCERALES 4. CALLITRICHALES 6. SCROPHULARIALES 9. DIPSACALES 3. LAMIALES 2. SOLANALES 8. RUBIALES 1. GENTIANALES RELAÇÕES FILOGENÉTICAS PROPOSTAS ENTRE AS ORDENS DE ASTERIDAE

28 OS SISTEMAS DE CRONQUIST E OUTROS DA MESMA ÉPOCA ERAM ENCICLOPÉDICOS QUANTO À BASE DE DADOS USADA EM SUA ESTRUTURAÇÃO. TODAS AS FONTES DE EVIDÊNCIA CONTRIBUÍAM: MORFOLOGIA, ANATOMIA, EMBRIOLOGIA, MORFOLOGIA DO PÓLEN, BIOQUÍMICA, QUÍMICA, FISIOLOGIA, ETC.

29 SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO ATUAL APG ANGIOSPERM PHYLOGENY GROUP TRATA-SE DE UM SISTEMA CONSTRUÍDO PRINCIPALMENTE COM BASE EM SEQUÊNCIAS DE NUCLEOTÍDEOS DE TRÊS REGIÕES DO DNA: rbcl e atpb (CLOROPLASTO) E 18S (NÚCLEO) TODOS OS SISTEMAS PROPOSTOS ATÉ 1990 TÊM AGORA APENAS INTERESSE HISTÓRICO O SISTEMA DE CRONQUIST AINDA TEM IMPORTÂNCIA COMO REFERÊNCIA NOMENCLATURAL PARA GRANDES GRUPOS DE ANGIOSPERMAS (MAGNOLÍIDEAS, ROSÍDEAS, ASTERÍDEAS, ETC.)

30 NA CONSTRUÇÃO DO SISTEMA APG, EMPREGAM-SE OS RESULTADOS DE SEQUENCIAMENTO DE GENES, ESTABELECENDO-SE AS CONEXÕES ENTRE OS TÁXONS ATRAVÉS DE CRITÉRIOS DA SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA, QUE TAMBÉM É CONHECIDA COMO CLADÍSTICA. O ESTABELECIMENTO DAS RELAÇÕES ENTRE OS TÁXONS REQUER O USO DE PROGRAMAS DE COMPUTADORES (BIOINFORMÁTICA). NENHUM SISTEMA ANTERIOR USOU CRITÉRIOS TÃO ISENTOS DE SUBJETIVIDADE QUANTO O SISTEMA APG.

31 SISTEMA APG III FILOGENIA DAS ANGIOSPERMAS

32 FILOGENIA DAS MALVALES

33 A TAXONOMIA CONSTITUI UM RECURSO DE GRANDE RELEVÂNCIA NA PROSPECÇÃO DE FÁRMACOS DE ORIGEM NATURAL. O VÍNCULO ENTRE TAXONOMIA E FITOQUÍMICA COMPARADA CONSTITUI UM RAMO INTERDISCIPLINAR: A QUIMIOTAXONOMIA A DISTRIBUIÇÃO DE ALGUMAS CLASSES DE SUBSTÂNCIAS VEGETAIS TEM COERÊNCIA TAXONÔMICA. ISSO REPRESENTA IMPORTANTE ATALHO NA BUSCA DE FÁRMACOS DE ORIGEM VEGETAL.

34 ALCALÓIDES BENZIL-ISOQUINOLÍNICOS GRUPO DE SUBSTÂNCIAS DE GRANDE IMPORTÂNCIA MEDICINAL COOH HO HO TIROSINA NH 2 HO NORLAUDANOSOLINA N OH OH H 3 CO H 3 CO N alcalóides derivados de tirosina PAPAVERINA OCH 3 OCH 3 HO Cápsula de Papaver somniferum MORFINA O HO NCH 3 ALGUMAS ETAPAS NA BIOSSÍNTESE DE ALCALÓIDES BENZILISOQUINOLÍNICOS

35 Berberis vulgaris BERBERIDACEAE, RANUNCULALES O O + N BERBERINA OCH 3 OCH 3 O O O + N CH 3 SANGUINARINA O Componente de cremes dentais PAPAVERACEAE, RANUNCULALES Sanguinaria canadensis Bloodroot

36 ESSES ALCALÓIDES SÃO TÍPICOS DE ALGUMAS ORDENS DE ANGIOSPERMAS: RANUNCULALES EUDICOTILEDÔNEAS MAGNOLIALES LAURALES PIPERALES MAGNOLIÍDEAS

37 ORDENS COM FREQUENTES ESPÉCIES PORTADORAS DE ALCALOIDES BENZILISOQUINOLÍNICOS

38 COOH N H NH 2 N H NH 2 TRIPTOFANO TRIPTAMINA COH O GLC H 3 COOC O SECOLOGANINA VINCOSÍDIO N H NH O - GLC H 3 COOC O ESQUEMA SIMPLIFICADO DA BIOSSÍNTESE DE UM ALCALÓIDE INDOL-SECOLOGANÍNICO. PRECURSORES: TRIPTOFANO (ÁCIDO AMINADO PROTÉICO) E SECOLOGANINA.

39 OH N H CH 3 O 2 C N N H OH 16 CH 3 N+ OH R= CH3 : Vinblastina R= CHO : Vincristina CH 3 O N R H 16 O C O CH 3 CO 2 CH 3 O NH 2 Vindesina C-TOXIFERINA N N Catharanthus roseus Apocynaceae GENTIANALES HO + N CH 3 CH 3 O A B N H H C N D H Reserpina Strichnos toxifera -Loganiaceae GENTIANALES CH 3 O 2 C H E O O O CH 3 O CH 3 Rauwolfia serpentina Apocynaceae GENTIANALES O CH 3 O CH 3 ALCALÓIDES INDOL- SECOLOGANÍNICOS DE VALOR MEDICINAL

40 OS ALCALÓIDES INDOL-SECOLOGANÍNI- COS TÊM DISTRIBUIÇÃO MUITO RESTRITA. A MAIOR PARTE DESSES ALCALÓIDES CONCENTRAM-SE EM TRÊS FAMÍLIAS: APOCYNACEAE, LOGANIACEAE E RUBIACEAE. CATHARANTHUS ROSEUS STRICHNOS NUX-VOMICA CINCHONA OFFICINALIS

41 GENTIANALES: ORDEM EM QUE SE SITUA A MAIORIA DAS ESPÉCIES PRODUTORAS DE ALCALOIDES INDOL- SECOLOGANÍNICOS.

42 A PESQUISA DE SUBSTÂNCIAS VEGETAIS BIOLOGICAMENTE ATIVAS REQUER O CONHECIMENTO DAS AFINIDADES ENTRE OS GRUPOS DE PLANTAS E A DISTRIBUIÇÃO DE METABÓLITOS SECUNDÁRIOS. ESSA É UMA DAS RAZÕES QUE REALÇAM A IMPORTÂNCIA DA TAXONOMIA EM FARMÁCIA.