aula 4 09 abril
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SISTEMÁTICA VEGETALConceitos e nomenclatura botânica
Métodos e princípios
...aula passada
Introdução à botânica sistemática
Código Internacional de Nomenclatura
Botânica
Princípios, Recomendações e Regras
Pronúncia
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
Nome dos táxons
Gênero: pode ser o nome de uma pessoa latinizado
Regras:
Terminação em vogal:
Botelou - Bouteloa
Colla – Collaea
Terminação em consoante:
Klein – Kleinia
Lobel - Lobelia
Epíteto específico: pode ser um nome em
comemoração a uma pessoa
Regras:
Não se usa o epíteto específico de forma
isolada, somente em combinação com o
gênero.
Um mesmo epíteto pode vir junto a diferentes
nomes genéricos. Ex. Anthemis arvensis;
Anagalis arvensis.
arvensis = dos campos cultivados
Cada epíteto deve estar no mesmo gênero
gramatical (masculino, feminino ou neutro) do
nome genérico. Ex. Lathyrus hirsutus, Lactuca
hirsuta, Vaccinium hirsutum
As terminações mais frequentes são:
Masculino alb-us nig-er brev-is ac-er
Feminino alb-a nig-ra brev-is ac-ris
Neutro alb-um nig-rum brev-e ac-re
Ex. Lathyrus hirsutus, Lactuca hirsuta, Vaccinium hirsutum
Epítetos comemorativos:
Terminação vogal (exceto a), se adiciona -i.
Ex. Joseph Blake – Aster blakei
Terminação em vogal -a, se adiciona -e.
Ex. Mr. Balansa – balansae
Terminação em consoante diferente de -er, se
adiciona -ii. Se é uma mulher, -iae.
Ex. Tuttin – tuttinii
Terminação em consoante -er, se adiciona -i.
Ex. Boissier – boissieri
Se o nome se usa como adjetivo, a
terminação deve coincidir com o gênero.
Rubus cardianus (F. Wallace Card)
Chenopodium boscianum (Augustin Bosc)
Epítetos descritivos:
Relacionados com a cor: albus, aureus,
luteus, niger, virens, viridis
Relacionados com a orientação: australis,
borealis, meridionalis, orientalis
Relacionados com a geografia: africanus,
alpinus, alpestris, hispanicus, ibericus,
cordubensis
Relacionados com o hábito: arborescens,
caespitosus, procumbens
Relacionados com o habitat: arvensis,
campestris, lacustres
Relacionados com as estações:
automnalis, vernalis
Relacionados com o tamanho: exiguus,
minor, major, robustus
Quer nomear uma nova espécie?
Quais são os requisitos?
1. As espécies devem ser nomeadas em
formato binominal, em latim ou latinizado e
não deve duplicar outro nome que já exista
2. A categoria do nome deve ser claramente
indicada
3. Um espécime tipo deve ser designado
4. A espécie deve ser descrita em latim ou em
outra língua e acompanhada de uma breve
diagnose em latim. Livro: Botanical latin, de
Stearn (1992)
5. Todas as informações devem ser validamente
publicadas. Porém, não é valida em publicações
tipo catálogo, jornal, e-mail etc.
O FATO DO NOME SER VALIDAMENTE PUBLICADO NÃO
GARANTE QUE ELE SEJA NECESSARIAMENTE O NOME
CORRETO PARA UMA ESPÉCIE EM PARTICULAR.
MÉTODOS E PRINCÍPIOS DE
SISTEMÁTICA BIOLÓGICA
CLASSIFICAÇÃO E IDENTIFICAÇÃO
CLASSIFICAÇÃO (GERAL):
Agrupar, organizar e nomear
Construção de chaves de classificação para a
identificação desses organismos
Diversos tipos de classificação:
Propriedades medicinais
Hábitats preferenciais
Filogenia – relações evolutivas
Classificação
Localizar uma entidade em um sistema de
inter-relações logicamente organizado;
Sistema hierárquico: compondo-se de
grandes e inclusivos organismos
Identificação
Envolve determinar se uma planta
desconhecida pertence a um grupo já
conhecido de plantas
Registrar informações sobre a planta:
Notas
Fotografias
Coleta de um espécime
COMO AS FILOGENIAS SÃO
CONSTRUÍDAS?
Evolução
Sucessão de descendentes modificados
Separação de linhagens
Cada ponto representa um indivíduo. As linhas se
estendem de baixo para cima a partir de cada planta em
direção aos seus descendentes. No ano 4 a população se
divide em duas, ocorrendo mutações em cada uma delas.
Diagramas ramificados
Determinando a história evolutiva
Descrever a evolução – desenrolar
Inferências a acontecimentos passados
Análise das espécies existentes atualmente
que apresentam proximidade em relação a
caracteres herdáveis
Avaliação de similaridade – base da
sistemática
Critérios de similaridade
Podemos considerar duas estruturas como
similares:
Se elas encontrarem-se em posição similar em ambos
os organismos
Se apresentarem similaridade em nível de estrutura
celular e histológica
Se estão ligadas por meio de formas intermediárias
dessas estruturas
Critérios de similaridade de Remane - homologia
Homologia
Sentido restrito: homologia significa identidade
por meio de descendência.
Caráter homólogo entre um grupo de espécies –
todas estas espécies herdaram tal caráter a partir
de um ancestral comum
Nem todas as similaridades observadas serão
resultados da homologia
Similaridades estruturais podem evoluir
independentemente em plantas não relacionadas
que vivem em ambientes semelhantes
Caracteres, estados de caracteres e redes
Caráter:
Número de fendas na superfície do pólen
Pétalas
monoclamídea diclamídea
Estado de caráter
3 fendas na superfície do pólen
Pétalas fusionadas
Diagrama de Venn
Rede
Matriz
OS ESTADOS DE CARACTERES SÃO USADOS PARA PREENCHER A MATRIZ
Árvores evolutivas e enraizamento
Assemelha-se a uma linha do tempo
Leitura da rede: direita para esquerda e vice-versa, do centro
para extremidade
Não é possível identificar quais modificações são mais recentes
ou antigas
Como podemos transformar essa rede
em uma árvore evolutiva?
Dê as opções de enraizamento
O comprimento do cladograma deve ser o
mesmo da rede e todas as conexões devem ser
as mesmas
Dificuldades...
A posição da raiz é feita em função do estudo dos
fósseis
O simples fato de que uma planta extinta tenha
sido fossilizada não significa que sua linhagem
tenha se originado antes das linhagens referentes
às plantas atuais
Coexistência
Linhagem extinta e fossilizada morreu primeiro
QUANDO AS LINHAGENS DIVERGIRAM???
As árvores são enraizadas mediante o uso de um
organismo aparentado ao grupo que está sendo
estudado: um grupo externo
A partir de então, assume-se que:
O grupo-interno está mais intimamente relacionado
entre eles do que com o grupo externo (ou seja, o
grupo-externo deve ter se separado da linhagem do
grupo-interno antes da diversificação deste)
Se um grupo-externo é adicionado a uma rede, o
ponto no qual ele se posiciona é definido como a raiz da árvore.
TODAS AS PLANTAS
ILUSTRADAS SÃO PLANTAS
COM FLORES
CYCADALES, GNETALES E
GINKGOS (GIMNOSPERMAS)
SÃO OS PARENTES ATUAIS
MAIS PRÓXIMOS
ConíferaNão possuem pétalas ou flores
Grão de pólen não é tricolpado
Se encaixa
na raiz
Sinapomorfia
Indica monofilia, pois todos os descentes da
árvore o possui
Plesiomorfia
PARA ESTE GRUPO, PÓLEN TRICOLPADO É UM
ESTADO DE CARÁTER ANCESTRAL
ESTADO DE
CARÁTER
PLESIOMÓRFICO
NÃO INDICA
RELAÇÕES
EVOLUTIVAS DO
GRUPO EM
ESTUDO
Resumindo...
Caracteres são observados e divididos em
estado de caracteres
A partir desses estados constroem-se um
Diagrama de Venn, uma Matriz ou uma Rede
ramificada
Inclusão de um grupo-externo
Enraizamento para produção do cladograma
Na prática não é tão fácil... Surgem outros
problemas>>>>>
PARALELISMO E REVERSÃO
Paralelismo: ocorrência de estados de caráter
similares em organismos não-relacionados
Reversão: quando um estado de caráter
derivado é revertido para o estado ancestral
Sinônimo de HOMOPLASIA
Assumindo que:
PLANTASCOLPOS
DO PÓLENPÉTALAS
INFLORESCÊNCIA
EM CAPÍTULO?
NÚMERO
COTILÉDONES
Estrela
vermelha< 3 Livres Não 2
Estrela
dourada< 3 Livres Não 1
Estrela
branca< 3 Fusionadas Não 1
Em círculo 3 Livres Não 2
Em
quadrado3 Fusionadas Não 2
Em losango 3 Fusionadas sim 2
conífera <3Não
aplicável
Não aplicável>2
E se...
COMO DETERMINAR QUAL
DAS DUAS HIPÓTESES É A
CORRETA?
Modifica-se uma única vez
PRINCÍPIO DA PARCIMÔNIA
Princípio de simplicidade
Regra: Navalha de Occam
Não desenvolva uma hipótese mais
complexa do que necessária para explicar os
dados
Este princípio nos conduz a preferir a menor
das hipóteses
Na maioria dos casos reais diversas redes são
possíveis e não fica imediatamente óbvia a
solução que aponta qual delas será a mais
curta.
Algoritmos computacionais
PHYLIP (Felsentein 1989)
NONA (Goloboff 1993)
PAUP 4.0 (Swofford 2000)
APROFUNDAMENTO
“
”
Classificação filogenética e
outros métodos taxonômicos
Angiosperm Phylogeny Group
Cronquist’s System
Thorne’s System
Sistemas Filogenéticos
1858 - "The Origin of Species" de Charles Darwin
A teoria evolutiva teve um enorme impacto e
os taxonomistas começam a integrar conceitos
evolutivos nas classificações.
De uma forma consciente tenta-se arranjar as
plantas em grupos naturais, numa sequência
evolutiva, que parte do mais simples para o
mais complexo
Falta de registros fósseis
Sistema de Engler (1844-1930)
SISTEMA DE A. ENGLER
Divisões: I. Schyzophyta
II. Myxomycetes
III. Flagellatae
IV. Dinoflagellatae
?. Silicoflagellatae
V. Heterocontae
VI. Bacillariophyta
VII. Conjugatae
VIII. Chlorophyceae
IX. Charophyta
X. Phaeophyceae
XI. Rhodophyceae
XII. Eumycetes
XIII. Rchegoniatae
Subdivisão 1ª. Bryophyta
Subdivisão 2ª. Pteridophyta
XIV. Embryophyta siphonogama
Subdivisão 1ª. Gymnospermae
Subdivisão 2ª. Angiospermae
Classe 1ª. Monocotyledoneae
Classe 2ª. Dicotyledoneae
Plantas agrupadas em várias divisões, muitas das quais eram grupos de algas.
Engler rejeitava totalmente a ideia de redução secundária, acreditando que as flores simples e unissexuais, eram primitivas.
O seu sistema de classificação foi revisto várias vezes e editado em sucessivas edições, como "Sylabus der Pflanzenfamilien", tendo o último volume sido publicado em 1964.
Charles Edwin Bessey (1845-1915)
A evolução tanto pode ser uma progressão como
regressão dos caracteres;
A evolução não abrange todos os órgãos ao
mesmo tempo. De um modo geral temos os
caracteres mais primitivos e evoluídos, com
relação:
ao hábito (porte)
a estrutura do vegetal
flores, frutos e sementes
John Hutchinson (1868-1932)
Propunha um sistema de classificação
semelhante ao de Bessey, mas diferindo em
alguns pontos.
Deriva as angiospermas de um hipotético
ancestral denominado “proangiospérmicas” –
plantas de transição entre Angiospermas e
Gimnospermas.
Arthur Cronquist (1919-1992)
Divisão Magnoliophyta
5. Lilliidae
4. Zingiberidae
3. Commelinidae
2. Arecidae
1. Alismatidae
Liliopsida
(Monocotiledôneas)
Magnoliopsida
(Dicotiledôneas)
Em 1981 publica The Integrated System of Classification of Flowering Plants
Dahlgren 1932-1986
Em 1981 Publicou A revised
Classification of the Angiosperms
with Comments on the correlation
between Chemical and other
Character.
Seu sistema foi mais utilizado para
as Monocotiledôneas.
Classe Magnoliopsida
subclasse Magnoliidae
superordem Magnolianae
superordem Nymphaeanae
superordem Ranunculanae
superordem Caryophyllanae
superordem Polygonanae
superordem Plumbaginanae
superordem Malvanae
superordem Violanae
superordem Theanae
superordem Primulanae
superordem Rosanae
superordem Proteanae
superordem Myrtanae
superordem Rutanae
superordem Santalanae
superordem Balanophoranae
superordem Aralianae
superordem Asteranae
superordem Solananae
superordem Ericanae
superordem Cornanae
superordem Loasanae
superordem Gentiananae
superordem Lamianae
superordem Alismatanae
superordem Triuridanae
superordem Aranae
superordem Lilianae
superordem Bromelianae
superordem Zingiberanae
superordem Commelinanae
superordem Arecanae
superordem Cyclanthanae
Sistemas Filogenéticos
Os Sistemas de Cronquist, Dahlgren e de outros
autores da mesma época são enciclopédicos
quanto à base de dados usada em sua
restruturação.
Todas as fontes de evidência contribuíram:
Morfologia, Anatomia, Embriologia, Morfologia
do pólen, Bioquímica, Química, Fisiologia, etc.
Atualmente: Técnicas moleculares
The Angiosperm Phylogeny Group
APG I (1998) e II (2003)
BASE DE DADOS:
Morfologia
Sequências de rRNA (genes 18S –1800bp-e 26S –
3300bp)
Sequências de rbcL (gene exclusivo das plantas,
presente no DNA de seus cloroplastos)
Sequências de atpB (responsável pela síntese de
ATP
APG II (2003)