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Maio 06 Maria Amélia Martins-Loução Biologia Vegetal Biologia Vegetal Capt VII - Plantas com Flôr

Biologia Vegetal - ULisboamaloucao/Aula 21BV.pdfBiologia Vegetal 0.01 Pleistoc nico 1.8 5.3 23.8 33.7 54.8 65 144 206 248 290 354 Paleoz ico 417 443 490 543 PreC mbrico ~ 3500 Arrefecimento

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Maio 06 Maria Amélia Martins-Loução

Biologia Vegetal

Biologia Vegetal

Capt VII - Plantas com Flôr

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Maio 06 Maria Amélia Martins-Loução

Biologia Vegetal

• A diversificação das angiospérmicas.

• Diversidade de formas de folhas e de flores

• Controlo genético da floração

• O metabolismo secundário e as cores das flores. Os cromóforosdas flores

• Tipos de polinização

• A importância do odôr

• Sindroma da polinização. Evolução de mutualismos.

• Hibridação e mecanismos de autoincompatibilidade

Plantas com Flôr

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Biologia Vegetal

Monocote

Dicot

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Maio 06 Maria Amélia Martins-Loução

Biologia Vegetal

Características ancestrais/derivadas Sec. XX

• Muitas flores,indefenidas em nº -

• O nº de peças floraiselevado. Arranjo emespiral .

• O ovário súperopassou a ser ínfero eo perianto poucodistinto em cálice ecorola.

• A simetria radial ouactinomórfica

• Poucas flores e em nºdefinido

• O nº de peças floraisreduzido. O eixo floralencurtou-se. Fusão depeças florais.

• O ovário ínfero e operianto tornou-sedistinto em cálice ecorola.

• A simetria irregular ouzigomórfica

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Maio 06 Maria Amélia Martins-Loução

Biologia Vegetal

Que características das plantasancestrais ? Sec. XXI

• Estudos moleculares• Estudos fisiológicos• Estudos ecológicos• Observação e caracterização de fósseis• Avaliação dos factores abióticos e bióticos

árvore ou herbáceaterrestre ou aquática ????

????

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Maio 06 Maria Amélia Martins-Loução 6

Biologia Vegetal0.01

Pleistocénico 1.8

5.3

23.8

33.7

54.8

65

144

206

248

290

354

Paleozóico 417

443

490

543

PreCâmbrico ~ 3500Arrefecimento do planeta. Massa

continental (Gondwana) equatorial. Baixa concentração de O2

Origem dos eucariotas. Cianobacterias. Origem da vida

Vida AnimalÉpoca

Miocénico

Pliocénico

Recente

Milhões de anos

Eventos climáticos e físicos Vida Vegetal /Tipo de paisagem

Quaternário

Cenozóico

Era Período

Flutuações climáticas frias a amenas. Quatro eventos glaciais

Origem da agricultura e melhoramento genético

Idade do Homem

Clima frio. Glaciação no Hemisfério N. Junção da América do N e do S

por elevação do PanamáFormação dos desertos

Grandes carnívoros. Hominídeos

Iniciam-se glaciações extensas no Hemisfério Sul

Grandes extensões de pastagens e redução das florestas

Herbívoros

OligocénicoSeparação da Amérca do Sul e

Antártida. Formação dos Alpes e Himalaias. Arrefecimento do clima

Especiação das AngiospérmicasPrimatas semelhantes a

macacos

Primeiros mamíferos insectívoros. Primatas.

EocénicoClima ameno a sub-tropical. Separação da Austrália e

Antártida. India colide com a Ásia.

Diversificação nas Angiospérmicas. Formam-se manchas de pastagens

Radiação dos mamíferos e aves.

Mesozóico

PaleocénicoClima ameno a frio.

Desaparecimento de mares continentais

Derivação nas Angiospérmicas. Polinização especializada.

Terciário

CretácicoClima húmido e quente. Nível do

mar alto. Separação da América e África

Primeiras Angiospérmicas. Gimnospérmicas

Extinção dos dinossáurios. Terceira radiação dos

insectos: especialização e diversificação

JurássicoClima quente. Deriva Atlântica. Mares anóxicos. Gondwana e

LaurasiaGimnospérmicas. Cicadáceas Idade dos dinossáurios.

Primeiros mamíferos e aves

Plantas com sementes. Progimnospérmicas

Idade dos répteis. Declínio dos anfíbios. Segunda radiação dos insectos

(metamorfoses)

Triássico

Arrefecimento do clima. Zonas acentuadamente áridas e montanhosas. Pangea no

Hemisfério Norte

Progimnospérmicas. Bennettitales Primeiros dinossáurios

Devónico

Câmbrico

Idade dos anfíbios. Primeiros réteis. Primeira radiação dos insectos (formação das asas).

Primeiras sementes. Primeiras folhas. Fetos arbóreos. Zonas

pantanosas.

Clima subtropical. Nível do mar alto. Formação de depósitos de

carvão.Início da fusão dos continentes.

Carbónico

Rhyniophyta. Grupos modernos de algas e fungos

Invasão dos primeiros artrópodes

Clima quente e seco. Continentes com alguma orogenia.

Diversificação das plantas vasculares sem sementes

Idade dos peixes, primeiros anfíbios e insectos

Ordovício

SilúricoAquecimento. Continentes sem

relevo. Fragmentação da Gondwana. CO2 baixo

PérmicoGlaciação extensa no Hemisfério

Sul. Continente no Hemisfério Sul. Orogenia dos apalacianos

Arrefecimento. Glaciação. Mares cobrindo os continentes. Nìvel do mar baixo. Concentração de O2

mais elevada. Diminuição de CO2

Invasão da Terra pelas plantas Diversificação dos moluscos

Clima quente e seco, CO2 elevadoDiversificação das algas. Primeiros

fungosDiversificação dos

invertebrados

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Biologia Vegetal

- oceanic anoxia events

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Biologia Vegetal

Gondwana

Middle Cretaceous 130 - 100 MA

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Maio 06 Maria Amélia Martins-Loução 9

Biologia Vegetal

Variações estimadas da cc CO2

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Maio 06 Maria Amélia Martins-Loução 10

Biologia Vegetal

Tipo de formas de crescimentode angiospérmicas extantesÁrvores tropicais ?

Arbustos xéricos ? Herbáceas ruderais ?

Recrutamento de sementesActividades fotossintéticasMorfologia das folhasFormas de crescimento

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Biologia Vegetal

Folhas das angiospérmicas

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Maio 06 Maria Amélia Martins-Loução 12

Biologia Vegetal

Tipo de formas de crescimentode angiospérmicas extantesAquáticas ?

Terrestres ?

Exploração de habitats aquáticosRegulação da fotossínteseRegulação do fitocromo Germinação em baixa intensidade luminosa

Aquáticas

Maior diversificação

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Maio 06 Maria Amélia Martins-Loução 13

Biologia Vegetal

Growth habits amongextant basal angiosperms. (a) Twinning, lianaous habit of Austrobaileyascandens, Queensland, Australia.(b) Seedling of Illicium floridanum, illustrating apseudo-rhizomatous 'creeping' habit with acentral stem axis and an additional shootemerging from the base, Apalachicola, Florida,USA. (c) Scandent shrub habit of Amborellatrichopoda from New Caledonia. Note theflattened cane-like shoots.(d) Chloranthus henryi herbs regenerating on acollapsed slope from a subtropical evergreenforest, Hunan, China.(e) Habit of Schisandra glabra, occurring as anunderstory, scrambling vine, Crowley's Ridge,Arkansas, USA.(f) Sapling of Amborella trichopoda, note thenumerous weeping shoots, that are producedfrom a lignotuber, from Plateau de Dogny, NewCaledonia.(g) Seedling of Trimenia papuana, Mt. Gumi,Morobe Province, Papua New Guinea.(h) A vine-like sapling of Trimenia papuana,from same locality as (g). Later in ontogeny,plants become 'normal-looking' multiplestemmed trees.(i) The scrambling vine growth form of Trimeniamoorei from Stockyard Creek, New SouthWales, Australia.Field and Arens, 2005

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Maio 06 Maria Amélia Martins-Loução 14

Biologia Vegetal

Factores de diversificação

AbióticosClima - Variações de CO2,temperaturaGeologia - movimentos continentes,orogenia

BióticosDinossaurosInsectos

Substâncias anti-herbivoriaPolinização

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Biologia Vegetal

Factores de diversificação

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Biologia Vegetal

Factores de diversificação

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Biologia Vegetal

Factores de diversificação

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Maio 06 Maria Amélia Martins-Loução 18

Biologia Vegetal

O que são flores ?

Surridge C. Nature 432, 161 (11 November 2004)

1790, Die Metamorphose der Pflanzen

(The Metamorphosis of Plants), the

poet and philosopher Johann Wolfgang

von Goethe

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Biologia Vegetal

Controlo genético dafloração

Meristem

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Biologia Vegetal

Complexes ofMADS-box proteinsare sufficient toconvert leaves intofloral organsHonma & Goto (2001).Nature 409: 525-529

Classe E:SEPPALATAgenes

Classe A, B, C eE genes

ABC Model

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Biologia Vegetal

Base química da côr dasflores

Flavonóides Carotenóides Clorofilas Quinonas Alcalóides

Ciânicas

Laranja /vermelho

Azul

Amarelo/branco Amarelo

Laranja /vermelho

Verde Amarelo

Vermelho

Amarelo

Vermelho+

Púrpura

Antocianinas Betaxantinas,Betacianinas

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Maio 06 Maria Amélia Martins-Loução 22

Biologia Vegetal

Conceitos a reter• Qual é a base química da côr das flores

• A variação de côr entre as antocianinas.

• O papel da falta de estabilização da côr no sindroma da polinização

• Os factores de estabilização da côr

• A côr e os polinizadores. As recompensas das plantas na polinização.

• Os mutualismos estritos. Feedbacks positivos e negativos. Causas econsequências na estabilização das espécies

• Os factores presentes nas angiospérmicas que mais permitiram a suaadaptação a novas condições ambientais, pouca extinção e grandediversificação

• A adaptação das plantas e sua diversificação em termos de hibridação,desenvolvimento de produtos secundários

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Maio 06 Maria Amélia Martins-Loução

Biologia Vegetal

Referências• Raven, Biology of Plants - Angiosperms Capt. 19

• Mauseth, Botany - Angiosperms, Capt 25

• Friedman & Williams 2004. The Plant Cell 16: 119-132.

• Williams & Friedman. 2002. Nature 415: 522-526.

• Friedman. 2006. Nature 441: 337-340

• Field and Arens, 2005. New Phytol 166: 383 - 405

• Pinyopich et al. 2003. Nature 424: 85-88