Origem, evolução e domesticação das plantas

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<ul><li> 1. ORIGEM, EVOLUO E DOMESTICAO DAS PLANTAS DISCIPLINA: TECNOLOGIA DE PRODUTOS DE ORIGEM VEGETAL PROF. DRA. ADRIANA DANTAS</li></ul> <p> 2. PORQUE ESTUDAR A ORIGEM E DOMESTICAO DAS PLANTAS Para satisfazer a curiosidade intelectual; Para entender melhor a evoluo e v-la em ao; Para entender como a biodiversidade transformada em recursos genticos; Para entender a estrutura da diversidade gentica observada em plantas cultivadas; Para identificar regies geogrficas onde se possa coletar e conservar in situ; Para identificar regies geogrfica que podero ter novos cultivos; Para entender os limites do melhoramento gentico e biotecnologia; Para entender melhor a ecologia histrica de Homo sapiens. 3. ERA CENOZICA (65 MI) - FRAGMENTAO DOS GRANDES CONTINENTES AT A CONFORMAO ATUAL Incio do Mesozico (245 mi -146 mi) formao de um supercontinente (Pangea), que foi depois dividido em dois grandes continentes: Laursia ao norte, Gonduana ao sul A Amrica do Sul separou-se da frica, surgindo o Oceano Atlntico Sul; A Austrlia separou-se da Antrtica e a Amrica do Norte separou-se da EuropaCadeias de montanhas formaram-se nessa deriva continental e novos ecossistemas foram formados e isolados dos demais, permitindo a especializao de espcies. 4. EVOLUO HUMANAOrigem: os fsseis mais antigos datam de 200.000 anos atrs, na frica 5. POR QUE PLANTAS CULTIVADAS Definies de cultivar (Aurlio): 1. Fertilizar (a terra) pelo trabalho; 2. Dar condies para o nascimento e desenvolvimento de planta; 3. Aplicar-se ou dedicar-se a; 4. Procurar manter ou conservar; 5. Formar, educar ou desenvolver pelo estudo, pelo exerccio; 6. Exercer agricultura; 7. Formar-se por educao, adquirir cultura. Ato de cultivar plantas requer energia e conhecimento um ato consciente A energia e o conhecimento transforma o ambiente no qual a planta cresce Modificao no ambiente favorece a produo de uma planta cultivada 6. O QUE DOMESTICAO? A planta pode ser cultivada sem ser domesticada, ex. pau-Brasil Definio de domesticar (Arlio): 1. Tornar domstico; 2. amansar, domar. Domesticao um processo que transforma algo silvestre em algo familiar, prprio para o uso humano Harlan (1975:63) introduz a palavra gentica na definio, com a implicao de que a domesticao um processo evolutivo que transforma o gentipo do individuo ou populao Darwin (1872) conceito de evoluo com estudo de domesticao de plantas e animais criados Domesticao um processo evolucionrio chamado de co-evoluo. 7. O QUE CO-EVOLUO? Processo evolutivo em que estabelece de uma relao simbitica aumenta a adaptao de ambas as partes (melhor adaptao ao meio &gt;&gt;&gt; maior sucesso reprodutivo) uma relao mutualstica Relaes imbiticas iniciam-se a partir de um predador x predado e com a evoluo da relao podem se tornar mutualstica 8. DOMESTICAO DE PLANTAS E PAISAGENS Domesticao de Plantas: Processo co-evolucionrio, no qual, a seleo de fentipos resulta na mudana nos gentipos para torn-los mais teis (aos humanos) e adaptados interveno humana na paisagem. Seleo humana Inconsciente ou direcionada (Darwin, 1882) Para que haja domesticao necessrio seleo e manejo para causar reproduo diferencial e sobrevivncia. Domesticao de paisagens: Processo cultural, no qual o conhecimento humano sobre as consequncias da manipulao ambiental so acumuladas e compreendidas ao longo do tempo (Harris, 1989). Domesticao de plantas e de paisagens: Investimento humano contnuo em seleo e manipulao ambiental. Povos indgenas: praticavam prioritariamente domesticao de paisagens. 9. GEOGRAFIA E ECOLOGIA DAS ORIGENS DA AGRICULTURA E DA DOMESTICAO DE PLANTAS Darwin (1868) : Plantas domesticadas diferem das ancestrais selvagens a partir das mudanas resultantes da seleo (tamanho, forma) no processo de domesticao. De Candole (1866): Plantas domesticadas muitas vezes diferem mais entre elas do que dos seus ancestrais selvagens. Vavilov (1926): A regio geogrfica na qual a diversidade gentica e maior, corresponde regio de origem, especialmente se as raas selvagens das espcies relevantes esto presentes tambm nesta regio. Oito centros de origem: civilizao x prtica da agricultura Mais tarde tornou relativo este conceito e desenvolveu um sistema de grupos ecolgicos baseado em caractersticas como fotoperodo, resposta a temperaturas e doenas. 10. NIKOLAI IVANOVICH VAVILOV (1887 1943) Botnico e Geneticista russo, mais conhecido por ter identificado os centros de origem de plantas cultivadas. Vavilov organizou uma srie de expedies agronmicas-botnicas e coletou sementes nos mais variados pontos do planeta e criou, em Leningrado (Hoje So Petersburgo) a maior coleo de sementes do mundo para a poca. Este banco de sementes foi heroicamente preservada durante os 28 meses do cerco a Leningrado e alguns de seus assistentes morreram de fome mas guardaram as sementes. Em 1940 Vavilov foi preso e mandado para a Sibria como defensor de pseudocincia burguesa (gentica) e morreu na priso de subnutrio em 1943 11. VAVILOV Primeira contribuio: brilhante geneticista, hbil coletor e planejador de mais de 50 expedies de coleta de RGVs em todos os continentes a partir de 1920 Primeiros bancos de germoplasma na Rssia Rpida modernizao Segunda contribuio: teoria da analogia climtica Para a seleo de espcies e variedades preciso levar em conta as condies climticas de origem e , sempre que possvel, selecionar materiais de regies com clima similares aos das regies que se quer adaptar e cultivar 12. NIKOLAI IVANOVICH VAVILOV (1887 1943) Suas ideias deram origem aos CENTROS DE DIVERSIDADE 13. ORIGEM DAS PLANTAS Definio origen (Aurlio): 1. Princpio, comeo, procedncia; 2. Naturalidade, nascimento; 3. Ptria; 4. Ascendncia, prognie; 5. Princpio ou causa. Incluem trs fatores: Geografia, gentica e Processo Geografia: identifica o ambiente em que a planta originalmente ocorreu quando os humanos a encontraram e oferece informao ecolgica sobre o simbiose tambm; Gentica: ajuda a decifrar as mudanas de fentipo que interessam aos humanos ou adaptao ecolgica; A origem da agricultura e da domesticao interessa porque ajuda a entender a ecologia histrica de nossa espcie. 14. A ORIGEM DAS PLANTAS CULTIVADAS Publicou o livro. identificou os centros de origem das plantas cultivadas: Sudoeste da sia - cco, arroz, cana de aucar; China Repolho e Brassicceas, soja; India pepino, berinjela, pigeonpea Turquia-Iran - Trigo, cevada, aveia, figo; Mediterrneo - amndoas, oliveira; Mexico/Amrica Central- milho, cacau, mamo, abacate; Andes/Brazil/Paraguai pimentas, batata, moranguinho, abacaxi, maracuj 15. CENTRO DE ORIGEM X CENTRO DE DIVERSIDADE Crtica: Faltam informaes para determinar a origem real ou primeira Mapa do tesouro para a conservao gentica Terceira contribuio: Habilidade em traduzir e relacionar conhecimento cientfico sobre RGVs em uso econmico, adaptao e resistncia pragas e molstias. Importncia dos parentes selvagens A partir de Vavilov, European Soc. Research Plant Breeding (EUCARPIA) Quatro Bancos de Germoplasma para a Europa Noroeste: Inst. of Crop Science and Seed Res. Alemanha Central e Leste Leningrado Sul e Mediterrneo Bari Itlia Escandinvia Sucia 16. MODELOS DE ORIGEM DA AGRICULTURA: HARLAN (1992) abandonar o conceito de centros de origem, referindo-se a eles como regies ecolgicas Convergncia atual de quatro processos ecolgicos-genticos evolucionrios, que justificariam os padres eco-geogrficos de variabilidade gentica; 1 - Condies ecolgicas do Plioceno (5 milhes a 1,8 milho anos) ou pleistoceno (1,8 milho a 11.000 anos) direcionaram a seleo natural em favor de poucas espcies selvagens com propriedades que posteriormente confeririam sucesso na agricultura; 2 - Sistemas reprodutivos como auto-fecundao e reproduo vegetativa oportunizaram a rpida gerao de novos gentipos superiores, permitindo a manuteno das caractersticas de interesse, o que poderia no ocorrer com a hibridizao com gentipos inferiores. Assim, o sistema reprodutivo ajustou-se condio agrcola; Mesoltico ou neoltico. 17. MODELOS DE ORIGEM DA AGRICULTURA: HARLAN (1992) 3 Os tipos mais adaptados rapidamente se espalharam para reas geogrficas com diferentes ambientes; Inicio e desenvolvimento da civilizao e ltimos cinco sculos; 4 - Aumento na adaptao dentro de ambientes especficos levou a uma maior diferenciao gentica entre as populaes domesticadas; Melhoramento moderno final sec. 19 e sec. 20. 18. GRAUS DE MUDANAS EM UMA POPULAO ALVO PLANTAS 1 - SELVAGEM Populao natural cujos gentipos e fentipos no foram modificados pela interveno humana 2 - INCIDENTALMENTE CO-EVOLUDA Populao que se adapta ao ambiente modificado pelo homem, porm sem seleo humana; Plantas daninhas; Potencial para a domesticao em caso de seleo e manejo 3 - DOMESTICAO INCIPIENTE Populao que foi modificada por intervenco e seleo humana, mas cujo fentipo ainda se encontra na magnitude da variao encontrada na populao selvagem para a caracterstica submetida seleo. 4 SEMI-DOMESTICADA Populao modificada por interveno e seleo humana; 5 DOMESTICADA Populao de plantas cuja adaptabilidade ecolgica foi reduzida ao ponto em que ela s consegue sobreviver em ambientes criados pelo homem, especialmente em ambientes cultivados. 19. FATORES PARA A DOMESTICAO PLANTAS &amp; ANIMAIS Ancestrais selvagens comestveis Altas colheitas Crescimento rpido e colheita fcil Armazenamento Sistema de acasalamento Poucas mudanas a partir do ancestral selvagem 20. EIXOS CONTINENTAIS &amp; DIFUSO Comprimento do dia fator crucial para plantas; Comprimento do dia determinado pela latitude; Difuso das culturas agrcolas mais fcil rpida lateralmente; Eurasia est no eixo leste-oeste; Africa &amp; America: eixo norte sul; Logo: Rapida difuso no eixo eurasiamediterrneo. 21. HISTRICO DA AGRICULTURA Origens da domesticao ~ 15 mil anos seleo de sementes das melhores plantas; cruzamentos espontneos. Melhoramento e Gentica ~ 150 anos Seleo de sementes das melhores plantas; cruzamentos dirigidos. Qumica na agricultura ~ 50 anos Agrotxicos, fertilizantes, reguladores de crescimento. Revoluo verde ~ 40 anos melhoramento; qumicos; sistemas de cultivos. 22. NMERO DE ESPCIES CULTIVADAS PARA A ALIMENTAO 23. A ORIGEM DAS CALORIAS 24. MACIEIRA 25. A DIVERSIDADE DOS RECURSOS GENTICOS VEGETAIS 250.000 espcies Cerca de 30.000 comestveis. 7.000 tm sido cultivadas em algum momento. 200 melhoradas 30 culturas alimentam o mundo e representam 95% das calorias e proteinas. Trigo, arroz e milho representam 50%. Sorgo, milheto, batatinha, batata doce, soja, acar (cana e beterraba) - 75% do consumo de energia. 90% dos alimentos no mundo inteiro derivam de 103 espcies. 26. DIVERSIDADE INTRA-ESPECFICA Oryza sativa - 100.000 variedades. Espcie selvagem de Brassica oleracea originou 6 olercolas (Couve, Couve-flor, repolho, couve de Bruxelas, brocoli, kohlrabi). VARIEDADES CULTIVADAS: VARIEDADES MODERNAS: Produtos do melhoramento gentico formal, feito por melhoristas, tambm chamadas de var. de altaresposta ou produo. Elevada uniformidade e estabilidade gentica (exceto em hbridos F1 e var. sintticas ou compostas). 27. LANDRACES OU VAR. CRIOULAS Produto de seleo feitas pelos agricultores de forma contnua por vrias geraes. Podem no ser geneticamente uniformes e contm elevados nveis de diversidade gentica, sendo difceis de definir ou distinguir inequivocamente como uma variedade particular e sendo reconhecidas por caracteres morfolgicos. Diferem na sua adaptao a tipos de solos, pocas de plantio, valor nutritivo, ciclo, altura, poca de colheita, etc. Por causa de sua diversidade gentica devem ser objeto de programas de conservao.</p>

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