Aula 04 Sistemtica A cincia da diversidade
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Universidade Vale do Acaraú Curso de Licenciatura P. em Biologia Disciplina: Sistemática Vegetal Prof.: David Figueiredo Sistemática Vegetal Taxonomia e Classificação Hierárquica A taxonomia se dedicação à identificação, atribuição de nomes e classificação das espécies. Carlos Lineu (1753), criou o sistema binominal, em que o nome da espécie é formado por duas palavras. Antes, disso, os nomes científicos eram polinominais: Nepta floribus interrupte spicatus pedunculatis > Nepta cataria Taxonomia e Classificação Hierárquica GÊNERO + EPÍTETO ESPECÍFICO = ESPÉCIE Sygyzium jambolana (jambo rosa) Gênero epíteto específico Sygyzium malaccense (jambo vermelho) Organismos são agrupados em categorias taxonômicas Lineu e cientistas antigos reconheciam três reinos (vegetal, mineral, animal). Cada unidade taxonômica é chamada de táxons (reino, filo, classe, ordem, família, gênero, espécie). Organismos são agrupados em categorias taxonômicas Reino: Conjunto de filos. Filos: Conjunto de Classes. Classe: Conjunto de ordens. Ordem: Conjunto de Famílias. Família: Conjunto de gêneros. Gênero: Conjunto de Espécies. Espécie: Conjunto de populações intercruzantes. Após a publicação de Darwin, “A Origem das Espécies”, passou-se a ter interesse numa classificação que levasse em conta a história evolutiva das espécies, ou seja, suas relações de parentesco ou filogenia. Com base em hipóteses muitas vezes testáveis de “relações de parentesco” são construídas as árvores filogenéticas, mostrando as relações genealógicas entre os táxons. Numa esquema de classificação filogenético, cada táxon é monofilético! MONOFILIA: Ocorre quando todos os representantes de um clado (táxon, como filo, classe, espécie, etc.) são derivadas de uma única espécie ancestral. Grupos monofiléticos Polifilia: Um grupo é polifilético quando incluir representantes com várias origens ou ancestrais. Parafilia: Grupos parafiléticos não incluem um ou mais descendentes do ancestral. Caracteres Homólogos e Derivados Na época de Aristóteles as classificações eram feitas superficialmente, levando em conta comparações entre organismos e verificação de existência de caracteres semelhantes. Hoje sabe-se que, mais do que comparação superficial entre os grupos, é necessário conhecer as histórias evolutivas dos caracteres, ou seja, como surgiram e se desenvolveram! Caracteres Homólogos e Derivados Estruturas homólogas: Mesma origem, com funções semelhantes ou diferentes. Ex.: cotilédones, escamas e peças florais (origem: folha) Estruturas análogas: Diferentes origens, porém com a mesma função, não expressando relações filogenéticas. Ex.: Acúleos (roseira) X Espinhos (cacto) MÉTODOS DE CLASSIFICAÇÃO 1) MÉTODO TRADICIONAL Baseado na comparação de semelhanças externas. 2) MÉTODO CLADÍSTICO Baseado na Filogenia. Conhecido como cladística ou análise filogenética, leva em consideração relações filogenéticas entre os seres vivos. Método Cladístico Procura identificar clados, ou seja, grupos monofiléticos. O resultado desta análise é um cladograma. Nos cladogramas, os pontos de ramificação são chamados de nodos e indicam um ancestral comum. Cladograma é diferente de árvore genealógica! SISTEMÁTICA VEGETAL EVOLUÇÃO DAS ANGIOSPERMAS INTRODUÇÃO O repentino aparecimento de angiospermas no registro fóssil foi chamado de “O Abominável Mistério de Darwin”. INTRODUÇÃO As primeiras plantas vasculares surgiram há mais de 400 milhões de anos (período Siluriano), como as riniófitas, e trimerófitas. INTRODUÇÃO Nos períodos Devoniano (416-359 maa) e Carbonífero (359-299 maa) ocorre proliferação de pteridófitas, que foram dominante até 300 milhões de anos atrás. INTRODUÇÃO A partir do período Triássico, as gimnospermas, que surgiram e eram tímidas no Permiano (299-245 maa), passam a ser dominantes. INTRODUÇÃO As primeiras angiospermas apareceram apenas no Cretáceo inferior (130 maa), e poucos milhões de anos já eram dominantes em todo o hemisfério norte. 1- ORIGEM E DIVERSIFICAÇÃO DAS ANGIOSPERMAS - Características exclusivas das angiospermas: Flores Carpelos fechados Dupla fecundação Estames com dois pares de sacos polínicos Frutos Essas características indicam que as angiospermas descendem de um ancestral comum (grupo monofilético). Magnoliídeas: Ancestrais de monocotiledôneas e eudicotiledôneas Dentre as angiospermas, as magnoliídeas apresentam as características mais primitivas. São, possivelmente, ancestrais tanto de monocotiledôneas e eudicotiledôneas. Tal como as monocotiledôneas, as magnoliídeas têm pólen com uma só abertura, ao passo que as eudicotiledôneas têm três aberturas (pólen triaperturado). Archaeanthus, antiga magnoliídea Piperaceae, uma paleoerva magnoliídea (Pimenta-do-reino) As monocotiledôneas descendem, possivelmente, de paleoervas (120 maa). O ancestral comum de angiospermas, e talvez das eudicotiledôneas também possuía flores pequenas, simples, sem coloração atrativa e com pétalas e sépalas pouco diferenciadas entre si (homoclamídeas) 2- DISPERSÃO DAS ANGIOSPERMAS NO MUNDO As primeiras angiospermas eram, provavelmente, resistentes ao calor e ao frio; Surgimento precoce de plantas decíduas (perdem sazonal das folhas) , importante nos últimos 50 milhões de anos; Sistemas de polinização e dispersão das sementes especializados; Substâncias químicas que protegem contra herivoria e doenças; 2- QUATRO TENDÊNCIAS EVOLUTIVAS DAS FLORES As flores evoluíram para terem número pequeno e definido de peças florais; O número de verticilos se reduziu de quatro, nas flores mais primitivas O ovário se tornou ínfero ao invés de súpero. A simetria radial ou actinomorfa deu origem às florezs zigomorfas. 2- QUATRO TENDÊNCIAS EVOLUTIVAS DAS FLORES Nas angiospermas, a família mais especializada e abundante é a Asteraceae, cuja principal característica é a existência de flores em capítulo. Nas monocotiledôneas, o grupo mais especializado e abundante é o das Orchidaceae. CO-EVOLUÇÃO FLORES-INSETOS Antes, as flores eram polinizadas pelo vento, produzindo grandes quantidades de pólen e sem atrativos aos animais; Na medida em que as flores foram desenvolvendo características que atraiam a atenção de animais, mais freqüentemente elas eram visitadas por eles e assim poderiam produzir mais sementes. FLORES POLINIZADAS POR BESOUROS SÃO POUCO VISTOSAS, MAS DE ODOR FORTE FLORES POLIZADAS POR ABELHAS SÃO AZUIS OU AMARELAS COM MARCAS CARACTERÍSTICAS GUIAS DE NÉCTAR FLORES POLIZADAS POR BORBOLETAS E MARIPOSAS TÊM COROLA EM FORMA DE TUBO LONGO FLORES POLIZADAS POR AVES SÃO VERMELHAS, SEM ODOR E PRODUZEM MUITO NÉCTAR FLORES POLIZADAS POR MORCEGOS PRODUZEM MUITO NÉCTAR, POUCO VISTOSAS E ODOR FLORES POLIZADAS PELO VENTO SÃO GERALMENTE ACLAMÍDEAS E PRODUZEM MUITO PÓLEN Principais Famílias de Angiospermas MAGNOLIACEAE Um dos grupos mais antigo de plantas, com peças florais em espiral, frutos secos deiscentes (cápsula). FAGACEAE Faias (Fagus), castanheiras (Castanea), Carvalhos (Quercus). Inflorescências na forma de amentilhos e frutos em nozes. RANUNCULACEAE Plantas dicotiledôneas, flores hermafroditas, com duas ou mais pétalas e estames hipogínicos (abaixo do ovário). CACTACEAE Plantas adaptadas a climas secos, folhas transformadas em espinhos e caule clorofilado e fotossintetizante. PAPAVERACEAE Plantas intimamente relacionadas às rancunlunlacea, incluindo plantas que colonizam com rapidez terrenos desprovidos. CRUCIFERA (BRASSICACEAE) Inclui repolhos, couve-flor e brócolis, com flores em forma de cruz. Ex.: Brassica SOLANACEAE Inclui batata, tomate e tabaco, com flores monóicas, pentâmeras, frutos do tipo baga, drupa ou cápsula. ROSACEAE Em geral, plantas com cinco pétalas e muitos estames. Inclui maçãs, ameixas, morangos, pêra, etc. ASTERACEAE Alface, girassol, margaridas e outras. A principal característica é a inflorescência na forma de capítulo. FABACEAE Feijão, ervilha, soja, alfafa. A principal caracteristica é o fruto na forma de vagem. POACEAE Família das gramineas. Apresentam flores muito pequenas e são polinizadas pelo vento. PALMACEAE (Arecaceae) Palmeiras, troncos cilíndricos na forma de estipe, inflorescência em cacho; monocotiledôneas. ORCHIDACEAE Segunda maior família de plantas com flores, grãos de pólen em polínia, com flores especialmente adaptadas aos insetos; geralmente epífitas.
