A
CARACTERIZAçÃO CUTICULAR
DECOMMUNIS
FEISTMANTEL
,
1876,
BONITO (PERMIANO INFERIOR),
DA
BRASIL.
GLOSSOPTERIS
FORMAÇÃO
RIOBACIA
DO
PARANA,
;Lr
I
I
I I I i j I
Fernando Cilento
Fittipaldi
Orientador: Prof. Dr, Oscar Rösler
DISSERTAÇAO DE MESTRADO
Área de Concentração: Paleontologia e Estratigrafia
São Paulo
UNIVERSIDADE
DE
SAO
PAULO
INSTITUTO
DE
GEOCIÊNCIAS
A
CARACTERIZAçAO CUTICULAR
DECOMMUNIS
FEISTMANTEL
,
1876,
BONITO (PERM|ANO
|NFER|OR),
DA
BRASIL.
GLOSSOPTERIS
FORMAçAO
RtOBACIA
DO
PARANA,
Fernando
Cilento
Fittipaldi
Orientador: Prof. Dr, Oscar Rösler
''i:(r,
DISSERTAÇÄO DE MESTRADO
COMISSAO
nome
Dn.
0scan Rösl-enEXAMINADORA
ass.Presidente:
Examinadores: Dra.Many E. C.0. Babinski
Dr. José H^ Mitlan
São Paulo
INDTCE
RESUMO
I NTRODUçAO
Agradeci mentos
GENERALIDADES SOBRE A CUTfCULA
A
Cutícula
nasPlantas
AtuaisAs
Cutículas
FõsseisMATERIAL E METODOS
Materi al Métodos
CARACTERES UTILIZADOS NA prscRrç40
DISCRIçAO DO MATERIAL
As pectos Morfográfi cos As
pectos
Cuti cul aresDISCUSSAO
CONCLUSOES
BIBLIOGRAFIA
ES TAM PAS
4
5
l3
l3
1.5
l8
26
26 27
40
47
5?
6?
6B
DEDALUS 'Aceryo 'lGC
\\[\ll\\\\\ll\\I\l\\\ll\\\ll\Tll\\\ll\\\l\l\l\ill\\\ll\l\\\\ll\
APÊNDICE
A
CARACTERIZAÇÃ.0 CUTICULARLB76, FORttAÇÃO Rr0 B0NrT0 NÃ, BRASTL.
DE GLOSSOPTERIS COMMUN (PERMIANO INFERIOR), DA
-
3-I S FETSTMANTEL,
BACTA DO
PARA-RE SUMO
0 presente trabaLho tem por objetioo o estudo, êfl
detaLhe, da cutícula de GLossopteris eommunis FeistmanteL, L876,
como eæempLo de pesquísa cutieuLar das glossoptenídeas e de
ou-tras plantas eogonduânieas,
g_. eommunis
foi
seLeeionada por, seï, ?/ma dasespá-eies
de maís ampLadístribuição
naregião
gondoã.nicae, no
entanto,
tez, seus aspeetoscuticuLares
muito
pouco eonhecidos.CutícuLas epidármieas des sa espécie, obtidas
pe-Lo proees s o de macez,ação a partir de eæempLaz,es morf ognaf
ícamen-te detenmínados, proeedentes da Formação Rio Bonito (Membpo
Tri-unfo), no Estado do Pananã, foram submetidas ao eûq,me combinado
de mícroseopia óptica e mie?oscopia eLetrôniea de uanneduz,a, in-cLusíue com q, ut¿Lização de tâcnicas espeeiaLmente desenuoloidas.
0s
oã,r,íos paz,ãmetros, como f onmatoe tamanho
decáLuLas,espessura
e típo
de paredesantieLinais, oríentação
d.eestõmatos
e
natureza
das câLuLas peníestomã,tíeas,foz,am
estud.a-dos
ao
Longode
toda
superfíeie
de
ambasas faces foLiares.
Entre as eoneLusões do prlesente trabaLho,
eonsta-tou-se que fetções como demaz"cação de ã,reas ùa.sculares e
ínter-üascuLares em apenas uma das faces foLiaz,es, pequeno número de
a,nastomoses, paredes antícLínais pnedominantemente retiLíneas, e
estõmatos concentv,ados na região eentral d.a Lã.mina foLian,em eon
I NTRODU ÇAO
As
cutícul as
das plantas
fõsseis
daãnea
gondvâ-nica
têmsido
escassamentedescritas
e, particuìarmente,a
respe
ito
do gênero Gl os sopterj s,
um dostaxa
mais i mpor tantes
den-tro
dafl
ora
gondvânìca,
existem
poucos trabalhos.
Dentro
dessegênero,
Gl ossopteris
conmunis
6
uma das espécies
mais
freqüentese
de grandedístr ibuição
estratigrãfica
emtodo
o
Gondvana.0cor-re
en todo
o
Permiano, sendo mais abundante no PermianoInferior.
0
presente
tra ba Iho se
constitui
noprimeiro
es-tudo
a
tratar
em profundì dadeos
aspectoscuti
culares
daquela
espécìe,
gra ças nãosõ ao
projeto
desenvol vido
especialmente
comes
ta
finalidade,
como tambémã
obtenção de materi
aì
de
boa quaì idade
e
peìo
desenvolvimentode
técnicas
prõprias
du rante
o
proj eto.
A escolha de !.communìs deve-se ao
fato de
quesua
cutícul
a
apresenta-se bem conservada em vãrias
localidadesda
FormaçãoRio
Bonito
(MembroTriunfo)
o
quepermitiu
o
estudode
todos
seus aspectos em. vãrias
pos i ções
da
folha.
Não
existe
ainda
um consensoa
respeito
dasafini
dades botân i
cas do
gênero Glossopteris.
BOUREAU (l967 ),por
exem-pì0,
as
jnclui
dentro
de
um novotaxon
(Divisão):
Glossopteri
do-phyta.
G0ULD & DELEV0RYAS
(1977), por
outro
ìado,comba-se no
estudo de mater.ial
petrì
fi
cado,
co I oca ram Gl ossopterìs (
etoda a
0rdem G I o s s o p t e r i d a 1 e s)
dentro
da
Classe Pteridospermopsida.
SURANGE & CHANDRA (1978)
,
com base emõrgãos
ne-produtivos,
agrupamas
gìossopterideas
em duasordens distintas
de gimnospermas:
Pteli
dospermalese
G I o s s o p t e r i d a I e s,
A esta
úl-tÍrna pertence
a
Família
Scutaceae, que i nclue a
estrutura
repro-dutiva
denomi nada0ttokaria,cujo
esp6cime-tipo
segundo SURANGE &CHANDRA
(op.cit.)
apareceunìdo
ã
folha
de
G.communis,mujto
-5-'a
Gângamopteri s.0
pre s ente
trabalho
quevisa
contri
bu ir
para
umamelhor
caracterização
da
espãcìe G.communis, assimcomo,do
prõ_prio
gêneroGlossopteris,
aìémde
contribuir ao
desenvolvimentodos estudos
cuticulares
de
prantas
paì eozõicas,
não prete nde contri
buir
di retarnente emrelação
aos aspectos supra-gen6ricos.AGRADECII,IENTOS
0
autor
deseja expressar
seus s inceros
agradeci _mentos
a
todas
as
pessoas ouentidades
quede
uma formaou
deou
tra
col aborarampara
o
p resente
trabal
ho:
ao
prof.Dr.0scar
RösI
er,
peìa efeti va
ori
entação,
ìnc'lusive
emtrabal
hosde
campo,durante
todas
as fases
do
trabar hoe,
também,por
ter
corocado
àdisposìção
material
por
ele
coletado;
ã
Fundação de Amparoã
pesquisa
do
Estadode
sãopaulo
e
ao
cNpq peìas
bolsas
concedidas;àFundação
de
Amparoã
pesquisado
Estadode são pauìo
peìo
auxílio
ao
Planode coletas
de
fõsseis
vegetais
e
Ievantamento
dosa
fl
oramentos
fi
tofos s i Iíferos
do
Neopaì eozõico
daBacia
do
para-nã (Proc.
Geo logia
73/737),
através
do
quar
parte
do materiar
a-qui
estudadofoi
obtjdo;
ã
profa.Dra.
Mari na silveira
e
a
pedro Kivohara'
do
La boratõri o
de
Mi croscopia
El etrôn ica do IF-usp,
pela
o.i
entaçãona
p rep a ra ção de materiar
cuti
cuìar
para
observa-ção ao mi croscõpi
o eretrônico
de
varredura;
ao
Laboratõrìo
de
Microscopi
a
Eletrônica do IF-usp, pelas
facil
idades
concedidas
pa-ra
a
o bte nçãode
fotografi
as;
ao
De part
amento
de
pareontorog.ia
e
Estratigrafìa
do IG-usp, pelas faci
Iidades
ofereci dasem
suasinstalações
durante
toda
a
e xe cu çãodo
projeto;
aosfuncionãrios
do
lG-USP, emespecial
a
Srta,Itacy
Kroehne,peìo
auxílio
prestado
nasdiversas fases
do trabal
hor
ao
prof.Dr.
setembrino
petri
e
ao
Prof.
Evaldo r,{emuth Ragonha,peìo
apoio
e
estímulo
presta-dos
nafase
inicial
do
presente
trabarho;
ã
profa.Dra.
rvlary E.c.Berna
rdes
de
0l i veira
Babinski, peìo
auxíl
io
prestado na
identi-ficação
dos megafõssei s; ã
profa,
Vi lma Alves
Campanha,pelo
es_tímulo
prestado
em diversas
ocas i ões;
à
Arrete
Takara,
pero
auxílio
prestado
durante
o
trabalho
de
campoefetuado
em
fevere ìpela
paciente
leitura
e
correção dosoli
gìnais
deste trabalho.
GENERALIDADES SOBRE
A
CUTfCULATendo em
vista
a
pouca di vul gaçãoe
o
estado
in_ c ípiente
dos estudoscuti
culares
em nosso
âmbito, apresento
a
seguir
aìguns aspectosgerajs
que permìtj
rão
um melhor
acessoao es
tudo
aqui
apresentado.A
CUTfCULA NAS PLANTAS ATUAISH
istõri
co
dos prime.iros
estudosSegundo MARTIN & JUNIpER
('ì970),
a
presença
deuma membrana super"f 'ì
ciar
nasplantas
foi sugerida
inicialmen,
te
por
LUDI,JIG, em l757.Nos anos quese
segu.iram,
sua existênc.i afoi
reconhecìda
por
alguns
autores
(DE sAUss uREe
HEDl,JIG)e negada
por
ou tros
(SpRENGtLe
MIRBEL). Fi nalmente,en l B30_34, BR0NG_NIART (apud MARTTN & JUNIpER,
r970)
conseguiuisoìã-ra
das
fo-I has
de
Brass'ica oleracea
var.
capitata,
pondofim
ãs
dúvidas ares pe ì
to
de
sua e x i s t ê n c i a . B R 0 N G N I A RT
(op.cit.
)veri
fì
couque
a
membrana
era
umaestrutura
não c e r u r a r , c o n t í n u a , m o 1 d a da
nascê-ìulas
epì dórmi cas
e
revesti
ndo tambémos
peìos
epidérmicos,denomi nando-a
cutícul
a.Resultados dos estudos mais
recentes
sobrecutícul
a
dasplantas
atuaisEstudos sobre
as
cutícul
as
dasdem
ser
encontrados em STACE (l965)
e
MART I N &ma j
s
modernos apanhadossobre as
cuticulas
atuaApesar das mú I t.j
plas
interpretações
dadasã
cutÍcula
pelos
diferentes
autores,sabe-se
hoje
queela
é
uma estrutura
multiestratificada,composta
de
pelo
menostrôs
camadas,ondea cutìna
é
o
componenteprìncìpa1.A
cuti
naã
umpo1îmero
com pl antas atuaì s poJUNIPER ('l970),os
7
-plexo,
comos
ãci dos constjtui ntes
i nterconectadospor
sjstenasacopì ados de és
ter
,
perõx j doe
éter.
Corn exceção das
talõfìtas,
a
cu tícu ìa
p arece
es-tar
presente em todos
os
grupos vegetaìs,
embora mu itas
vezes deforma
vestìgìa1
ou ìncompìetô.
Ela
se
formasobre todas
as
superfíci
es
aêreas das plantas.A cutícu ì
a
pode variar
de espessura sobre
a
su-perfÍcì
e
de umafol
hae,
comoregra
gera 1,
a
cutícul
a
adaxial
émai
s
desenvolvida quea
abaxi al.
Normal mente,folhas
umbrõfi I ase
heliõfi
l as,
imaturas
e
maturas,
cotì j edonarese
adultas,bem como
fol
has cres cendo em diferentes partes
da mesma pìanta
apresentarn d i
ferentes
espessurasde cutícul
a,
'ì ndi cando infl
uôncia
dasc on d'i çõe
s
ambientai s.São
vãrias
as
funções desempenhadaspela
cutÍcula.
Como e I ement
o
estrutura
I,
proporcì ona sustentaçãomecânìca,
ma!tendo compactos
e
firmes os tecidos
celulares.
Serve,
de
outro1ado,
como carnada decontato
entre
o
corpoda
planta
e
seu
am-biente,
evìtando
tambéma
perdade
nutnientes
e
o
ataquede
mj-croorga ni smos. Sua funçãomais
importante,
porém, pareceser
a con servaçãode
ãgua na planta,
supl ementandoa
açãodos
estõmatos
como regul adoresda
troca
de
ãguaentre
a
planta
e
seu amb'í-e nte
-AS CUTICULAS FOSSEIS
Fossi I ì zação
das cutícul as
e
sua
ìmportânciaA ma ncan
te
estabi l idade da cutì na,sobcertas
con-di
ções,
possibilita
â cutícu1a
da
planta
pers isti r
i nalterada
a-través
de mj I hões deanos. A
cutícu1a,
quandopreservada,
temcaracterísticas
prõprias:
suaestrutura
mj croscõpìca
é
específì-ca
e
reve Ia a
estrutura
da epiderme,
ìsto
é,
tem gravadosos
de-tal
hes dascélu1as epidérmjcas (seu
formato,
t a m a n h o , t e x t u r a ) , o stricomas
( p e ì o s , g ì â n d u ì a s,
papi I as)
e os
estômatos.A
cutícula
fionoes
trati
fì
cada,
fato
que apenas nãoocorre
na epi derme múlti
-pìa.
Detalhes,
tais
como,o
arranio
dasc6lulas
ao
redor
dos es-tômatose
a
forma dasc6lulas
são característicasde
valor
sistemãti
co.
A d'istribuição e
abundância de estôrnatose
de
basesde
pelos,o
tamanhoe
forma de cél ulas,
assim comoas
característi cas
dascélulas-guarda
e subsjdiárias,
tambõm podemser
usadas taxonomì -camente. Acaracteristi
ca
taxonômica
mais
freqtlentemente usada éo
aspecto dos estômatos emvista frontaì,
especì almente com ref erência ã
naturezae
ori
en tação dascélulas subsidiãrias.
As ì nformações morfol6g i cas forneci das pel
a
cutÍ-cula
fõss iI
sãoparti
cul armente úteis
em pequenasfol
has,tai
s
como, aquel
as
dasconÍferas.
Fel i zme nte,
as
folhas e outras
partesdas p
lantas
que desenvol vemcutícul
as
reconhecíveis
são também aquelas
mais
faci
l mentee
freqtlentementefossi
l izadas.As
cutícul
as
permanecem quase que compl etamente i nalteradas no
estadofóssí1,
emboraos
carboìdratos
e
outrosconstr'tuintes
da
planta
pos s amter
sofrj
do
compìeta
transforma-ção
.
Se ndotão
nesistente
ã
decomposiçã0,
a
cutícul
a atua,no
es-t ado
fóssil,como
uma i mport
ante
evi dência
taxonômica,
evolutiva,
de
habitat e,
possiveìmente,
climãtica.
Se plantas
fõsseis
foremencontradas com uma cutícu I
a
bemdesenvolvida,
pode-sesupor
queelas
foram prov ave I mente plantas terrestres.
H is
tõri
co
das pesquisascuti
culares
em
plantasfósseis
Na I i
teratura
pal eobotânica,
as mais anti gas ref erências a
cutículas
remontamâ
primeìra
metadedo século
passado, De acordo com STACE(1965),
a
primeira
mençãoa
cutículas fõl
seis
foi
fei
ta
por
BR0DIt (1842,apud STACT .ì965 )'
emseu
traba-lho
sobre
restos
vege ta is
dacosta
de
Hampshìre,o
quaì,
entretanto,
nãoteve
conti nuidade. Três
anosmais
tarde,
G0EP P E RT&
BE-RENDT ('ì845, apud STACT,
I965)
fj
guraramfragmentos
cuticulares
de
uma espécie
de
conifera
e de duas espécìesde
angiospermas
quee n con tra ram preservados em âmbar.
Estas
fi
guras ap a re ce ram em umg ra nde
trabalho,pri
mordialmente voltado
ao estudode
ramose
imdìa-
-9-gramas
cuti
culares de
SCHLEIDEN(1846,
apud STACE,l965 ),
UNGER(1853,
apud STACE,ì965) e
l,JESSEL & t^lEBER(lBS6,
apud
STACE,1965).
Emtodos os
quatro
casos,
as
figuras
sãopouco
precisase
altamentediagramãticas,
sendoque,
exceto
ondeo
material
foì
disponíve1 para estudo subseqüente,a
verdadeira
i dent i dadedas p
lantas é
obscura,Segundo STACT
(op.cit.
),
o
primeiro
trabal
ho
realmente j mporta n
te
sobre
o
tratamento
sjstemãtico
de
cutículas
foi
o
de
B0RNEMANN('ì856,
apud STACE, 1965 ),
descrevendo cutículas
de
ci cadãceas fõsseìs
do
Triãssico
superior
das vizinhançasda
TurÍngia. Foi o
pri meiro
autor
a
compreendera
na tu reza
exa_ta
dascutículas
que estudou,
tendo
fei
to
um grande e sforço
pa-ra
expìicar a
reìação
entre
elas
e
as
folhas
queas
contém. Se_gundo esse
autor:
',0 contorno
das paredescelulares
da
epidermeé
quase sempre mostradosobre
a
rnembrana(cuticuìar)
por^ uma rede
de
I i nhas marrom-es curas,
que a p a ren temente
representam
asparedes cel u
lares,
mas que sãonais finas
do que aquelas
devemter
sido.
Estas
I i nhas ma rrons
devemser
consjderadas como par_te
de umacutícul a
hornogênea. . .,'(BORNEMANN,I856,
apud
STACE,1965: 7 ) .
Daí em di
ante,
de
acordo com STACE (op.c.it. ),foi
pub 1 i cado um grande número
de
trabalhos
sobre
cutícu1asseìs,
abrangendode
pequenasnotas
a
g randes vol umes.fó:
SCHENK (l869-7.] ,apud STACE,
l96S)
incluju
al guns esboçosde
cutículas
em seus es
tudos de
plantas
do Wealdeniano. O tra ba Iho
de
ZEILLER
(1882,
apud STACEl96S)
deveser
cons i derado comoa
prìmeira
revi sãode
estudos
cuticulares,
trazendo
ai nda mu ìtas
i nfor-mações suplernentaresúteis
sobre
cutículas
de
fetos
e
conífer"as fõsseìs.
Talvez
o
mais
impo rta nte
dos pr,i me iros
estudos
cuticu_ 'Iares, entretânto,
sej
a
aqueìede
NATHO RST (1907-l2,
a pud STACE,1965 )
.
sua
" P a l á o b o t a n i s c he
Mitte
ir
ungen"
representa
o
primeì rotrabal
ho reunindo
umalonga
sérìe
de estudos cuti
culares
de
umgrande número de
esp6cies,
devendoser
considerado
comoa
consolidação
do
assunto como unìadisciplina
v e r d a d e i r a rn e n te
científi
ca.
Um dos maìs ì mportantes aspectosdo
trabal hode
NATH0RST eo
aperfe içoamentode
vãrias
t6cnicas,
que foram rapi damente as_similadas
por
paleobotânìcos europeuse
americanos.
Isto
re s u.l _às cutícul
as .Conforme
sâlienta
STACE(op.cit.),
a
primeira
investi gação
digna de
nota
real i zadapor
autores
br.i tân icos
foi
gquel
a
de TH0MAS & BANCR0FT(l9l3,
apud STACE, ì965) em
cicadã-ceas mesozõjcas,
Eìes
compa ra ramcutículas
dee!pêcies
fõsseis
erecentes,
com ênfase emcaracteres estomãticos,
e
assim descobriram una
considerãvel
quanti dadede
deta I hesa
respeito
das
rela-ções
entre os
tipos fõsseis.
Al gumas das prime.iras
boas
fotomi-crografias
de
cutÍcu Ias
foram i nc Iuídas
nesta
publ icaçã0,
e
ou-tras
foram produzidaspor
l,ltLLS(.l9.l4,
apud STACE,'l965)
quees-tudou fõssei
s
de
camadas de carvãoda
Inglaterra.
THOMAS (1930apud STACE, 1965
)
sup lementouo
co n he c imento
de frondes
de
cìcadãceas mesozõicas publ icadas no
primeino trabalho.
Para exempl
jficar
a
expansão dos estudoscuticuìa
res a
partir
do
continente
europeu, STACE(op.cit,)
menciona
otrabal ho
de
ll0LDEN(1915,
apud STACE,l g6b ),
un dosprimeiros
so-bre
cutícul as
as iãti
cas.
De seu estudode
coníferas
fósseis
indi
anas,
ele
concluiu
quecaracteres fol
iares
ep i d6rmi cos
podem f re qtlentementeser
de grandevaìor
na determinaçãoespecífica,pare.
cendo-lhe,
po rém, de
pequenauti
Iidade
c omo evi dência
fi
t ogenéti-ca,
As
mais importantes investìgações
cuticulares
são,sem dúv
ida,
aquelasde
R. FL0RIN, que dura nte
mais de q uarenta
a-nos pr
oduziu
um grande ntmerode
excelentes
traba I hossobre
cutí
culas
de
gimnospermasfõssejs
e
recentes,
sempre comdesenhos
efotografìas
de excelente
qualidade.
Em umde
seusprimeiros
tra-balhos de
importância
(FL0RIN, 1920,apud STACE,.l965),
efetuou uma comparaçãoentre
cuticul
as de
coníferas
fõsseis
e
modernas ,ea
maior
parte
de
seu trabaìho
subseqllentese
desenvol veumanten-do es
ta linha.
De 1938a
l945,
FL0R I N produz.iu
umaimportante
sõrie
de
trabalhos
sobre
coníferas
do Carbonífero Superìor
e
permiano I
nferi
or,
incluindo
detalhes
comp ì etos
de
suascutículas.
Emum des
tes
trabal hos
(FL0RIN, 'l940)
estão
i ncluídos
os
primejrosestudos
cuticulares
sobre
vegetais
paleozõicos
brasilei
ros,
através
dosquaìs
aqueìeautor
pôdeestabelecer
um novo gênero
de
co-ll-Ai nda de acordo com STACE
(op.cit.), o
investj_
gador pi onei
ro
nesseti
po de estudo em dicoti ledôneas
foi
BAN-DULSKA
(1923,
apud STACE,1965),
que estudoua anatomja
cuticu-lar
de
folhas
de
dicoti
I edônease
coníferas
enc on trad as
em depó_sitos
eocênicos de
Bou rnemouth. Da época dos traba I hosde
BAN-DULSKA (l923-31
,
apud STACE,
l96b)
emdiante,
um considerãvel
nú mero dearti
gos
i ncl ui ndo aspectoscuti
culares
de dicoti
I edôneasfõsseis
começoua
aparecerna
I iteratura,
em vãrios
casos,
dine-tamenteinspirados
por
suaspublicações.
E,H0FMANNproduziu
umaval ios
a
sér'ie
de es tudos,
de
1926a
l93l
,
sobre
restos
vegeta i sde
formaçõesdo
Te rc i ãr'io Inferior.
Em seusprimeiros
trabaìhosela
tentou
atribuir
nomesde
gôneros ou espõcies
viventes
aostaxa,
com base emcutículas.
Em 1932,entretanto,
adotouo
siste
ma mais
recomendãvelde
descreverestas fol
has soba
forma
degênenos f ósse i s.
A
partì
r
da décadade
1940, grandeparte
das
pu_blicações
sobr.ecutículas fõsseis
passoua
sè
referir a
plantasprê-terciãrjas,
prìncipalmente
gìmnospenmas. Aìgurnasdas
mais i mportantes pub ì i cações são aqueìas
de
HARRIS (1942e
subseqüen-tes,
a pud STACE, 1965 ),
abrangendo uma ampla série
de
tõpi cos daFl
ora
Jur"ãssica de
Yorks hire,
incìuindo
estudos cuti
culares,
quepì^ovaram
ser
de
considerãvel
valor
dì agnósti co.Ai nda em
reìação
ã
biblìografìa
européia
sobre
cutículas,
dev emser
c itados
os
trabal
hosde
KRÃUStL(1949),
KRÃU SEL & l,lEYLAND(1950,
1954e
1959)sobre
plantas
terci
ãri., . .ol
níferas
devãrjas
idades,os
de l,JEyLAND(ì948
e
ì957),
t¡EyLAND,KI LPPER & BERENDT
(1967),
também reI ac ionadosa
pìantas
terci
ã
-rias,
o
de
CHAL0NER, HILL & ROGERS0N(1978)
a
respe.ito de
pìan-tas
devonianas,e
os
de
TH0MAS(l970,
j974
e
1971)sobre
Lepìdo-dendral
es.
TH0MAS,
bem como [,tATS0N(1977),
contri
buiu
sensive.l -mente parao
desenvolvjmento dos estudoscuti
culares,
sendo
umdos
pì oneiros
na
utiìização
do mi croscópio
etetrônico
de varredura.
Fora
da
Europae
Amérjca
do
Norte,
al guns dosmais importantes
estudoscutj
culares
foram ema na dos
da India.
Es-ses
estudos fo raminiciados
por
SAHNI
(1923),
descrevendoa
es_tra-.balhos
maissignìficativos
quese
seguiran,
podemser
citadosSURANGE & I4AHESHv{ARI
(1970),
SURANct & CHANDRA (1973,ì974 e l97S),CHANDRA & SURANGE
(1976,
1977a, ì977be
1977c),
principalmentes obre õrgãos
reprodutivos
de
Gìossopteris.
Destaqueespecial
me-recem
os trabalhos de
PANT & NAUTIYAL(1960),
pANT & GUpTA (1968e
1971),
PANT & SINGH (1971e
197 4),
abrangendo desde sementes até
fol
hasde
diversos
gêneros gondvânicos,
incl us ive
Glossopte-ri
s.Em
relação à
Ãsia,
podemser
citados
ainda
os
tra
balhos de
KRASSIL0V (1973e
.l974) sobrefloras
cretãceas da
Sibéria.
Na Amõrjca
do
Sul,
estudoscuticulares
foram rea-I i zados com material fóssil
da
Argentina,
Coì ômbia,
Chile
e
Bra-sì1.
Na Argenti nafonan
descritas
cuticulas
de
plantas
triãssi-cas
(ARCHANGELSKI; 1968b, BALD0NI,1972e
l9B0a,
BALDONT & DURANG0 DE CABRERA,
1977),
jurãssìcas
(BALD0NI, 1978e
1980b), do
ìi-mì
te
j u r ã s s i c o - c r e t ã c eo
(BAL D0N I,
1979
e
l9B0c ),cretáceas
(AR-CHANGELSKY, ,l963a, 1963b, .ì964a, 1964b,
1965, 1966,
\967,1968a e1974, ARCHANcELSKY & BALD0NI, 1972a
e
1972b, BALDONI,
1974,1977ae
1977b, MENtNDtz, I96S,
TRAVERS0, I966)
e
terci
ãrìas
(¡tENENDEZ & cAccAVARl, .l966 ),
inexìstindo,
porém, estudossobre
cuticulas
de
plantas
pa I eozõi cas.
Na Colôrnbia foram es tudadascutícul
as
depl
antas
terci
ãri
as
(P0NS,
1965)e
no
Chi Ie,
de
pìantas do
limite
iur"ãss
ico-cretáceo
(BALD0NI,
lgTg)
e
cretáceas
(ARCHANGELSKy,']976
) .
Destacarei
a
seguir
os
estudos real ì zadosno
Bra-sil
Es
tudos
cuticulares
no Brasi lS0MMER
(1950)
chamoua
atenção para
a
importânciade estudos
cuti
culares,
inclusive
iI
ustrando material
procedenteda
Bacia
Terciãria
de
Fonseca, Minas Gerais
e
de
duas
localida-des da
Eahia
(l4araúe
Rio
Itapicurú).
Entretanto,
na
ljteratura
subseqüente, encontramos apenas c ìtações sobre
tentatj
vas de
-.l3-Jã
comrelação
ao
pal eozõìco,
os
ún icos
trabal
hodanterì
ores
ã
presentecontribuição
sãoos
de FL0RIN
(1940),FITTI-PALDI & R0SLtR (1978) cUtRRA-SOMMER & CAZZULO-KLEpZIG ( 1980
)
eR0SLER & FITTIPALDI
(1981).
FL0RIN(op.cit.
)
descreveue
figurou
formas
da
conifera
pananocladusdusenii.
poste.i
ormente,FITTIpAL-DI
& R0SLER(']978)
apresen tarama
descri ção dascutícuìas de
pa ra nocladus?fal
lax
Fl orin,
1940, umaespécie
inicialmente
estabele-cida
com base em es pãc i mes semcutícula.
GU E RRA- s oMMt R &cAzzuL0-KLEPZIG
(']980), por
suavez,
efetuaram uma anár ise
prel iminar
decutícu'ì
as
dispersas
encontradas em carvõese fol
hel hos carbonososda
bacia carbonífera
de
Gravataí.
R0sLtR & FITTIpALDI (198.I)
apre sentanam uma intrôd uçãoã
caracteri
zaçãode
cutícuras
de
aìgumasdas
prìncipais
formas
de prantas
que par"ticiparamda
formação
do carvão brâsileìro
( g l o s s o p t e r í d e a s,
ì icófi
tas,
sementes
e
coni_feras
)'
com ênfase na potenci aridade
dessas cutícuras
para
o
estudo da gên es
e
desse minério.Com rel ação
ao
i npo rta nte
gênero Gl ossopteris,
aprimei.ra
e
única
contri buição
detalhadareferente
a
material
dôAméri
ca do
Sul
é
a
apres entadano presente trabalho.
MATERIAL E METODOS
MATER IAL
0
materiaì
aquì
es tudadofoi
coletâdo
emlocalida_
des dc
munìcípio de cu.i
uva,
prõxìmoa
Figueina
e
cambuí,no NE doEs
tado
do
Paraná.0s
af I oramentos,
de
acordo comos
reg i stros
doDepartamento
de Paleontologia
e Estratigrafia
do
IG-usp,
constamcomo AFlGP
57
RB/PR(afìoramento
"0scarrino
pereira',)
e
AFlGp
zRB/PR
(localidade
campoda
Brasi
reira
).As
Iâmi nas es tudadas estãodeposi
tadas na
coì eção pal eontol ógica do
DpE- IG-usp,sendonumera-das
de
cP/L-31-47
a
124,
e
de
GplL-3T-,ì33a
407.As amostras
de
',0scarl.i nopereira,'
foram
ço.l eta_das
no
rejeito
de
uma minade
carvãoatuarnente
desativada.
Nestado
material
estar
sujeito
a
condiçõesintempéricas
por
mais
de30 anos,houve c ond i ções
de
se obter
boascutícul
as.
As
amostras
do
Campoda
Brasi Ieira,
por
suavez,
são procedentes domaterial
reti
rado
das ga Ieri as
da minade
carvãoali
existente.
Estas
a-mostras apresentam-se em exce I
ente
estado depreservaçã0.
Entre-tanto,
aqueìas
procedentesde
"0scarl ino
Pereira",
em
vi rtudedas condi ções acima menci onadas, apesar dos cuj dados
na
embala-gem,
parcialmente
desintegraram-sedurante
o
transporte.
Preven-do
este
risco,
duasprovidências
foram tomadas: I) suas
pdJícu-las
carbonosas foram cui dadosamentereti
radase
mergu ìhadas
emsolução
de
Schulze
a
5%,para
uma posterior
maceração. Esse método
deu bons resultados;
2)
as
amostras
,
antes
de
acondicionadaspara
t r a n s p o r t e , f o r a mfotografadas.
Portanto, nem
todas
as
amostras
estudadas
pude-ramser
catalogadas.
As amostras
remanescentesestão
deposi tadasna
coleçãopaleontolõgica
do
DPE-IG-USP, tendorecebido
os
núme-ros
GPl3T-1247, cP/31-l
248a,cPl3T-l24Bb, cp/3î-1249,cp/JI-1250,
GPl3T-l251,cPl3T-.l252,
GP/3î-l253,
cP/3T-1254e
Gp/3T-1263.Parte
domaterial
estudadofoi
coletada
prev i amente
pelo
Prof. Dr.
0scar
Rds Ier,
e o restante,
ao
ter
início
o
presente
projeto,
em tr aba I hos de camporealjzados
em fevereiro
de197
7
e
feve re iro
de
1979, dos quaìs
partìciparan
F.C.Fittipaldi,
A,
Takara,
alõmdo
Prof.Dr.
0, Rös I er0s
restos
vegetais
em es tudo
ocorrem naforma
decompressões
foliares
em umsiltìto argiloso,
ìamìnado,de
coloração ci nza
escura.
0s
fõsseís
a pa recem di spostos de maneira
para-lel a
ao acamamento, aparentemente semori
entaçãopreferenciaì.As
anãl i
ses
químicas
da matrjz
mostraramser
esta
composta
pri nci-paìnrente
de
anjdrido
silícico
e
de
õxidos
de
ferro
e
de
alumÍnìo,con um
teor
dematõria
orgânica
emtorno de
ll,6%.
Maioresdeta-I hes
referentes
ã
compos ì ção química
e
conteúdo orgânico
sãoen-contrados em R0SLER & FITTIPAIDI (1981) .
Em adrlção
ã
peìícuìa
carbonosa,resultante
do
processo
de
i ncarbonizaçã0, estão
preservadasas
cutícul as
epì dérmicas
superìor e inferior,
correspondendoãs
diferentes
faces
daconser-
-l5-vam
feições
epìdérmicas,
tai.s
como, padrãode
dístribuição
celu-1ar,
natureza
das paredes,
tamanhoe
formato
das cél ul as'
Papi-las
e
estômatos também podemser
observados. Emalguns
casos'
entretanto,
as
cuticulas
a p res en tam-se
desgastadas, rnostrandopou-cos
detalhes.METODOS
Para estudo do
material
util
izou-se
a
observaçãoao rnicroscõpio
õptico
e
ao m'icroscõpio
eìetrônico
de
varredura-MEV (Scanni
ng
Electron
Mi croscope-StM),o
queexigiu
diferentes
formôs
de
prepanaçã0.0 prìmeìro
métodooferece a
vantagemde pernitir
a
observaçãode
estruturas
emcorte
óptico,
bem como,
de
contro-lar
eventuais
modìf icações que pos s amocorrer
du rante
ô
prepara-ção para
o
MEV.0
MEVpossibìlita
verifi
car
muito
mais
detalhada-mente
alguns
aspectoscuticulanes.
Umade
suaspri
ncipais
vanta-gens
6
queos
caracteres
morfológicos
podemser
observados
maìs cl aramente porque nãoocorre
a
superpos ì çãode
pì anos disti
ntos 'Al õm di
sse, o
MEV permìte
efetuar
observações com aumentos mui-to
grandes(até
30.000 vezes),
possibilitando
o
reconheci mentode
novas fe ì çõescuticulares.
Possíbilita,
portanto,
nãos6
me-lhorar
as
descrições
diagnõsticas,
como também, agregarãs
mes-nas
novoscaracteres,
to rn and o-as
mais
completas.A
pre pa ra ç ão do materi al
segu'iu
os
seguintes
pas-s os :
0b.ten ção das
cutícul
asA
da
técni
ca
uti
I izada,
desenvo lvìda
a
parti
r
da
téc maceraçã0, constou das seguintes
etapas:-
Inicialmente,
fragmentos
da
pe1ícula
carbonosa, correspondenteã
compressãofol
ìar,
foram cuì dadosarnentereti
ra-dos
do
s ed i mento como
auxíl io
de um pincel
umidecido.
Quando necessãrio, estes
fragmentos fo nam des tacadosjunto
com umadelga-da
camada da matriz
subjacente.Norma I men
te
esta
operaçãofoi
real i zada em I aboratõrj
o.
Em aì gumasocasiões,
entnetanto,
obteve-segrande êxito,
procedendo-se
ã
ret
irada
da
pel ícu Ia
carbonosano
prõprio
afl
oramento,
e
conservando-sea
mesma em sol uçãode
Schu ìze
a
5%até
amaceração, Es
te
métodofoi
ap'ì i cado diante da
supos i çãode
queevi
tari
a
o
ressecamentoe
conseqtlente fragmentaçãoda
pel Ícuìa
,bem como,
os
danos causadospeìo
atrìto
mecânicodurante
o
transporte,
suposiçãoesta,
ampìamente confirmada,-
A seguir"os
fragmentos foram mergu ì hados emso-I ução
de
Schulze
concentrada (ãcido
nitri
co
+
solução
saturadade
clorato
de
potãssio),
para
ox i daçãoe
conseqüente di afaniza
-ção
da
fra ç ãoorgânìca
i ncarbonizada.
Verifi
cou-se que para material
desta
natureza a
ma cera ção processa-se gera I mente
em3
dias ( tempe ra tura
ambiente),porõm, em al gunscasos,
pode pro longar-seat6
7
dias.
-
Qu a ndoas
peìicuI as
apresentaram-sesufi
ciente-mente cl
areadas,
foramretj
radasda
sol ução macerantee
tratadasdurante
a I guns minutos
com sol uçãode
hidrõxido
de
potãssio
al0%,
para
completa
solubil
ização dosrestos
de
substâncias
húmì-cas,
responsãveis
pela
col oraçãoescura.
Estes
res tos,
corres pondendo
principalmente
a
alterações
domesófilo
e
céluìas
epidérmicâs
e,
portanto,
acumuì ados entre
as
cuticulas
dasfaces
supe-rior e
inferj
or,
forameliminados
posteri
ormenteatravés
de
umaì avagem em ã9ua
destilada.
Finalmente, as
cutícul as
dasfaces
superior
e inferior,
ãs
vezes I evemente aCeridas,
foram
separadasmecanicamente, com
auxilio
de
pincel,
soblupa
binocular.
Montagern
das
I âmi naspara
anãlise
ao mjcroscõpioComo meio de montagem pa
ra
anãlise
ao mìcroscõpio-17
-õptico,
foì
uti
i i zadaa
g e I a t i n a - g 1 i c eri
na.
Esta
6
composta
de7
gramasde
gelati
na branca emfol
ha,
l9 .r3 d.
ãguadesti
Iada
,33 gramas
de
gìicerina
e I
grana defenol,
este
último
para
evi-tar
proìiferação
de fungos
e
de
outros
m i c r o o r g a n i s m o s .Para
a
montagen, uma I âmina
com umpequeno
blocode
gelatìna
foi
aquecidaa
uma temperaturaao
redor
de
309C. porintermédjo de
umpinceì
fìno,
as
cutículas
forammergulhadas
nagel
ati na
logo
queesta
se
fundia.
Fi nalmente,
cobria-se
cuidado-s amente
a
geìatina
por
umalarnínula,
procurando-se evitar
a
for-mação
de
bol has.Pa
ra
anãl i se ni croscõpica
foi
utiI
i zado um microscõpio
Carl
Zeiss,
mode lo
Universal
(bì01õgìco),
que
possibiìita
um aumento de
até
2.000vezes.
Para
estudo
dos aspectos
ep i dérmicos mai.s
importantes
foram usadas tambén f o t o m i c r o g r a f i as
obti-das
a
parti
r
dessematerial.
Preparação de
material
para
anãlise
ao Mi croscópi oEl
etrôni co de
Varredura,
A
tõcnica
de
preparação de material cuticular
paraexame ao MEV
,
obtida
apõs urnasãrie
de exper i mentos
efetuados
noLaboratõr"io de Mi croscopì
a
Eletrôni ca
do
I nstì
tuto
de
Fís ica
daUSP,
consta
de d iversas
etapas.A primei
ra
etapa
é
a
e1ìminaçãode
toda
a
matéria volãti
I
contida
nos es põc i mes emestudo,
A secagemdeste
mate-rjal,
obtido
peìo
processo de maceraçãoe
mântjdo
em ãgua desti I ada,
foì
efetuada
no Apar"elho
de
PontoCrit
ico
para
C0,
(KIyOHARA,ARRUDA & SILVEIRA,
1978).
tste
método se mostrouo
mais
sìmplese
o
mais s eguro
para secar
amostras fi
nase
del jcadas,
semas
distorções
e
enrugamentos causados pelas
forças
de
tensão superf i c.i-al.
No Apare ì hode
PontoCrîtico,
o
materi aI
õ
secona
ausênciade
umainterface
ìiquido-vapor
mantendo,portanto,
suas
estruturas
tri
dimens i onai s.ina lteradas
mente no
suporte
do MEV("stub"), poli
ntermédiode
umafita
adesiva
dedupìa
face.
0
uso desta
apresenta vantagemsobre
a
utili
zação decola
de
prata
("silver
conductingpaint"),
pelo
fato
denão have
r
ex trava s amento
ou
preenchimentode
cavi dades,o
que poderia
dif
i.cultar a
i ntenpretação dasestruturas
cuti
cu Iares.
Ascutícul
as superior
e
inferi
on
devenser
montadas coma
superfí
cie
ìnterna
voltada
para
cima,
jã
quea
superfície externa,
sen-do
lisa,
apresenta poucos detalhes.Logo em segui
da,
as
cutícu Ias
sãometalizadas
pe-'I
o
pnocessode
"sputterjng"
(ARRUDA, KIY0HARA &SANT0S,
1978),sendo
revestidas por
uma del gada camadade
ouro.Efetuadas
as
etapasacima,
as cuticul as
podem sere x am in adas
ao
alto
vãcuo do MEV,
sendofotografados
os
aspectosmais
importantes.cARACTERES UTILIZAp0S NA DESCRTÇÃ0
0
i ned jti
smodo presente trabal
ho,
no quese
refere
ã
pubì i cação em português de estudos sobre cutícul
as
paleozóicas,
imp'lica
nauti
ì i zaçãode
ternos
poucoou
nunca
utilizados
na nossaliteratura
paìeobotânica.
Paracontornar
as
dif
ic.uldades que
tal
s i tuação p ode i nduzìr,
apresentoa
seguir
o
signìfi-cado
da
terminologia
uti
I i zada neste
trabalho.
Na defi ni ção
de
cadatermo,
apresento seusìgnìfi
cado gera
l,
seguìdo de referênci
as
sucintas
de
como cada uma destas
caracteristi
cas
se
apresenta especifi
camente no material
es-tudado.A
defi
ni çãode
cada termorestri
nge-seao
seu sign i
fi
cado sobo
ponto
de
vista
pal eobotânico,
umavez
quea
terminologia botãnica,
embora tambõmìmportante
e
aplicada
ao
presen-te
estudo,
já
se
encontra
melhor
dìvulgada
nos mejos especìa1izaFACI
Na
maior
parte
dos casos,d uas
cutícul
as
d istíhtas
,
corres pondendof ol i ares .
Em
rel
açãoãs
cutículas
derei
c omo s uperior
aqueìa
que apresenta nario aliãs jã utilizado
por
pANT & GUpTA (
-19-podem
ser
reconheci dasa
cada umadas
facesG
lossopteri
s,
consi dgior
es pes s ura,
cri
té-1e68).
PARIDES ANTICLTNA]S
De una manei
ra
gera I,
o
termo anti cl ìnal
ap1ìca_-se
ãs
membranascelulares
de
um õrgão ou menbrovegetal
quesão perpendi cu I
ares
â
superfícì
e
do mesmo ( FONT QUER,I963:6g).
Desta forma
,
as
pa redesanticlinais
seri amas
paredes perpend.i-cuìares
à superfície
da epiderme.A
cuticul
a,
preenchendoos
es paçosentre
as
céluI
as,
fonnece um mol de aproxì mado das paredes anti cl inais.
Destaforma
,
as
espessuras observadas podem não co rres ponder
ã
es pes-sura
reaI
das mesmas.Norma
lmente,
as
paredesanticlinais são
bastan_te
nítidas
nomaterial
estudado.
txceçãoé
feita
apenasno
casode
cél ulas
subsidiãrias
do estômatoe
células
dasãreas
inter
-vasculares,
freqüentementede
co n tor no obscuro.FORMATO DAS CELULAS
0
formato
das célulasgonaì
ã
superfíci
e
da
folha
é
um doscutícul
a.ep idérmì cas em
vista
orto-aspectos bem
ìmpressos
naNo
rnaterial
estudado, as
cél ulas
podemser
retanfeitio
aproximadamenteretangular,
poligonaì
ou quadrado.disso,
cél ulas
i rregulares
são tambémmuito
comuns.Al6nl
Consi derando um ne sno espécime,
a
vari açãode
for-mato
é
bastante grande.
De uma mane ira geral,
todos
os
ti pos
decéluìa
podemocorner
emtodas as
partes
da
I âmi nafoliar,
embora semprehaja
predonríniode
urn deles.Por exemplo, nos esp6cìmes
de
Glossopteris
estuda-dos
neste trabal
ho,nasãreas
nãoestomatíferas
dacutícul
a
da
fa-ce
inferior,
afastadas da
região
central
dafolha,
hã 9 ra ndepre-dominância
de
células retangulõides,
distrjbuídas
emséries
(est.
3, fi g. I
e
fig.ì
e
fi9.8
do
texto).
0
mesmo padrãose
repete
nareg i
ão
apical
da
fol
ha
(est.2, fig.4).
Jã
nasãreas
estomatíferas,
apesarda
presença
decõluìas
retangu I óides,
hã maior
guanti dadede
cêlulas
ì rregu I aresou pol ì gonõi
des
(est.5, fig.5
e
fi
g.9
do
texto).
Células
i rregu ì ares
oupoligonõides
também predominam na margemda
lâmina,
emam-bas
as
faces
dafolha
(est. 3, figs.3
e
4 e
fig.l2
do
texto ) .Nas ãreas vascul
ares da
cu tícu Ia
da
face
superi orpodem
ocorrer
todos
os
tipos,
apesardo
predomínio
de
céìulas
re-tanguìõìdes
(est.l, fig.l
e
fig.2
do
texto),
Nasãreas
intervasculares,
emcontraste,
predominancélulas
poligonõides ou
ìrregula-res
(est.i,
fig.4
e
fig.3
do
texto).
Na reg ião da nervura central,
pon
outro
Iado,
hã
largo
predomíniode
cãlulas
r e t a n g u 1 ó i d e s ( e s t .3, fig.5
e
fig.6
do
texto).
ORIENTAÇÃO DAS CTLULAS
Nos espécimes
nei
ra
gera1,
essaori
entaçãoinferior.
Na cutícu
la
deda
1âmi nafoliar,
as
célulaspanaìelas
aoeixo prìncipal.
lulas
vãose
dirigìndo
para
aestudados nes
te
tfaba Iho,
de umama-õ
semelhante nasfaces
superior
eambas
as
faces,
naregìão
med i anacol ocam-se em
sõries ìongjtudinais
,Em cu rva
s
suaves,
estas
s6ries de
cé)
:
-21-
lnovamente
paralelas
aoeìxo
pri nc ipal
(c ompar ar
f
igs.3
e
5
daes
t.
3).TAMANHO DAS CELULAS
No materi
al
estudado,o
tamanho dascélulas
apresentâ-se
muito
varjãveì,
mesmo considerando-seuma
determi nada reg ì ãofol
iar
de
um
espéc'ime.Entretanto,
apesarda
presençade
va ìores
extre-mos,
as
células
obedecem, em mõdia,a
umcerto
padrã0.
0s
valo-res nõdios, por
suavez,
podem dì.ferir
nasdiversas partes da
lâmi na
fol
iar.
Em uma mesma
face
de Gl ossopteri s, por
exemplo
,cons j derando
células
retânguìõides,
o
tamanho pode variar
del40u
de
conpljnento por
28xde
largura
( a p r o x i m a d a m e n te
3.920u,)at6
60ude
conprimentopor
40pde
Iargura
(aproxìmadamente2.400v2
).
Varìaçãosimilar
ocorre
nascélujas
de
outros forma-
l
tos.
:
Em mãdi a
,
as
cél ulas
daface
inferi
or dos esp6ci
:mes de
Glossopterìs
estudadosneste
trabalho
são sensivelmente
,,majores que
as
células
daface
superìor.
Isto
podeser
constata-
Ido
i ncl usive
em espécimes procedentes dediferentes
I oca I ì dades,
,
jsto
6,"0scarlino
Pereira,re Campoda
Brasileira
(vide
tabelas
1a
6
do apônd i ce ).ESTOMATOS
ì
0s
estômatos sãoaberturas
na epiderme, fimitadas
:por
duascãlulas
epidérmicasespecìalizadas, as
c6luìas-guar daa!
quais,
mediante
mudança de forma to,
ocas i onama abertura
e
ofechamento da
fenda
(ESAU,1974:52).
F0NT QUER(1963:434)
sa-Iienta
queo
es tômato
nãoé
uma s imples
abertura
ou
fi
ssura
epì-d6rmi ca