SISTEMÁTICA VEGETALConceitos e nomenclatura botânica

Métodos e princípios

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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)