A CONSTRUÇÃO DE UMA PALINOTECA COMO FONTE DE DADOS PROXY PARA OS ESTUDOS PALEOAMBIENTAIS Aline Heidrich, (IC, CNPq), UNESPAR/FECILCAM, ninadrich_15@hotmail.com Mayara dos Reis Monteiro (Bolsista Mestrado CNPq), mayarareismonteiro@hotmail.com Mauro Parolin, (OR), UNESPAR/FECILCAM, mauroparolin@gmail.com INTRODUÇÃO Segundo Gasparino (2006), os grãos de pólen são estruturas microscópicas das fanerógamas que transportam a célula reprodutora masculina, estando diretamente relacionados com a reprodução e a perpetuação de tais espécies. Gasparino e Cruz-Barros (2006) relatam que os grãos de pólen são muito resistentes, pois são compostos principalmente por quitina. Os estudos dos grãos de pólen são baseados na observação de suas características morfológicas. A palinologia pode ser definida como o estudo dos grãos de pólen e esporos, e suas características morfológicas, bem como sua dispersão e aplicações. Para Melhem et al. (2003), o uso da palinologia em vários ramos da ciência, só é possível devido à grande variabilidade morfológica encontrada nos grãos de pólen, que permite caracterizar famílias, gêneros e espécies. Vale lembrar que tais características, estabelecidas geneticamente, não estão sujeitas às variações das condições ambientes, o que as torna em geral, bastante estáveis e de grande valor diagnóstico. Uma das principais aplicações da palinologia diz respeito aos estudos paleoclimáticos, pois como os grãos de pólen e os esporos possuem significativa resistência às alterações ambientais, conseguem preservar-se em ambientes anóxicos como, por exemplo, áreas onde ocorrem sedimentos turfosos ou fundo de lagos, permitindo-se estudar as condições do ambiente em tempos pretéritos. No Brasil já existe uma extensa literatura utilizando-se dos grãos de pólen como dado proxy para reconstrução paleoclimática e paleoambiental, podendo ser citados os trabalhos de Ledru (1993), Ledru et al. (1996), Garcia (1998), Barth et al. (2004), Parolin et al. (2006), Barreto et al. (2007), entre outros. Embora os estudos polínicos venham se desenvolvendo há mais de quatro décadas em território brasileiro, a disponibilização de imagens de grãos de pólen e esporos ainda é reduzida. Diante desse fato, o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), aprovou em 2010 e 2012 (processo 472496/2011-5 e 471385/2012-3) a liberação de recursos financeiros para a realização de pesquisas que envolveram a caracterização paleoclimática da região central do Estado do Paraná, além da estruturação e ampliação da palinoteca existente no Laboratório
de Estudos Paleoambientais da Fecilcam (Lepafe) com disponibilização de imagens polínicas hospedada na página virtual da Faculdade Estadual de Ciências e Letras de Campo Mourão (Fecilcam). Desta forma, o presente artigo constitui um relato dos processos da estruturação dessa palinoteca e os desdobramentos ocorridos após a disponibilização das imagens na internet. Materiais e métodos Foi realizada periodicamente, nos anos de 2012 e 2013 a coleta de flores da Estação Ecológica do Cerrado e em fragmentos florestais no município de Campo Mourão. Após a coleta, as flores foram encaminhadas para o Herbário da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (Herbário HCF), onde processou-se a identificação em nível específico. A retirada do pólen das flores foi feita no Lepafe com base no aquecimento de uma solução de acetólise (1 parte de ácido sulfúrico para 7 partes de ácido acético). Depois do resfriamento o material resultante foi colocado em tubos de ensaio e lavado diversas vezes (até atingir ph ~7) via centrifugação (1.000 rpm/4min), posteriormente os grãos de pólen e esporos presentes no fundo do tubo de ensaio foi pingado sobre 5 lâminas de microscopia e cobertos com Entellan e lamínula. Os grãos de pólen e esporos foram fotografados em escala, seguindo-se um determinado padrão de exposição (Figura 1), contendo o nome da espécie, número de tombo além dos nomes dos envolvidos na coleta e preparação. As fotografias foram hospedadas no segundo semestre de 2012 na página virtual da Fecilcam, em um link específico (http://www.fecilcam.br/lepafe/palinoteca). Para a facilitação da busca pela internet a pesquisa na página virtual foi operacionalizada por família botânica, gênero ou espécie (Figura 2). A página foi desenvolvida pelo setor de informática da Fecilcam em linguagem PHP (Hypertext Preprocessor), que é uma linguagem de script open source de uso geral, muito utilizada e especialmente guarnecida para o desenvolvimento de aplicações Web embútivel dentro do HTML (PHP, 2013). Desde a disponibilização virtual das imagens, acompanhouse o número de visualizações por imagens e o número de imagens baixadas. As lâminas de microscopia foram etiquetadas e acondicionadas em laminários de plásticos (Figura 3), e, separados por famílias botânicas, estes por sua vez foram depositados em arquivo de aço no Lepafe (Figura 4).
Figura 1 - Exemplos de fotografia disponibilizadas na palinoteca virtual da Fecilcam. a) Myrcia splendens; b) Aegiphila verticillata; c) Annona dioica; d) Leptolobium elegans.
Figura 2 - Forma como foi disponibilizada a busca virtual no site www.fecilcam.br/lepafe/palinoteca Figura 3 Maneira pela qual as lâminas de microscopia foram etiquetadas e acondicionadas em Laminários físicos Figura 4 Acondicionamento final dos laminários em arquivo de aço. Resultados e Discussão No segundo semestre de 2012 a página virtual da palinoteca entrou no ar, desde então foram catalogadas até julho de 2013, 52 famílias botânicas correspondendo 113 gêneros e 133 espécies. Desde que foi lançado no segundo semestre de 2012 até o momento (31/07/2013) o site conta com 1.987 visualizações (média mensal de 165,5) e 116 downloads de imagens (média mensal de 9,6).
Todas as espécies foram visualizadas pelo menos 2 vezes, no entanto, 6 espécies tiveram visualização superior a 30, Pachystachys lutea (51), Froelichia procera (56), Aspilia reflexa (42), Baccharis crispa (40), Zea mays (34) e Bidens pilosa (32). Quanto aos downloads 4 espécies foram baixadas mais de 3 vezes: Froelichia procera(7), Baccharis crispa (7), Niphidium rufosquamatum (6) e Mangifera indica (5). A iniciativa não é inédita, pois há páginas virtuais que disponibilizam imagens de grãos de pólen e esporos: a) fora do Brasil - Australasian Pollen and Spore Atlas [http://apsa.anu.edu.au/search]; David Roubik [http://stri.si.edu/sites/ roubik/]; Palinologia del Noa [http://atlaspolinicodelnoa.com.ar/palinoteca% 20virtual.html] entre outros; b) no Brasil Ulbra [http://www.ulbra.br/palinologia/ colecao.htm]; Pollen-Net [http://www.uefs.br/dcbio/lamiv/pollnet.htm], na comparação entre o número de gêneros e espécies catalogadas no Lepafe, com outros bancos de imagens disponibilizadas na América do Sul, eleva o banco de imagens do Lepafe como o maior banco de imagens de pólens e esporos disponibilizados em rede virtual no país. RESULTADOS E DISCUSSÃO No segundo semestre de 2012 a página virtual da palinoteca entrou no ar, desde então foram catalogadas até julho de 2013, 52 famílias botânicas correspondendo 113 gêneros e 133 espécies (Tabela 1). Desde que foi lançado no segundo semestre de 2012 até o momento (31/07/2013) o site conta com 1.987 visualizações (média mensal de 165,5) e 116 downloads de imagens (média mensal de 9,6). Todas as espécies foram visualizadas pelo menos 2 vezes (Tabela 1), no entanto, 6 espécies tiveram visualização superior a 30, Pachystachys lutea (51), Froelichia procera (56), Aspilia reflexa (42), Baccharis crispa (40), Zea mays (34) e Bidens pilosa (32). Quanto aos downloads 4 espécies foram baixadas mais de 3 vezes: Froelichia procera (7), Baccharis crispa (7), Niphidium rufosquamatum (6) e Mangifera indica (5) (Tabela 1). A iniciativa não é inédita, pois há páginas virtuais que disponibilizam imagens de grãos de pólen e esporos (fora do Brasil - AUSTRALASIAN POLLEN AND SPORE ATLAS, 2013; DAVID ROUBIK, 2013; PALINOLOGIA DEL NOA, 2013 entre outros - no Brasil - ULBRA, 2013; POLLEN-NET, 2013), na comparação entre o número de gêneros e espécies catalogadas no Lepafe, com outros bancos de imagens disponibilizadas na América do Sul, eleva o banco de imagens do Lepafe como o maior banco de imagens de pólens e esporos disponibilizados em rede virtual no país.
Tabela 1 Famílias botânicas, gêneros e espécies catalogadas na palinoteca física e virtual do Lepafe entre julho de 2012 e julho de 2013 e número de visualizações/downloads (V/D) realizados. Família Espécie V/D Baccharis 40/7 Acanthaceae Pachystachys 51/1 lutea Amaranthaceae Froelichia 56/7 procera Anacardiaceae Anacardium 22/3 humile Mangifera indica 18/5 Schinus 18/3 molle Anemiaceae Anemia 21/3 phyllitidis Annonaceae Annona 20/2 coriaceae Annona 18/1 dioica Apocynaceae Nerium 17/3 oleander Tabernaemon tana 17/3 catharinensis Bignoneaceae Arecaceae Allagoptera 30/2 campestris Butia 10/1 eriospatha Euterpe edulis 14/2 Syagrus 15/3 romanzoffian a Asteraceae Aspilia reflexa 42/2 crispa Bidens pilosa 32/2 Calea 27/2 parvifolia Centratheru 26/2 m punctatum Chamomilla 21/2 reticulata Mutisia 21/1 speciosa Senecio 30/2 brasiliensis Solidago 13/2 chilensis Sphagneticol 26/2 a trilobata Tithonia 26/2 diversifolia Vernonanthu 13/1 ra petiolaris Anemopaegm 13/3 a prostratum Cuspidaria 13/2 convoluta Fridericia 7/2 florida Handroanthu 12/1 s albus Handroanthu 8/2 s chrysotrichus Jacaranda 12/1
oxyphylla Jacaranda puberula 4/0 Pyrostegia venusta 17/1 Sphatodea campanulata 8/1 Tabebuia roseo-alba 12/2 Bixaceae Cochlosperm um regium 18/1 Blechnum binervatum 8/1 Blechnum brasiliense 9/0 Blechnaceae Blechnum polypodioide s 8/1 Boraginaceae Heliotropium transalpinum 20/1 Aechmea distichantha 30/0 Bromeliaceae Dyckia tuberosa 13/2 Cactaceae Parodia carambeiensi s 21/1 Caryocaraceae Caryocar brasiliense 15/0 Dichorisandr a densiflora 10/1 Commelinaceae Flocospa glabrata Convolvulaceae Ipomoea alba 17/1 Cyatheaceae Cyathea atrovirens 25/1 Ericaceae Rhododendro n simsii 21/2 Dalechampia tricophila 17/1 Euphorbiaceae Sapium glandulosum 17/0 Acacia paniculata 18/1 Anadenanthe ra peregrina 15/1 Bauhinia forficata 15/1 Calliandra brevipes 16/0 Delonix regia 16/0 Leptolobium elegans Leucaena leucocephala 17/0 Poincianella pluviosa Poiretia latifolia 16/0 Senegalia nitidifolia Fabaceae Senna pendula Iridaceae Sisyrunchium desiflorum 10/0 Aegiphila brachiata Lamiaceae Aegiphila 9/0
verticillata Leonorus japonicus Leonotis nepetifolia 9/0 Salvia aliciae 12/1 Salvia splendens 9/0 Nectandra grandiflora 3/0 Nectandra lanceolata 4/0 Nectandra megapotamic a 2/0 Ocotea puberula 3/0 Ocotea pulchella 2/0 Ocotea variabilis 5/0 Lauraceae Persea americana 18/1 Lecythidaceae Cariniana estrellensis 9/0 Loranthaceae Psittacanthus cordatus 4/0 Largestroemi a indica 9/1 Lythraceae Punica granatum 7/0 Byrsonima bachybotrya Malpighiaceae Byrsonima 12/0 Peixotoa reticulata Hibiscus rosa-sinensis 21/0 Malvaviscus arboreus 30/0 Pavonia sepium 19/0 Malvaceae Peltae polymorpha Tibouchina cerastifolia Melastomataceae Tibouchina granulosa 7/0 Cedrela fissilis 21/1 Meliaceae Melia azedarach 10/0 Campomanes ia sessiliflora 13/0 Campomanes ia xanthocarpa 13/0 Eugenia uniflora 22/0 Myrcia laruotteana 13/0 Myrcia splendens 10/0 Myrtaceae Plinia trunciflora 12/0 Oleaceae Ligustrum lucidum 13/2
Onagraceae Lippia lupulina Piperaceae Piper gaudichaudia num Plumbaginaceae Plumbago auriculata 10/0 Paspalum dasytrichum 23/1 Setaria vulpiseta 19/0 Urochloa brizantha 19/1 Poaceae Zea mays 34/0 Polygalaceae Polygala lycopodioides 13/0 Campyloneur on austrobrasili anum 3/0 Campyloneur on nitidium 4/1 Microgramm a lindbergii 3/0 Microgramm a squamulosa 9/1 Niphidium crassifolium 3/0 Niphidium rufosquamatu m 15/6 Pecluma recurvata 10/1 Polypodeaceae Pleopeltis hirsutissima 4/0 Serpocaulon triseriale 10/1 Proteaceae Grevillea robusta 12/0 Pteridaceae Pteris vittata 1/1 Rosaceae Eriobotrya japonica Borreira tenella 22/0 Rubiaceae Coccocypselu m condalia 9/0 Serjania fuscifolia 12/0 Sapindaceae Serjania multiflora 10/1 Solanum lycocarpum 23/0 Solanum mauritianum 14/1 Solanaceae Solanum sisymbriifoliu m 10/1 Symplocaseae Symplocos tenuifolia 8/0 Thelypteridaceae Thelypteris rivulariodoid es 10/1 Thymelaeaceae Daphnopsis racemosa 6/0 Typhaceae Typha domingensis 14/1 Verbenaceae Lippia lupulina 2/0 Violaceae Hybanthus 16/1
Vochysiaceae communis Vochysia tucanorum 11/2
CONSIDERAÇÕES FINAIS Após um ano de existência da Palinoteca Virtual do Lepafe, percebeu-se através do monitoramento das visualizações e downloads de imagens que a sua existência, e, principalmente sua manutenção são importantes. Diante desse fato, a perspectiva é aumentar em um ano em 100% o número de imagens disponibilizadas. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem ao CNPq (processos 472496/2011-5 e 471385/2012-3) e a Fundação Araucária (Convênio 1251/2013) pelo apoio financeiro. A primeira e terceira autoras agradecem ao CNPq pela concessão de bolsas de pesquisa. O segundo autor agradece a Fundação Araucária pela bolsa de produtividade. REFERÊNCIAS AUSTRALASIAN POLLEN AND SPORE ATLAS. Disponível em: <http://apsa.anu.edu.au/search>. Acesso em: 03 ago. 2013. BARRETO, C.F.; LUZ C.F.P.; BAPTISTA-NETO, J.A.; VILELA, C.G.; BARTH, O.M. Palinological analysis of a sediment core obtained in Guanabara Bay, Rio de Janeiro, Brazil. Rio de Janeiro: Anais da Academia Brasileira de Ciências. v.79, n.2. 2007, p.223-234. BARTH, O.M.; BARRETO, C.F.; COELHO, L.G.; LUZ, C.E.P.; Pollen record and paleoenvironment of a 4210 years B.P. old sediment in the Bay of Guanabara, Rio de Janeiro, Brazil. Anais da Academia Brasileira de Ciencias, v.76, 2004. p.549 551. BAUERMANN, S.G. (org.). Grãos de Pólen: uso e aplicações. Canoas: ULBRA, 2006. Disponível em: http://www.ulbra.br/palinologia/graosdepolem.pdf. Acesso em: 02 fev. 2012. DAVID ROUBIK. Smithsonian Tropical Research Institute. Disponível em: <http://stri.si.edu/sites/roubik/. Acesso em: 03 ago. 2013. GASPARINO, C.; CRUZ-BARROS, M. A. Palinologia. São Paulo: Instituto de Botânica, 2006. Disponível em: <http://www.biodiversidade.pgibt.ibot.sp.gov.br/ Web/pdf/Palinologia_ Eduardo_Gasparino.pdf>. Acesso em: 12 fev. 2012. LEDRU, M.P. Late Quaternary evironmental and climatic changes in Central Brazil. Quaternary Research, n. 39, 1993, p.90-98. LEDRU, M.P.; BRAGA, P.I.S; SOUBIÈS, F.; MARTIN, L.; SUGUIO, K.; TURCQ, B. The last 50,000 years in neotropics (Southern Brazil): evolution of vegetation and climate. Paleogeography, Paleoclimatology, Paleoecology, n. 123, p. 239-259. 1996.
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