Introdução às Angiospermas. Grupos basais: Clado ANITA, Magnolídeas e Paleoervas. Hipóteses evolutivas.
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Language: pt
Added: Jun 11, 2015
Slides: 159 pages
Slide Content
Plantas com flores -
Angiospermas
B6BOT
Papaperdubium-Papaveraceae
Conteúdo
•As primeiras Angiospermas
•Tendências evolutivas: Gimnospermas para Angiospermas
•Ciclo de Vida de uma Angiosperma
•Grupos Basais
PRIMEIRAS ANGIOSPERMAS
Angiospermas
Leefructusmirus–Incertaesedis
Introdução
Quem são as Angiospermas?
•Autotróficas;
–Hemiparasitas;
–Parasitas;
–Saprófitas.
Phoradendron
Hemiparasita
Cuscutaeuropaea
parasita
Rafflesiacantleyi
parasita
Monotropauniflora
Saprofítica
Primeiras Angiospermas
Angiosperma
Gimnosperma
micrópila
integumento
megasporócito
estilete
ovário
integumento
parede do ovário
megasporócito
funículo
micrópila
nucelo
nucelo
Welwitschia-Gnetales
integumento óvulo
Óvulo central
Circundado por elementos masculinos
Primeiras Angiospermas
Berberis
estigma
pétala
carpelo
óvulo
ovário
antera
Primeiras Angiospermas
Williamsoniella–Bennetiales(Cycadophyta)
Primeiras Angiospermas
bráctea
microsporofilo
Receptáculo
ovulífero
provável ancestral
das Angiospermas
Primeiras Angiospermas
300 a 400 famílias
250,000 a 300,000 espécies
Fóssil mais antigo: 145 Ma(Cretáceo Inferior)
2 hipóteses evolutivas: Pseudoantiale Euantial
plantas não-vasculares e incertaesedis
número de espécies
Idade (milhões de anos)
Hipótese Pseudoantial
Flores pequenas, unissexuais e anemófilas
Primeiras Angiospermas
Hipótese Euantial
Flores vistosas, com numerosas partes livres
Androceu e Gineceu, distribuídos espiraladamente
Entomófila
Primeiras Angiospermas
Monocotiledônea ou Dicotiledônea?
Magnoliawieseneri-Magnoliaceae
“magnolídeas”
Primeiras Angiospermas
Tendências Evolutivas
Baseado em: TreeofLife.
Qiuet al. (1999, 2000), P. Soltiset al. (1999), D. E. Soltiset al. (2000), Zaniset al. (2002) & Hiluet al. (2003)
Angiospermas
Archaefructusliaoningensis, a mais antiga angiosperma conhecidaPrimeiras Angiospermas
Archaeanthus: Cretáceo Médio
Primeiras Angiospermas
Hipótese 1: Origem em terras altas
Hipótese 2: Dificuldade em reconhecer uma angiosperma fóssil
“Irradiação silenciosa”
Primeiras Angiospermas
Origem provável
Paleotrópicos
Primeiras Angiospermas
~210 Ma
Furcula
Padrão de venaçãosemelhante
ao das Angiospermas
(anastomosado)
“Irradiação explosiva”
Primeiras Angiospermas
Primeiras Angiospermas
Os grandes herbívoros teriam
levado ao decréscimo das
Gimnospermas e
consequente à irradiação das
Angiospermas?
Houve correlação na
diversidade de grandes
herbívoros e Angiospermas?
Bakker1978, 1986
Pontos contra:
•Poucas angiospermas até o
Cretáceo Superior;
•Baixa correlação entre
Irradiação de Angiospermas e a
forma de mastigar dos grandes
herbívoros
•Cladosdos grandes herbívoros
ocorriam em latitudes maiores
(>30°)
Crepet2000
http://www.pnas.org/content/97/24/12939.full.pdf+html
“Mistério Abominável de Darwin”:
Primeiras Angiospermas
“Maturidade ou Consolidação”
Primeiras Angiospermas
TENDÊNCIAS EVOLUTIVAS
Angiospermas
Tendências Evolutivas
•Os óvulos são enclausurados dentro de
carpelos;
•Flores: sépalas, pétalas, carpelos e estames;
•Fertilização dupla:oosfera + núcleo espermático e
outra entre núcleo espermático e sinérgides.
Tendências Evolutivas
AngiospermasGnetalesBennetttiales
•Óvulos situados em brácteas (megáfilos), formando cones (=estróbilo);
•Micrófiloscom microesporângioscom grande quantidade de esporos
masculinos (grãos-de-pólen).
•Óvulos situados em flores (brácteas)
envolvendo microsporângioe óvulos
•Endosperma triplóide
•Carpelo
•Estigma
•Estames com 2 sacos
polínicos
Hipótese evolutiva “Clássica” (Anthophyta)
Tendências Evolutivas
Baseado em: TreeofLife.
Qiuet al. (1999, 2000), P. Soltiset al. (1999), D. E. Soltiset al. (2000), Zaniset al. (2002) & Hiluet al. (2003)
Angiospermas
Hipótese Euantial Tendências Evolutivas
Hipótese mais aceita:
Cronquist(1998) e Takhtajan(1997)
Magnolia–Magnoliaceae
Receptáculo floral em cone
Tendências Evolutivas
óvulos
no interior
massa de tricomas
agindo como
superfície
estigmática
Tendências Evolutivas
Tipos de placentação
Tendências Evolutivas
Reconstruções de três flores fósseis (realizadas por M. Rothman.)
13.Paleoclusiachevalieri
14.Microvictoriasvitkoana
15.Mabeliaconnatifila
Tendências Evolutivas
Flores radiais e Haplomórficas
(Cretáceo –130 Ma)
Flores radiais e Pleomórficas
(<130 Ma)
Flor Bilateral e Simpétala
(Terciário –<60 Ma)
Flores radiais e Simpétala
(Terciário -60 Ma)
Brugmansiasuaveolens
Solanaceae
Clitoriaternatea-Fabaceae
Micheliachampaca-Magnoliaceae
Passiflora loefgrenii
Passifloraceae
Tendências Evolutivas
Flores
a.Pequenas simples
b.Partes numerosas
c.Unissexuais pequenas
d.Arranjo 5-mêro
e.Pétalas, Sépalas e
estames acima do ovário
f.Simpétala
g.Bilaterais
h.Semelhantes a escova
i.Túnel da corola
alongado
Tendências Evolutivas
Súpero
Semi-ínfero
Ínfero
Posição do ovário
a.Estame
b. NA
c.Sépala
d.Pétala
e.Estipe floral
f.Ovário
Flor hipógina
Flor perigina
Flor epígina
Tendências Evolutivas
Microsporófilosestames
Tendências Evolutivas
Grão-de-pólen: micrósporos envoltos
por exina(esporopolenina) e intina
(celulose e pectina)
Tendências Evolutivas
Tendências Evolutivas
Tendências Evolutivas
Tendências Evolutivas
Pleisiomórfico Derivado
Hábito
Tamanho
Folhas
Arbustos grandes, árvores
pequenas?
Sempre-verdes
Vários
Decíduas ou sem
Madeira
Vasos
Parênquima axial
Raios
Nãohá
Não há/pouco
Todos finos/ altos
Presente
Abundantes/importante
Flores
Partes
Número de cada elemento
Arranjo
Simetria
Posição do ovário
Fusão das partes
Polinização
Dispersão do fruto/semente
Completas
Muitos
Espiral
Radial
Súpero
Não há
Vento? Besouros?
Vento?
Incompletas/imperfeitas
Poucas: 3, 4 ou 5
Variado
Bilateral
Ínfero
Muitas fusões
Muitos tipos
Muitos tipos
Resumo
CICLO DE VIDA
Angiospermas
Ciclo de vida
Fases do Ciclo de vida
1.Esporogênese
2.Desenvolvimento dos Gametófitos e gametogênese
3.Polinização
4.Fertilização
5.Embriogenia e desenvolvimento da semente e do fruto
Ciclo de Vida Reprodução
Gimnospermas e Angiospermas
Estróbilo feminino (2n) Estróbilo masculino (2n)
Célula-mãe (2n)
R!
Tétrade (n)
R!
Célula-mãe (2n)
Tétrade (n)
Frutos carnosos
Hesperídio: Exocarpo colenquimatoso
com glândulas oleosas
Frutos secos:Apresentam material seco e duro.
Deiscentes –abrem-se quando maduros.
Indeiscentes–não se abrem quando maduros.
Os tipos de frutos Frutos
Frutos secos Deiscentes
Folículo: divide-se em uma única linhaLegume: um carpelo dividido em duas linhas
Frutos secos Deiscentes
Silíqua: Abre-se em duas valvasCápsula: um carpelo que se abre
(septicida/loculidicidae poricida)
Frutos secos Indeiscentes
Aquênio: uma semente/fruto com parede fina
Cipsela: Aquênio de ovário ínfero, com pappus
peludo
Frutos secos Indeiscentes
Grão (Cariopse): Aquênio de gramíneas (ovário súpero)
Esquizocárpico: Carpelos de um ovário composto que se subdivide
Frutos compostos
Originam-se de uma única flor que tem vários
ovários. Ex.: Framboesa.
Frutos múltiplos
Originam-se dos ovários de muitas flores que
crescem num mesmo ramo. Ex.: Abacaxi.
Os tipos de frutos Frutos
Pseudofrutos(Falsos frutos)
O fruto verdadeiro origina-se do ovário da flor,
enquanto que o pseudofruto origina-se de
outras partes da flor, como o receptáculo e o
pedúnculo.
Os tipos de frutos Frutos
Síndromes de dispersão
•Anemocoria
•Zoocoria(Endoe Ecto)
•Autocoria
•Hidrocoria
Frutos
•Anemocoria
•Zoocoria(Endoe Ecto)
•Autocoria
•Hidrocoria
Síndromes de dispersão Frutos
•Anemocoria
•Zoocoria(Endoe Ecto)
•Autocoria
•Hidrocoria
Síndromes de dispersão Frutos
•Anemocoria
•Zoocoria(Endoe Ecto)
•Autocoria
•Hidrocoria
Síndromes de dispersão Frutos
INATA
FORÇADA
INDUZIDA
Fator
Fator
Fator 2Fator 1
Mudas Dormência
Principais causas da dormência
•Tegumento impermeável
•Embrião
•Substâncias inibitórias
•Combinação de causas
Mudas Dormência
Principais causas da dormência
•Tegumento impermeável EscarificaçãoMecânica
Química
Tegumento
Cotilédone
Testa
Angiospermas Basais
Baseado em: TreeofLife.
Qiuet al. (1999, 2000), P. Soltiset al. (1999), D. E. Soltiset al. (2000), Zaniset al. (2002) & Hiluet al. (2003)
Angiospermas
“ANITA”
Angiospermas Basais
Amborellatrichopoda
Divergiu ca. de 130 Ma(relógio molecular)
Não possui elementos de vaso (só traqueídes)
Fornece indícios de como era a primeira angiosperma
Nativa da Nova Caledônia (Oceania)
Raríssima
Angiospermas Basais
Nymphaeaceae
•58 spp.
•Ervas aquáticas, com folhas flutuantes e flores solitárias, flutuantes,
emergentes,
•Partes florais espiraladas e pétalas se modificando gradualmente em
estames laminares.
Angiospermas Basais
Magnoliides-Piperales
17 genera, 4090 species
Angiospermas Basais
Magnoliides-Piperales
SINAPOMORFIAS
•DNA; Folhas dísticas com pecíolo invaginante; Único profiloadaxial;
•Nós intumescidos; Feixes vasculares livres;
•Elementos do vaso com perfurações simples;
•Flores trímerase plastídios dos tubos crivados semelhantes aos de
monocotiledôneas.
Hydnoraceae–2 gêneros
•Parasitas de raízes
Aristolochiaceae–7 gen., ca. 600 spp. Brasil –3 gen., ca. 60 spp.
•Usualmente trepadeiras,
•Cálice grande, petalóide,
•Corola ausente ou reduzida;
•Estames adnatos;
•Gineceu sincárpico, ovário ínfero.
Piperaceae–5-8 gen., ca. 2000 spp. Brasil –5 gen., ca. 500 spp.
•Inflorescência é um espádice com numerosas flores muito pequenas,
unissexuais ou bissexuais, sem perianto;
•Folhas com células aromáticas; Fruto drupa;
•Condimentos: Pipernigrum–pimenta do reino; ornamentais –Peperomiaspp.
Resumo -Angiospermas
•As primeiras Angiospermas
–Cretáceo (Superiorou inferior?): ca. 140 Ma;
–Ancestral provável: Benettiales;
–Duas hipóteses da primeira flor, e consequente,
arranjo filogenético;
–“Mistério abominável de Darwin”
•Tendências evolutivas
–Surgimento do carpelo;
–Diversificação dos órgãos reprodutores e forma de
polinização (reprodução)
–Coevoluçãocom polinizadores (e dispersores!)
Resumo –Angiospermas Basais
•Ciclo de Vida de uma Angiosperma
–Segunda Fertilização (Endosperma secundário);
–Gametófitos mantém-se dependentes do
Esporófito;
–Tipos de frutos, Dispersão e Dormência das
sementes
•Grupos Basais
–CladoMagnoliides+ 5 outras ordens (Amborellales,
Nymphaeales, Austrobaileyales, Ceratophyllales,Chloranthales);
–Distribuição Gondwânica;
–Dados moleculares usados como ferramenta;
–Flores vistosas a inflorescências inconspícuas
Estudo Dirigido –Angiospermas Basais
1.O que é e quais são as hipóteses que explicariam
o “Mistério Abominável de Darwin”?
2.Quais características florais indicariam as
seguintes síndromes de polinização:
a.Anemofilia
b.Cantarofilia
c.Ornitofilia
d.Miiofilia
e.Esfingofilia