14/01/2014 Botânica geral • Carga horária: 60 horas INTRODUÇÃO A BOTÂNICA GERAL Anna Frida Hatsue Modro • Ementa: Embriologia. Tecidos vegetais. Anatomia interna dos vegetais (raiz, caule, folha, flor, fruto, e semente). Morfologia externa dos órgãos vegetais (raiz, caule, folha, flor, fruto, e semente). • Avaliação: A avaliação será elaborada de acordo • Metodologia: Aulas expositivas em sala e atividades práticas em campo e no laboratório de microscopia, serão também utilizados trabalhos em equipes, exercícios programados, seminários, exposições dialogadas e grupos de discussão, onde os conteúdos poderão ser ministrados de acordo com as especificidades do grupo de alunos e da disciplina. com os conteúdos trabalhados em sala. Os alunos serão avaliados por duas notas (prova, relatório, estudo dirigido) com peso 100 cada e um manual de aulas práticas com peso 100. A nota final será computada pela média aritmética das notas das recebidas nestas avaliações, conforme cálculo abaixo: 1ª Nota + 2ª Nota + 3ª Nota = Média Final 3 • Bibliografias recomendadas: RAVEN, P. H.; EVERT, R. F.; EICHHORN, S. E. Biologia vegetal. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2001. 906 p. ESAU, K. Anatomia das Plantas com Sementes. (trad). São Paulo: Edgar Blücher, 1976. 293 p. CUTTER, E. G. 1987. Anatomia Vegetal. Parte I. Células e Tecidos. 2ª. Ed. São Paulo. Roca. 304 p. NULHELEM, W. Botânica geral. (trad.). 10a Ed. Porto Alegre: Artes Médicas Sul, 2000. JOLY, A. B. Botânica: Introdução à taxonomia vegetal. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 1975. 777p. FERRI, M. G. Botânica e Morfologia Interna das Plantas. (Anatomia). 9a Ed. São Paulo: Ed. Universidade de São Paulo, 1999. 113 p. CUTTER, E. G. Anatomia Vegetal. Parte II. Órgãos. São Paulo: Roca, 1987. 336 p. FERRI, M. G. Morfologia externa das plantas (Organografia). 15ª ed. São Paulo, Melhoramentos, Ed. da USP, 1983. 149p. BIOLOGIA Disciplinas básicas em biologia: • Citologia • Histologia • Embriologia • Fisiologia • Anatomia • Zoologia • Botânica • Taxonomia • Genética • Evolução • Ecologia 1 14/01/2014 ALGUMAS ÁREAS DA BOTÂNICA • Sistemática e Taxonomia de Vegetais • Anatomia Vegetal • Fisiologia Vegetal • Bioquímica dos Vegetais • Fitogeografia • Botânica Ornamental • Jardinagem • Botânica Aplicada à Farmacologia • Fitopatologia IMPORTÂNCIA DAS PLANTAS • Estudo e Análise de Sementes • Dinâmica de Populações Vegetais • Manejo de Populações Vegetais • Reflorestamento • Levantamento e Prospecção de Recursos Vegetais • Farmacognosia • Fitoquímica • Fitossanidade • Dendrologia CONCEITO DE BOTÂNICA • Botânica (do grego "botáne": planta, vegetal): É a parte da Biologia que estuda e classifica os vegetais considerando a forma, estrutura e composição, agrupando-os em categorias de acordo com as suas características semelhantes. • A botânica é um ramo da biologia que estuda a fisiologia e a morfologia das plantas, dos fungos e das algas. • Botânica aplicada: é o ramo da botânica que estuda as plantas de acordo com as relações que os homens estabelecem com elas, como a botânica farmacêutica (uso de plantas medicinais pelos homens), botânica agrícola (uso das plantas na agricultura), fitopatologia (estuda as doenças que acometem as plantas úteis aos homens), interação de microrganismos com a planta, polinização, cultura de tecidos etc. • Botânica descritiva: ramo da botânica que tem como principal meio de pesquisa a observação. As linhas de pesquisa das áreas de morfologia, botânica sistemática (ramo da botânica que classifica os vegetais), fitogeografia, taxonomia vegetal, paleoecologia são algumas subáreas da botânica descritiva. • Botânica experimental: ramo da botânica que utiliza a experimentação como principal forma de pesquisa. A fisiologia vegetal é a linha de pesquisa da botânica experimental mais importante, que pode se subdividir em ramos mais especializados como a reprodução vegetal, ecofisiologia vegetal, nutrição e crescimento vegetal entre outras. 2 14/01/2014 HISTÓRICO DO ESTUDO DA BOTÂNICA Empédocles (495-435 a.C.) pensava que as plantas, assim como os animais, possuíam alma, razão e senso comum. Os ramos e as folhas que se “dirigem” para o Sol pareciam confirmar esta teoria. Theophrastus (371-286 A.C.) foi o mais importante botânico da Antiguidade, é conhecido como o fundador ou “pai” da Botânica. Responsável pelo primeiro Jardim Botânico que se conhece e foi quem escreveu os mais extensos e influentes tratados de botânica da Antiguidade. Das 227 obras que chegaram aos nossos dias, duas delas são sobre Botânica: A História Natural das Plantas (De historia plantarum) composta por 9 livros; Sobre as Razões do Crescimento das Plantas (De causis plantarum) composta por 6 livros. Séculos XV e XVI - a botânica desenvolveu-se como uma disciplina científica, separada do herbalismo e da medicina, embora tenha continuado a dar contribuições para ambas. Diversos fatores permitiram o desenvolvimento e progresso da botânica: a invenção da imprensa, a aparição do papel para a elaboração de herbários e o desenvolvimento dos jardins botânicos, tudo isto conjugado com o desenvolvimento da arte e ciência da navegação marítima que permitiu a realização de expedições botânicas. Todos estes fatores juntos levaram a um aumento apreciável do número de espécies conhecidas e permitiram a difusão do conhecimento local ou regional a uma escala global. Séculos XVII e XVIII - originaram duas disciplinas científicas: a anatomia vegetal e a fisiologia vegetal. Aristóteles (384 a 322 a.C.) fez algumas menções às plantas, especialmente para compará-las com os animais, dividiu as plantas em dois grupos: “ plantas com flor” e “plantas sem flor”, incluindo os musgos, hepáticas, fungos e algas. Considerava a existência de uma transição entre seres vivos e seres inanimados, ocupando as plantas uma categoria intermédia. Distingue os seres vivos dos inanimados pelas capacidades de pensar, sentir, crescer e de movimento. Além das espécies gregas, são referidas espécies de outras regiões, o que foi proporcionado pelas campanhas de Alexandre o Grande à Índia, Pérsia, Síria, Egito e Líbia. Faz referências de cerca de 500-550 espécies e variedades de plantas e foram estes conceitos básicos de morfologia, classificação e história natural das plantas que foram aceitos, sem serem questionados, durante muitos séculos. Introduziu a prática da aclimatação de plantas (nem sempre com sucesso), introduziu novos termos técnicos, distinguiu diferentes formas de reprodução e de inflorescências, e estudou a germinação de sementes de várias espécies. • Joachim Jungius (1587-1657) alemão considerado o fundador da linguagem científica, que mais tarde foi desenvolvida pelo inglês John Ray (1627-1705) e aperfeiçoada pelo sueco Carl von Linné (1707-1778). 3 14/01/2014 Lineu escreveu mais de 70 livros e 300 artigos científicos. Algumas das suas obras científicas mais relevantes são: Carlos Lineu, Carolus Linnaeus ou Carl von Linné (17071778): utilizou a nomenclatura binominal e a classificação científica, sendo assim considerado o “pai da taxonomia moderna”. Systema naturae (1735): onde idealiza a classificação hierárquica das espécies. Lineu concebeu o seu Systema dividindo a Natureza em três reinos: Animalia, Vegetalia e Mineralia. Systema naturae (1735) Fundamenta botanica (1736) Flora lapponica (1737) Genera plantarum (1735-1737) Hortus Cliffortianus (1737) Flora Suecica (1745) Fauna Suecica (1746) Philosophia botanica (1751) Species plantarum (1753) Clavis medicinae duplex (1766) Mundus invisibilis (1767) NOMENCLATURA BOTÂNICA INÍCIO DA NOMENCLATURA ORGANIZADA • Os primeiros nomes das plantas foram vernáculos ou nomes comuns, mas estes têm seus inconvenientes: Não são universais e somente são aplicados a uma língua. • Séc. XVIII (época prélineana) as plantas eram identificadas por uma longa fase descritiva em latim (sistema polinomial), que crescia a medida que se encontravam novas espécies semelhantes. • Freqüentemente duas ou mais plantas não relacionadas possuem o mesmo nome ou uma mesma planta possui diferentes nomes comuns. • Se aplicam indistintamente a gêneros, espécies ou variedades. Por exemplo: Carlina acaulis L. era conhecida como: Carlina acule inifloro florae breviore INÍCIO DA NOMENCLATURA ORGANIZADA O QUE É NOME BOTÂNICO? Gaspar Bauhin (Séc. XVI - XVII) sugeriu adotar somente dois nomes (sistema binomial). O nome botânico ou nome científico de uma planta é um nome universal, igual em qualquer parte do mundo, ao contrário dos diferentes nomes populares. Species Plantarum (Lineu, 1753) o sistema foi definitivamente estabelecido. Lineu descreveu e nomeou por este sistema todo o mundo vivo conhecido até aquela data. É estabelecido pelo “Código Internacional de Nomenclatura Botânica” ICBN ou CINB (1901; 1961) 4 14/01/2014 INTERNATIONAL CODE OF BOTANICAL NOMENCLATURE INTERNATIONAL CODE OF BOTANICAL NOMENCLATURE O sistema de nomenclatura botânica visa a padronização e aceitação mundial. O nome científico é o símbolo nominal da planta ou de um grupo de plantas e é uma maneira de indicar sua categoria taxonômica. A nomenclatura botânica é independente da nomenclatura zoológica e bacteriológica; II. A aplicação de nomes a grupos taxonômicos (táxons) de categoria de família ou inferior é determinada por meio de tipos nomenclaturais; III. A nomenclatura de um táxon se fundamenta na prioridade de publicação. IV. Cada grupo taxonômico não pode ter mais de um nome correto (o mais antigo segundo as regras); O ICBN está dividido em três partes: Princípios básicos do sistema de nomenclatura botânica; Regras para por em ordem a nomenclatura antiga; Recomendações para conseguir uniformidade e clareza nomenclatura atual. I. V. na REGRAS DO ICBN Algumas regras importantes que aparecem no Código: VI. As regras de nomenclatura têm efeito retroativo, salvo indicação contrária. O nome científico ou nome específico de um organismo vivo é uma combinação de duas palavras em latim (independente de sua origem): O nome de uma planta é uma combinação de dois nomes (binária), sendo o primeiro o nome do gênero e o segundo o epíteto específico. O nome científico sempre está acompanhado pelo nome abreviado do autor que o descreveu pela primeira vez de forma efetiva ou válida. 1. Os nomes científicos dos táxons devem ser escritos em latim, quando impressos, devem ser destacados, por artifícios como o negrito ou itálico e quando manuscritos, por grifos. 2. Os nomes científicos não devem ser abreviados, exceto o nome da espécie. Na combinação binária, o nome do gênero por ser substituído pela sua inicial quando o texto torna claro qual o gênero em questão. Os nomes científicos dos grupos taxonômicos se expressam em latim, qualquer que seja sua categoria e origem; Todo nome deve ser acompanhado pelo nome do autor da espécie, e deve aparecer destacado do texto (itálico). Ex.: Caesalpinia echinata L. (Pau-brasil) gênero epíteto específico Quem descreveu Ex. Linnaeus CATEGORIAS TAXONÔMICAS Categorias principais e suas subdivisões: Reino, Divisão, Subdivisão, Classe, Subclasse, Ordem, Subordem, Família, Subfamília, Tribo, Subtribo, Gênero, Subgênero, Secção, Subsecção, Série, Subsérie, Espécie, Subespécie, Variedade e Forma. CATEGORIAS TAXONÔMICAS • • • • • • • • • • Reino: Plantae Divisão: Magnoliophyta Classe: Magnoliopsida Sub classe: Rosidae Ordem: Rosales Sub-ordem: Rosineae Família: Rosaceae Sub-família: Rosoideae Tribo: Roseae Sub-tribo: Rosinae Gênero: Rosa Espécie: Rosa gallica L. Variedade: Rosa gallica var. versicolor Thory 5 14/01/2014 HÍBRIDOS São o resultado do cruzamento de duas espécies diferentes. Por exemplo: cruzando a espécie Spiraea albiflora com a espécie Spiraea japonica obtemos o híbrido Spiraea x bumalda. Assim, quando entre as duas palavras encontramos um "x“ sabemos que estamos perante um híbrido. HÍBRIDOS Se o “x” aparecer antes das duas palavras estaremos perante um híbrido que resulta do cruzamento de duas espécies de dois gêneros diferentes. São casos raros porque em 99% dos casos os híbridos resultam do cruzamento de duas espécies do mesmo gênero. Estes cruzamentos podem ocorrer espontaneamente na natureza ou serem produzidos pelo homem. Exemplo: Spiraea x bumalda. Exemplo: x Cupressocyparis leylandii CULTIVARES VARIEDADES São o resultado de um trabalho de seleção de uma característica de uma planta que é sujeita a técnicas de cultivo até que se obtenha uma planta nova com a característica pretendida, diferente da original. Sendo que, o último nome não se escreve em itálico, pode não ser latino e aparece entre aspas. São plantas diferentes das da espécie em que surgiram em resultado do aparecimento natural e espontâneo de características novas. • Por exemplo, o Cupressus sempervirens, conhecido como o cipreste dos cemitérios, tem uma forma que lhe é dada pelo fato dos seus ramos serem quase verticais. Contudo, surgiram alguns ciprestes com ramos mais horizontais, característica que transmitiram à sua descendência, dando origem a uma variedade dentro da espécie. Cupressus sempervirens var. horizontalis. • • • • Flor rosa (Nerium oleander); Flor branca (Nerium oleander 'MontBlanc'); Flor vermelha (Nerium oleander ‘Atropurpureum'); Flor amarela (Nerium oleander 'Aurantiacum'). SUBESPÉCIES Conceito semelhante ao de Variedade. Ocorrem também de forma espontânea na natureza. São plantas que se distinguem dentro da espécie por força das condições geográficas do território onde se desenvolvem as quais selecionaram características da planta mais adequadas a esse terreno. FORMAS Conceito parecido com o de Variedade e o de Subespécie. Ocorrem também de um modo espontâneo na natureza. São plantas que se distinguem em pormenores como a cor de uma folha ou a cor de uma flor. Fagus sylvatica f. purpurea Quercus ilex subsp. rotundifolia Quercus ilex rotundifolia 6 14/01/2014 BASIÔNIMO Quando uma espécie muda de gênero, o nome do autor do basiônimo (primeiro nome dado a uma espécie) deve ser citado entre parênteses, seguido pelo nome do autor que fez a nova combinação. NORMAS PARA REDAÇÃO E PRONÚNCIA DE NOMES CIENTÍFICOS REDAÇÃO 1. 2. 3. Tabebuia alba (Cham.) Sadw.; basiônimo: Tecoma alba Cham 4. Todas as letras em latim devem vir em itálico (cursiva), sublinhadas ou negrito; A primeira letra do gênero ou categoria superior há de vir em maiúscula; O resto do nome vem em minúscula (exceto em alguns casos em que se conserva a primeira letra de epíteto específico) Os nomes dos híbridos vem precedidos de x. Ex. x Rhaphano brassica; Mentha x piperita PRONÚNCIA 1. 2. 3. Os ditongos ae e oe se lêem como e. Ex. laevis; rhoeas A combinação ch se lê k; Ex. Chenopodium A combinação ph se lê f; Ex.Phaseolus vulgaris SISTEMÁTICA BIOLÓGICA SISTEMÁTICA BIOLÓGICA É um sistema geral de referência (classificação), baseado no ordenamento de entidades, objetos em grupos e subgrupos. Lineu estabeleceu um sistema de classificação hierárquico (grupos dentro de grupos) para o ordenamento da biodiversidade, o qual serviu de base para a classificação biológica atual. Os grupos de organismos são chamados tecnicamente de táxons. Para se agrupar algo, um critério se faz necessário. Na ciência o critério deve estar fundamentado em algum aspecto considerado real e natural (segundo as melhores teorias científicas) para que seja útil. CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS “A partir do surgimento da vida, todos os seres organizados....assemelham-se uns aos outros em graus descendentes, de modo a poderem ser classificados em grupos subordinados e subordinantes” (Darwin: A origem das espécies) (1809-1882) CLASSIFICAÇÃO DAS PLANTAS 7 14/01/2014 EVOLUÇÃO DAS PLANTAS EVOLUÇÃO DAS PLANTAS EVOLUÇÃO DAS PLANTAS ESTUDO DIRIGIDO I 8