(FILO GLOMEROMYCOTA): TAXONOMIA, SISTEMÁTICA E EVOLUÇÃO
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Tese de Doutorado
Natal/RN, junho de 2020
ESPÉCIES ESPOROCÁRPICAS DE FUNGOS MICORRÍZICOS
ARBUSCULARES (GLOMEROMYCOTA): TAXONOMIA, SISTEMÁTICA E EVOLUÇÃO
NATAL/ RN 2020
Tese apresentada ao Programa de Pós-graduação em Sistemática e Evolução da Universidade Federal do Rio Grande do Norte como requisito parcial para obtenção do título de Doutorado em Sistemática e Evolução.
Jobim, Khadija.
Espécies esporocárpicas de fungos micorrízicos arbusculares (Glomeromycota): taxonomia, sistemática e evolução / Khadija Jobim. - Natal, 2020.
306 f.: il.
Tese (Doutorado) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Centro de Biociências. Programa de Pós-graduação em Sistemática e Evolução.
Orientador: Prof. Dr. Bruno Tomio Goto.
1. Micorrizas Tese. 2. Diversidade Tese. 3. Filogenia Tese. 4. Florestas tropicais úmidas Tese. 5. Glomerocarpo -Tese. I. Goto, Bruno Tomio. II. Universidade Federal do Rio Grande do Norte. III. Título.
RN/UF/BSCB CDU 582.28
Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Setorial Prof. Leopoldo Nelson - -Centro de Biociências - CB
FOLHA DE APROVAÇÃO
ESPÉCIES ESPOROCÁRPICAS DE FUNGOS MICORRÍZICOS
ARBUSCULARES (GLOMEROMYCOTA): TAXONOMIA, SISTEMÁTICA E EVOLUÇÃO
Aprovada em: 31/03/2020.
BANCA EXAMINADORA
Dra. DANIELLE KARLA ALVES DA SILVA, UFPB Examinadora Externa à Instituição
Dr. RHUDSON HENRIQUE SANTOS FERREIRA DA CRUZ, UFOB
Examinador Externo à Instituição
Tese apresentada ao Progrma de Pós-graduação em Sistemática e Evolução da Universidade Federal do Rio Grande do Norte como requisito parcial para obtenção do título de Doutorado em Sistemática e Evolução.
Dr. IURI GOULART BASEIA, UFRN Examinador Interno
Dra. PATRICIA OLIVEIRA FIUZA, UFRN Examinadora Interna
Dr. BRUNO TOMIO GOTO, UFRN Presidente
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus, pois tenho a certeza em minha fé Cristã, que Ele esteve sempre ao meu lado e me permitiu que trilhasse meus caminhos com amor, força, sempre me concedendo esperança e ânimo nos dias mais difíceis.
Agradeço a minha família, por ser minha base de apoio, em todas as minhas necessidades, me amparando no que estava ao seu alcance.
Agradeço ao meu companheiro de jornada, Paulo Fernandes da Costa Neto, quem tornou meus dias mais alegres desde o início da caminhada e me motivou a chegar até aqui, com muito amor. Também agradeço a toda sua família, principalmente Valdilécio, Antônia, Manoela e Rafael, que também foram minha base de apoio durante a minha caminhada e me proporcionaram momentos felizes, de paz e incentivo.
Agradeço aos meus amigos, sejam da pós-graduação, dentro dos muros da universidade ou fora dela e cabem muitos, muitos nomes, e contabilizar todos seria missão difícil bem como me entristeceria deixar alguém de fora. Dessa forma, me resumo a agradecer a todos os que estiveram comigo, pelos bons momentos bons compartilhados. Em especial, porém, gostaria de destacar Karlla Danielle, Angélica Kaynne e Amanda Barreto.
Agradeço ao meu orientador acadêmico, Bruno Tomio Goto, por ter me orientado desde os meus primeiros passos na iniciação científica até essa etapa final de doutorado. Por ter sempre confiado em mim, com muita paciência pelo meu processo de amadurecimento.
Agradeço a minha equipe, Laboratório de Biologia de Micorrizas, a exatamente todos que participaram da composição desse laboratório, pois me ensinaram algo, seja em diferentes ocasiões e diferentes desdobramentos. Em especial, Juliana Lima, quem me acompanhou com maior proximidade no percurso do doutorado, me ajudando, como aluna de iniciação científica, e por quem tenho admiração em ver hoje, trilhando seus caminhos em breve rumo também ao doutorado. Destaco ainda Mariana, Xochitl, Juliana Leroy, Naasson, Heloísa, Stephania e Patrícia.
Agradeço aos professores que passaram pela minha formação profissional, me orientaram ou receberam em suas instituições e me proporcionaram muito aprendizado! Noemia Kazue Ishikawa, quem me acolheu no Instituto de Pesquisas da Amazônia em
Manaus, junto ao seu aluno Fernando Andriolli e Nery, guia de campo, que me ajudaram durante minhas coletas na Reserva Florestal Adolpho Ducke. Professor Paulo Marinho, que me ajudou a trilhar meus primeiros passos na biologia molecular, e foi junto à bancada comigo para desenvolvermos os primeiros testes nessa vertente. Professor Janusz Błaszkowski, quem me guiou durante etapa essencial no doutorado na West Pomeranian University of Technology com paciência e muita dedicação, junto a sua aluna de doutorado Anna Kozłowska, que além do apoio no cotidiano de trabalho na bancada, também me proporcionou momentos muito felizes de imersão cultural em Szczecin, Polônia.
Agradeço aos gestores da APA da Serra de Baturité e Flona Araripe, pelo acolhimento nas respectivas áreas de sede, oferecendo infraestrutura e atenção.
Agradeço aos membros da banca de análise, professores Iuri, Danielle, Rhudson e Patrícia, por todas as considerações feitas para a realização deste trabalho.
Por fim, agradeço a CAPES e ao CNPq, pela concessão da minha bolsa de doutorado e edital Universal, que me ajudaram com a realização das atividades necessárias para o projeto de tese.
DEDICATÓRIA
Dedico à Joana Bezerra da Silva (in memorian): nunca esquecerei seu último conselho em vida.
“A mente que se abre a uma nova ideia jamais voltará ao seu tamanho original.” (Albert Einstein)
RESUMO
Os Fungos Micorrízicos Arbusculares (FMA) desempenham associação simbiótica mutualística com a maioria das espécies de plantas nos mais variados ecossistemas terrestres, contudo, as espécies esporocárpicas de FMA (os únicos representantes do grupo com estruturas macroscópicas) têm sido pouco investigadas e levadas em consideração nos inventários taxonômicos. Esse fato se atribui, principalmente, a restrições metodológicas. O uso do termo esporocarpo no filo Glomeromycota é controverso, tendo em vista a diversidade de linhagens que apresentam esse hábito, consequência da complexa morfologia encontrada no grupo, que até o presente momento não dispõe de uma análise ampla acerca dos caracteres informativos para a delimitação das espécies. Além disso, 77% das espécies reconhecidas como esporocárpicas foram descritas exclusivamente com base em dados de morfologia, fato que torna a sistemática filogenética desse grupo limitada. Dessa maneira, o presente estudo objetivou propor uma revisão morfológica e molecular das espécies de FMA esporocárpicas através da análise de dados morfológicos e de sequências de SSU, LSU e região ITS do DNA. Para isso, foram analisadas espécies depositadas em coleções institucionais e coletadas em áreas pertencentes aos domínios estratégicos como a Amazônia, Brejos de Altitude e Mata Atlântica. Um total de 64 espécimes provenientes das coleções institucionais foi revisado, dos quais seis constituíram emendas. Nas áreas amostradas, 17 espécies foram coletadas, das quais cinco representam espécies novas e um novo gênero para ciência. Os resultados obtidos permitiram elucidar aspectos da taxonomia, sistemática e evolução do grupo, incluindo uma delimitação do termo esporocarpo para o filo Glomeromycota, bem como fornecer registros de ocorrência para o país, descrições de táxons e acréscimo de dados para a criação de chaves de identificação.
PALAVRAS-CHAVE: micorriza, diversidade, filogenia, florestas tropicais úmidas, glomerocarpo.
ABSTRACT
Arbuscular Mycorrhizal Fungi (AMF) play a symbiotic mutualistic association with most plant species in the most varied terrestrial ecosystems, however, AMF sporocarp species (the only members of the group with macroscopic structures) have been little investigated and taken into account in the taxonomic studies. This fact is mainly attributed to methodological restrictions. The use of the term sporocarp in the Phylum Glomeromycota is controversial, considering diversity of species that present this habit, a consequence of the complex morphology found in the group, which up to the present moment does not have a comprehensive analysis about the informative characters for the delimitation of species. In addition, 77% of the species recognized as sporocarpous were included exclusively on the basis of morphology data, a fact that makes a phylogenetic systematic of this group limited. Thus, the present study aimed at a morphological and molecular review of the sporocarpous species of AMF through the analysis of morphological data and sequences of SSU, LSU and ITS region of DNA. For this, species deposited in institutional collections and collected in areas belonging to strategic domains such as the Amazon, ―Brejos de Altitude‖ and Atlantic Rainforest were analyzed. A total of 64 specimens from institutional collections were reviewed, of which six constituted emendations. In the sampled areas, 17 species were collected, of which five new species and a new genus for science. The results obtained allowed to elucidate aspects of the taxonomy, systematics and evolution of the group, including a delimitation of the term sporocarp for the film Glomeromycota, as well as the records of occurrence records for the country, descriptions of taxa and addition of data for use of keys identification.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: amostras de esporocarpos do filo Glomeromycota e gênero Endogone, filo
Zygomycota...23
Figura 2: número de espécies esporocárpicas de FMA descritas de acordo com a fase da histórica da taxonomia de FMA sensu Goto (2009)...34
Figura 3: representação das espécies esporocárpicas de FMA na natureza e seus veículos de dispersão...51
Figura 4: localidade tipo das espécies que formam esporocarpo no filo Glomeromycota...52
Figura 5: número de espécies glomerocárpicas por família no filo Glomeromycota registradas no Brasil...57
Figura 6: ocorrência das espécies esporocárpicas no Brasil e sua distribuição em relação as fitofiosionomias estudadas da Mata Atlântica...57
Figura 7: áreas de amostragem das espécies esporocárpicas de FMA: Amazônia, Brejos de Altitude e Mata Atlântica...63
Figura 8: áreas de coleta...64
Figura 9: coleta de glomerocarpos. A - B: busca manual. C: amostra de solo analisada para busca...67
Figura 10: glomerocarpo: subcategorias...73
Figura 11: tipo de arranjo...74
Figura 12: cluster: subcategorias...74
Figura 13: tipo de hifa do perídio...75
Figura 14: peridiosporo...75
Figura 15: abrangência da cobertura do perídio...77
Figura 16: hifa intraesporocárpica...77
Figura 17: hifa do plexo central.. ...78
Figura 18: obtenção do tamanho em glomerocarpos...79
Figura 19: variedade das formas observadas nos glomerocarpos...80
Figura 20: conteúdo citoplasmático...81
Figura 21: exsudato liberado por glomerocarpo...82
Figura 23: presença/ ausência de perídio nos glomerocarpos. CP: com perídio; SP: sem
perídio...83
Figura 24: variação na estrutura dos glomerocarpos...90
Figura 25: variação na estrutura dos clusters...90
Figura 26: variação no perídio...93
Figura 27: variação no peridiosporo...96
Figura 28: variação na estrutura gleba...99
Figura 29: hifa intraesporocárpica...102
Figura 30. variação na forma dos glomerocarpos...107
Figura 31: variação no conteúdo citoplasmático...110
Figura 32. rizomorfa...112 Figura 33: C. corymbiforme...115 Figura 34: D. achra...118 Figura 35: D. aurea...121 Figura 36: D. bernensis...124 Figura 37: D. compresa...126 Figura 38: D. difficilvidera...129 Figura 39: D. disticha...131 Figura 40: D. iranica...134 Figura 41: D. lithuanica...136 Figura 42: D. minuta...139 Figura 43: F. halonatum...142 Figura 44: G. ambisporum...146 Figura 45: G. badium...150 Figura 46: G. convolutum...153 Figura 47: G. coremoides...157 Figura 48: G. fuegianum...160 Figura 49: G. glomerulatum...162 Figura 50: G. herrerae...166 Figura 51: G. heterosporum...170 Figura 52: G. macrocarpum...174 Figura 53: G. melanosporum...177 Figura 54: G. mortonii...180 Figura 55: G. rubiforme...184
Figura 56: G. segmentatum...187 Figura 57: G. sinuosum. ...191 Figura 58: G. trufemii...194 Figura 59: R. fulva...198 Figura 60: R. megalocarpa. ...201 Figura 61: R. pulvinata. ...204 Figura 62: R. aggregatum...207 Figura 63: R. clarum...211 Figura 64: R. custos...214 Figura 65: R. fasciculatum. ...217 Figura 66: R. intrarradices. ...220 Figura 67: R. manihotis. ...223 Figura 68: R. microaggregatum. ...226 Figura 69: A. sporocarpia. ...229 Figura 70: G. clavisporum. ...232 Figura 71: G. microcarpum. ...235 Figura 72: G. nanolumen. ...239 Figura 73: G. radiatum. ...243 Figura 74: R. vesiculiferum. ...246
Figura 75: representatividade das espécies esporocárpicas sensu lato no Brasil...250
Figura 76: representatividade das espécies esporocárpicas sensu lato nas fitofisionomias brasileiras Amazônia, Brejos de Altitude e Mata Atlântica...250
Figura 77: relação entre evolução temporal e número de espécies de FMA descritas originalmente a partir de material oriundo do Brasil...254
Figura 78: árvore filogenética para S. amazonium (SSU-ITS-LSU)...257
Figura 79: árvore filogenética para S. amazonium (RPB1)...258
Figura 80: Sclerocarpum amazonicum...260
Figura 81: árvore filogenética para Dominikia sp. (18S-ITS-28S)...264
Figura 82: Dominikia sp. nov...266
Figura 83: árvore filogenética para Kamienskia sp. (18S-ITS-28S)...270
Figura 84: Kamienskia sp. nov...272
Figura 85: Glomus sp. nov...277
Figura 86: árvore filogenética para Rhizoglomus maiae (18S-ITS-28S)...281
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Espécies esporocárpicas que compõem o Filo Glomeromycota...25 Tabela 2: Espécies esporocárpicas de FMA registradas nos biomas brasileiros: Amazônia, Caatinga, Cerrado, Mata Atlântica, Pampas e Pantanal...54 Tabela 3: Espécies obtidas através de empréstimos de coleções e status de revisão....70 Tabela 4: Espécies de FMA descritas originalmente a partir de material brasileiro....252
LISTA DE QUADROS
Quadro 1. Evolução temporal da classificação de FMA...37 Quadro 2. Informações coletadas das espécies revisadas tanto em coleções como obtidas em campo...68 Quadro 3. Desenvolvimento em cluster e em glomerocarpo nas espécies de FMA...85 Quadro 4. Variação das características do peridiosporo nas espécies de FMA...95 Quadro 5. Nível de cobertura por perídio exibida pela gleba das espécies de FMA que formam glomerocarpos: cobertura total (gleba angiocárpica), cobertura parcial e sem cobertura (gleba gimnocárpica)...97 Quadro 6. Espécies esporocárpicas sensu lato de FMA com plexo central documentado na descrição original, número de plexos e arranjo...100 Quadro 7. Variação do tamanho nas espécies de FMA que formam cluster e glomerocarpos...104 Quadro 8. Variação da forma nas espécies de FMA que formam glomerocarpos...105 Quadro 9. Conformação nas espécies de FMA que formam cluster...107 Quadro 10. Atributos do conteúdo citoplasmático em espécies esporocárpicas sensu lato de FMA...109 Quadro 11. Espécies encontradas nos domínios fitogeográficos inventariados: Amazônia, Brejos de Altitude e Mata Atlântica. RFAD = Reserva Florestal Adolpho Ducke (Manaus, AM); APAB = APA Baturité (Guramiranga, CE); FA = Flona Araripe (Crato, CE); PD = Parque das Dunas (Natal, RN) e ME = Mata Estrela (Baía Formosa, RN)...248
SUMÁRIO
1. REVISÃO DE LITERATURA...19
1.1. ASPECTOS GERAIS DO FILO GLOMEROMYCOTA...19
1.2. ESPÉCIES ESPOROCÁRPICAS DE FMA...20
1.2.1. SISTEMÁTICA...20
1.2.1.1. O termo esporocarpo e sua utilização no filo Glomeromycota: quem são as espécies esporocárpicas de FMA?...20
1.2.1.2. Evolução da classificação e da taxonomia alfa...32
1.2.1.3. O papel das revisões taxonômicas no estudo das espécies esporocárpicas do filo Glomeromycota...47
1.2.2. ECOLOGIA: PERFIL DA DISTRIBUIÇÃO GLOBAL...49
1.2.3. JUSTIFICATIVA...61 2. OBJETIVOS... ...62 2.1. Objetivo geral...62 2.2. Objetivos específicos...62 3. METODOLOGIA...63 4. RESULTADOS...62
4.1. REVISÃO TAXONÔMICA DAS ESPÉCIES ESPOROCÁRPICAS...69
4.1.1. Definição padronizada de caracteres morfológicos para espécies esporocárpicas de FMA e sua distribuição no grupo...69
4.1.2. Descrições dos acessos oriundos das coleções institucionais...112
4.1.2.1. Considerações gerais sobre o material utilizado...112
4.1.2.3. Emendas...227
4.2. ESPÉCIES ESPOROCÁRPICAS NO BRASIL...248
4.2.1. Diversidade de esporocárpicas sensu lato em florestas úmidas brasileiras...248
4.2.2. Descrição de novos táxons brasileiros...255
5. CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS...287
1. REVISÃO DE LITERATURA
1.1. ASPECTOS GERAIS DO FILO GLOMEROMYCOTA
Os Fungos Micorrízicos Arbusculares (FMA) são organismos simbiônticos mutualísticos obrigatórios com raízes de plantas, isto é, necessitam estar associados a uma raiz fisiologicamente ativa que lhes forneça carboidratos e outros fatores para que eles possam crescer, esporular e completar seu ciclo de vida (STÜRMER; SIQUEIRA, 2013). Estão classificados no filo Glomeromycota, junto a Geosiphon pyriformis (Kütz.) F. Wettst., único representante do filo que forma associação com algas do gênero Nostoc (WETTSTEIN, 1915; SCHÜßLER et al., 2001). Atualmente, o filo compreende três classes, cinco ordens, 16 famílias, 44 gêneros e aproximadamente 322 espécies (SCHÜßLER et al., 2001; TEDERSOO et al., 2018; GOTO; JOBIM, 2019).
Com ocorrência generalizada nos mais diferentes ecossistemas terrestres, dos trópicos até o ártico, esses organismos possuem baixa especificidade vegetal, podendo colonizar o córtex radicular de diversas espécies de plantas pertencentes desde briófitas, pteridófitas, gimnospermas e angiospermas (SMITH; READ 2008; STÜRMER; SIQUEIRA, 2013). Basicamente, o processo de colonização das raízes pelos FMA pode ser caracterizado principalmente pelo crescimento intracelular das hifas no tecido cortical e pela diferenciação de hifas intracelulares terminais em arbúsculos, estruturas efêmeras, responsáveis pela troca bidirecional de nutrientes entre os simbiontes, além da participação de outras estruturas próprias da associação, como vesículas e células auxiliares relacionadas ao armazenamento de nutrientes (BONFANTE-FASOLO, 1984; LAMBAIS, 1996; MAIA, 2010). Uma vez ocorrida a associação, o micélio externo do fungo desempenha a absorção dos nutrientes presentes no solo e os transporta para a raiz, de forma amplificada e melhor distribuída em relação a uma raiz não colonizada (SMITH; READ, 2008).
Dentre os mais variados benefícios proporcionados por essa simbiose, pode-se destacar o incremento no crescimento da planta, mediante o aumento na absorção de nutrientes do solo, notadamente o P, que é o nutriente mais limitante para a produção agrícola nos trópicos devido a sua baixa disponibilidade nos substratos (MARSCHNE; DELL, 1994; LAMBAIS, 1996). A importância das micorrizas arbusculares para a melhoria da qualidade do sistema agrícola tem motivado estudos em diversas partes do mundo, tendo sido elucidada sua contribuição na recuperação de áreas degradadas
(KOSKE; GEMMA, 1997), sucessão ecológica dos ecossistemas (ROSE, 1988), seu papel como indicadores de qualidade ambiental para a avaliação de áreas impactadas (KOWALCHUK et al., 2002; RODRÍGUEZ-ECHEVERRÍA, 2006; OLIVEIRA et al., 2009), resistência a ataque de patógenos e presença de elementos minerais tóxicos (JACKSON; MASON, 1984) além da agregação e estabilidade do solo (BEENA et al., 2000).
Os FMA são normalmente identificados pela morfologia dos seus esporos de resistência (glomerosporos), que apresentam alta diversidade estrutural (exemplo: variadas combinações de paredes, camadas, ornamentações e reações), embora atualmente, métodos moleculares, bioquímicos e imunológicos também tenham sido utilizados para identificar as diferentes espécies (WALKER, 1983; MORTON; REDECKER, 2001; GOTO; MAIA, 2006).
1.2. ESPÉCIES ESPOROCÁRPICAS DE FMA
1.2.1. SISTEMÁTICA
1.2.1.1. O termo esporocarpo e sua utilização no filo Glomeromycota: quem são as espécies esporocárpicas de FMA?
O termo esporocarpo (esporos = semente e carpo = fruto) significa ―esporos originados de um corpo de frutificação‖, definido no contexto do Reino Fungi como estruturas epígeas (acima da superfície do solo) ou hipógeas (abaixo da superfície do solo), contendo esporos e encobertas por uma rede de hifas, típicas de diferentes filos, como Acrasiomycota, Ascomycota, Basidiomycota, Glomeromycota e Mucuromycota (ALEXOUPOULOS et al., 1995; KIRK et al., 2008). KIRK et al. (2008) destaca ainda que o termo têm sido utilizado com ênfase em Acrasiomycota, Myxomycota e Endogonaceae.
Em Mucoromycota, a formação de esporocarpos aparece como um caráter convergente entre diferentes táxons, como Mucorales (Modicella, Mortierellaceae), Endogonales (Endogone, Endogonaceae) e Glomales, antiga ordem a qual estavam compreendidos os FMA, com os gêneros Glomus e Sclerocystis em Glomaceae (MORTON; BENNY, 1990). Morfologicamente, representantes de Endogone
apresentam fortes similaridades com FMA, tanto em relação aos esporos produzidos como, por exemplo, formação de esporocarpos epígeos ou hipógeos, revestidos por perídio contendo em seu interior esporos embebidos em uma gleba, quanto por compartilharem de hábitos ecológicos similares, ocorrendo em substratos como serapilheira e troncos de árvores (Figura 1) (GERDEMANN; TRAPPE, 1974; THAXTER, 1922). Sabe-se atualmente, contudo, com forte apoio de evidências moleculares, que tais similaridades restringem-se a aspectos morfológicos superficiais, pois Endogonaceae e FMA pertencem a filos distintos, nos quais os esporocarpos de FMA produzem esporos exclusivamente assexuados, ao passo que representantes de Endogonaceae, pertencentes ao filo Zygomycota, desenvolve esporocarpos com reprodução sexuada, com desenvolvimento de estruturas especializadas próprias para essa finalidade (MORTON; BENNY, 1990).
Para o filo Glomeromycota, o termo esporocarpo tem sido utilizado de maneira ampla e confusa, se referindo desde estruturas complexas e compactas, como estruturas menos complexas, ora referidas como ―clusters‖, ora também como esporocarpos (GOTO;MAIA, 2006). Shenck e Perez (1990) definem esporocarpo como uma estrutura em que os glomerosporos se desenvolvem em conglomerados que podem ser cercados ou não por um perídio e que abrange desde espécies que possuem um arranjo complexo da estrutura (exemplo: Sclerocystis spp.) como espécies que possuem arranjos menos complexos (exemplo: Rhizoglomus fasciculatus (Thaxt.) C. Walker & A. Schüßler).Na literatura especializada, o termo é adotado sob uma interpretação geral, considerando a presença de arranjos primários e secundários. Um arranjo primário é caracterizado por: a) formação do glomerosporos envelopados por uma rede de hifas, que podem apresentar-se desde compactas a frouxamente entrelaçadas, podendo ser distinguidos arranjos não organizados (exemplo: Glomus macrocarpum Tul. & C. Tul.) ou arranjos organizados (exemplo: Glomus radiatum (Thaxt.) Trappe & Gerd.) (BERCH; FORTIN, 1983) ou b) associação de um ou mais glomerosporos formados a partir de uma ou mais hifas (GERDEMANN; TRAPPE, 1974; TRAPPE; SCHENCK, 1982; BERCH; FORTIN, 1983; GOTO; MAIA, 2005). O termo ―cluster‖ é reservado para arranjo secundário de glomerosporos dentro do esporocarpo, como é o caso de muitos representantes do gênero Rhizoglomus, nos quais os glomerosporos estão agrupados basicamente ao redor de uma hifa ramificada ou rede de hifas.
A aplicação de terminologias para estruturas que possuam singularidade biológica é uma etapa básica e importante para o reconhecimento, delimitação de sua
natureza e diferenciação perante outras estruturas. No início dos estudos taxonômicos sobre FMA, a terminologia aplicada para designar os esporos de FMA variava de acordo com autor, com vários nomes utilizados para se referir a essas estruturas, como clamidósporos, conídios, esporóforos, azigosporos ou simplesmente esporos (GOTO; MAIA, 2006). Todavia, a exceção do termo generalista ―esporo‖, os demais foram concebidos para nomear estruturas de resistência com reprodução sexuada, enquanto, para FMA, a reprodução sexual ainda é alvo de controvérsias e, portanto, meramente especulativa (SMITH; READ, 2008). Com a proposição do filo Glomeromycota por Schüßler et al. (2001), Goto e Maia (2006) propuseram a nomenclatura ―glomerosporo‖ para os esporos produzidos pelos glomeromicetos, compatível, assim, com a sua natureza singular dentro do Reino Fungi, tal como os ascoporos produzidos por membros de Ascomycota e basidiósporos por Basidiomycota. Os glomerosporos apresentam alta variedade estrutural, representando a unidade taxonômica básica da identificação dos FMA, comumente identificadas por sua morfologia, embora, atualmente, métodos moleculares, bioquímicos e imunológicos também tenham sido utilizados para identificar as diferentes espécies (MORTON; REDECKER, 2001). Consistem ainda, as maiores estruturas de resistência do Reino Fungi, variando desde 15 μm a 1080 μm em diâmetro (GOTO; MAIA, 2005), sendo encontrados isoladamente no solo ou em agregados, sendo esses últimos referidos como esporocarpos (ALEXOPOULOS et al., 1995; GOTO; MAIA, 2005; GOTO 2009).
Outra iniciativa em reconhecer a singularidade das estruturas desenvolvidas por membros de FMA trata-se da proposição do termo ―glomerocarpo‖, utilizado para se referir aos corpos de frutificação (esporocarpos strictu sensu), hipógeo ou epígeo, formados por espécies do filo Glomeromycota (JOBIM et al., 2019a). Considerando que esporocarpo consiste em um termo génerico amplamente aplicado a qualquer grupo de fungos, causando uma imprecisão conceitual sobre o uso do termo no filo, que inclui desde espécies que formam glomerosporos abundantemente ou menos intensamente em aglomerados as espécies que desenvolvem corpos frutíferos compactos, diagnosticados macroscopicamente em condições de campo, Jobim et al. (2019a) propuseram o termo a fim de discernir espécies que esporulam unidas por um arranjo de hifas das espécies que formam massas compactas.
Das 322 espécies descritas para o filo Glomeromycota, um total de 227 espécies se desenvolve apenas isoladamente no solo (não esporocárpicas) e 94 espécies esporocárpicas (formação de clusters e/ou glomerocarpos). Constituindo cerca de 30%
das espécies que compõe o filo Glomeromycota, as espécies esporocárpicas apresentam ampla distribuição por diferentes taxa do filo, estando atualmente distribuídas dentro de duas classes, três ordens, cinco famílias e 17 gêneros (Tabela 1).
Essa ampla ocorrência no filo Glomeromycota, perpassando de vários gêneros a ordens distintas, sugere um possível estado convergente dentro dos FMA, fato já apontado pela literatura prévia (MORTON; BENNY, 1990). Todavia, a maioria das espécies que formam clusters e/ ou glomerocarpos permanecem sem uma análise filogenética, impedindo verificar suas relações de parentesco. Mesmo na taxonomia básica, um importante ponto de partida para consolidar as bases informativas do grupo, a despeito de todos os avanços construídos na taxonomia e sistemática de Glomeromycota, nenhum estudo se dedicou a realizar uma avaliação sobre a complexidade e interpretação dos caracteres taxonômicos elucidativos para essas espécies.
Figura 1. Amostras de esporocarpos do filo Glomeromycota e gênero Endogone, filo Zygomycota. A - Serrapilheira da FLONA Araripe, Crato, CE, no qual foram encontrados 93 glomerocarpos de R. fulva. B – C - Glomerocarpo de R. fulva D. Glomerocarpos de G. radiatum, barra de escala = 2 mm. E – G -
Glomerocarpo de espécies de Endogone, encontradas em coletas realizadas durante o desenvolvimento desta tese: corpo de frutificação composto por perídio (pe.), gleba (g) e esporos (e) embebidos na gleba; barra de escala – 0,5, 0,2, 05, 0, 1 mm, respectivamente. H – I - Esporos de do acesso OSC #152457 (Oregon Herbarium, Oregon, EUA), analisado durante a revisão de tese: apesar de depositada como espécie de FMA, a presença de gametângio (ga.) nos esporos indica que a espécie trata-se provavelmente de membro representante ou afim com o gênero Endogone, filo Zygomycota; barra de escala = 10 e 10 μm, respectivamente.
Tabela 1 – Espécies esporocárpicas reportadas para o Filo Glomeromycota.
Classe Ordem Família Gênero Espécie
Archaoesporomycetes Archaesporales Archaeosporaceae Archaeospora Archaeospora myriocarpa (Spain, Sieverd. & N.C. Schenck) Oehl, G.A. Silva, B.T. Goto & Sieverd.
Glomeromycetes Diversisporales Acaulosporaceae Acaulospora Acaulospora sporocarpia S.M. Berch
Diversisporaceae Diversispora Diversispora epigaea (B.A. Daniels & Trappe) C. Walker & A. Schüssler
Diversispora sporocarpia Chachuła, Mleczko, Zubek, Niezgoda, A. Kozłowska, Jobim, B.T. Goto & Błaszk. Diversispora tenera (P.A. Tandy emend. McGee) Oehl, G.A. Silva & Sieverd.
Diversispora versiformis (P. Karst.) Oehl, G.A. Silva & Sieverd.
Redeckera Redeckera avelingiae (R.C. Sinclair) Oehl, G.A. Silva & Sieverd.
Redeckera canadensis (Tha1t.) Gerd. & Trappe
Redeckera fragilis (Berk. & Broome) Oehl, G.A. Silva & Sieverd.
Redeckera fulva (Berk. & Broome) C. Walker & A. Schüssler Redeckera megalocarpa (D. Redecker) C. Walker & A.
Schüssler
Redeckera pulvinata (Henn.) C. Walker & A. Schüssler Entrophosporaceae Viscospora Viscospora viscosa (T.H. Nicolson) Sieverd., Oehl & F.A.
Souza
Glomeraceae Dominikia Dominikia achra (Błaszk., D. Redecker, Koegel, Schützek, Oehl & Kovács) Błaszk., Chwat & Kovács
Dominikia aurea (Oehl & Sieverd.) Blaszk. Chwat, G.A. Silva & Oehl
Dominikia bernensis Oehl, Palenz., Sánchez-castro & G.A. Silva
Dominikia compressa (Sieverd., Oehl, Palenz., Sánchez-Castro & G.A. Silva) Oehl, Palenz., Sánchez-Castro & G.A. Silva Dominikia difficilevidera Błaszk., Góralska & Chwat Dominikia disticha Błaszk., Chwat & Kovács
Dominikia duoreactiva Błaszk., Góralska & Chwat Dominikia indica (Błaszk., Wubet & Harikumar) Błaszk. Dominikia lithuanica Błaszk., Chwat & Góralska
Dominikia iranica (Błaszk., Kovács & Balázs) Błaszk., Chwat & Kovács
& Kovács
Funneliformis Funneliformis coronatum (Giovann.) C. Walker & A. Schüßler Funneliformis halonatum (S.L. Rose & Trappe) Oehl, G.A. Silva & Sieverd.
Funneliformis monosporus (Gerd. & Trappe) Oehl, G.A. Silva & Sieverd.
Funneliformis mosseae (T.H. Nicolson & Gerd.) C. Walker & A. Schüßler
Glomus Glomus ambisporum G.S. Sm. & N.C. Schenck Glomus arborense McGee
Glomus atrouva McGee & Pattinson Glomus australe (Berck.) S.M. Berch
Glomus badium Oehl, D. Redecker & Sieverd. Glomus botryoides F.M. Rothwell & Victor Glomus canum McGee
Glomus cerebriforme McGee
Glomus clavisporum (Trappe) R.T. Almeida & N.C. Schenck Glomus convolutum Gerd. & Trappe
Glomus coremioides (Berk. & Broome) D. Redecker & Joseph Morton
Glomus cuneatum McGee & A. Cooper Glomus fuegianum (Speg.) Trappe & Gerd. Glomus glomerulatum Sieverd.
G. herrerae Torre-Arias, E. Furrazola & B. T. Goto Glomus heterosporum G.S. Sm. & N.C. Schenck Glomus macrocarpum Tul. & C. Tul.
Glomus melanosporum Gerd. & Trappe Glomus microcarpum Tul. & C. Tul. Glomus mortonii Bentiv. & Hetrick G. nanolumen Koske & Gemma
Glomus pachycaule (C.G. Wu & Z.C. Chen) Sieverd. & Oehl Glomus pallidum I.R. Hall
Glomus pansihalos S.M. Berch & Koske Glomus pellucidum McGee & Pattinson Glomus radiatum (Thaxt.) Trappe & Gerd.
Glomus rubiforme (Gerd. & Trappe) R.T. Almeida & N.C. Schenck
Glomus segmentatum Trappe, Spooner & Ivory Glomus sinuosum Gerd. & B.K. Bakshi
N.C. Schenck e1 Y.J. Yao
Glomus tenebrosum (Thaxt.) S.M. Berch
Glomus tetrastratosum Błaszk., Chwat & Góralska Glomus trufemii B.T. Goto, G. A. Silva & Oehl Glomus warcupii McGee
Microdominikia Microdominikia litorea (Błaszk. & Kozłowska) Oehl, Corazon-Guivin & G.A. Silva
Kamienskia Kamienskia bistrata (Błaszk., D.Redecker, Koegel, Symanczik, Oehl & Kovács) Błaszk., Chwat & Kovács
Microkamienskia Microkamienskia divaricata (Błaszk., Chwat & Góralska) Corazon-Guivin, G.A. Silva & Oehl
Microkamienskia perpusilla (Blaszk. & Kovács) Corazon-Guivin, G.A. Silva & Oehl
Microkamienskia peruviana Corazon-Guivin, G.A. Silva & Oehl
Nanoglomus Nanoglomus plukenetiae Corazon-Guivin, G.A. Silva & Oehl Orientoglomus Orientoglomus emiratium (Błaszk., Kozłowska, Mullath,
AlDhaheri & Al-Yahya’ei) G.A. Silva, Oehl & Corazon-Guivin Rhizoglomus Rhizoglomus aggregatum (N.C. Schenck & G.S. Sm.) Sieverd.,
Rhizoglomus antarticum (Cabello) Sieverd., G.A. Silva & Oehl Rhizoglomus arabicum (Błaszk., Symanczik & Al-Yahya'ei) Sieverd., G.A. Silva & Oehl
Rhizoglomus clarum (T.H. Nicolson & N.C. Schenck) Sieverd., G.A. Silva & Oehl
Rhizoglomus custos (C. Cano & Dalpé) Sieverd., G.A. Silva & Oehl
Rhizoglomus dalpea Błaszk., Piątek, Yorou, Zubek, Jobim, Niezgoda & B.T. Goto
Rhizoglomus fasciculatum (Tha1t.) Sieverd., G.A. Silva & Oehl Rhizoglomus intraradices (N.C. Schenck & G.S. Sm.) Sieverd., G.A. Silva & Oehl
Rhizoglomus invermaium (I.R. Hall) Sieverd., G.A. Silva & Oehl
Rhizoglomus irregulare (Blaszk., Wubet, Renker & Buscot) Sieverd., G.A. Silva & Oehl
Rhizoglomus maiae Jobim, Błaszk., Niezgoda & B.T. Goto Rhizoglomus manihotis (R.H. Howeler, Sieverd. & N.C. Schenck) Sieverd., G.A. Silva & Oehl
Sieverd., G.A. Silva & Oehl
Rhizoglomus natalense Błaszk., Chwat & B.T. Goto Rhizoglomus proliferus (Dalpé & Declerck) Sieverd., G.A. Silva & Oehl
Rhizoglomus variabile Corazon-Guivin, Oehl & G.A. Silva Rhizoglomus venetianum Oehl, Turrini & Giovann.
Rhizoglomus vesiculiferum (Thaxt.) Błaszk., Kozłowska, Niezgoda, B.T. Goto & Dalpé
Rhizoglomus silesianum Magurno, Niezgoda, Malicka, Jobim, B.T. Goto & Błaszk.
Sclerocarpum Sclerocarpum amazonicum Jobim, Błaszk., Niezgoda, A. Kozłowska & B.T. Goto
Septoglomus Septoglomus africanum (Blaszk. & Kovács) Sieverd., G.A. Silva & Oehl
Septoglomus jasnowskae Błaszk., Chwat & Ryszka
Septoglomus nigrum Oehl, Sánchez-Castro, Palenzuela & G.A. Silva
1.2.1.2. Evolução da classificação e da taxonomia alfa
O marco dos estudos das espécies esporocárpicas consolidou-se com os trabalhos de Tuslane e Tuslane (1844), com a descrição de G.s macrocarpum e G. microcarpum, descritas originalmente para o gênero Endogone, família Endogonaceae. Bucholtz, em 1912, forneceu uma compilação da ocorrência e variação nessa espécie, indicando que G. macrocarpum constituía o mais frequente e variável membro do gênero (THAXTER, 1922). Essa observação, contudo, era resultado da escassez de amostragem e representatividade das coleções para subsidiar estudos taxonômicos comparativos, conforme destacado por Gerdermann e Trappe (1974). Os autores apontaram também a necessidade de um estudo detalhado das relações dentro dessa espécie, junto a R. fasciculatum e G. microcarpum, comumente utilizadas nas pesquisas básicas e aplicadas sobre FMA (GERDERMANN; TRAPPE, 1974).
A despeito de sua descrição original vaga (TULASNE; TULASNE, 1845), nenhum trabalho havia se disposto a designar um lectótipo, gerando uma imprecisão taxonômica sobre a avaliação e interpretação de táxons relacionados, até a espécie ser tipificada por Berch e Fortin (1983). Os próprios irmãos Tulasne e Tulasne (1851), em trabalho subsequente, se dedicaram a providenciar uma redescrição de G.macrocarpum e G. microcarpum com mais detalhes e providenciaram uma prancha ilustrativa no trabalho. Posteriormente, Bucholtz (1912) revisaram G. macrocarpum e forneceram uma sumarização das variações biométricas dos tamanhos dos glomerosporos para os espécimes dos Tulasne. A partir dessa delimitação mais precisa da entidade, foi possível segregar uma série de variedades que não consistiam em G. macrocarpum com base nas características da composição da parede, ornamentação, tipo de oclusão do poro e diâmetro e forma da hifa de sustentação dos glomerosporos. Ao mesmo tempo, foi possível sinonimizar espécies de Endogone previamente descritas como entidades distintas, por Gerdemann e Trappe (1974): Endogone macrocarpa (Tul. & C. Tul.) Tul. & C. Tul., Endogone australis Berk., Paurocotylis fulva var. zaelandica Cooke, Endogone versiformis P. Karst., Endogone pampaliniana Bacc., Endogone tenebrosa Thaxt., Endogone guttulata E. Fisch. e Endogone nuda Petch. G. australe, G. versiforme e G. tenebrosum foram posteriormente elevadas ao status de espécie por Berch e Fortin (1983), bem como designaram, a partir de exemplar dos Tulasne oriundo de Touraine, França, lectótipo para G. macrocarpum.
Berch e Fortin (1984) também se dedicaram a designar um lectótipo para G. microcarpum, uma vez que, apesar de Tulasne e Tulasne (1951) proverem uma redescrição detalhada e bem ilustrada, não indicaram o holótipo da coleção. Diante disso, Berch e Fortin (1984) optaram por tipificar exemplar de Bois de Boulogne, França como lectótipo, considerando suas condições bem preservadas e compatibilidade da morfologia dos seus glomerosporos com as ilustrações de Tulasne e Tulasne (1851). Foi possível também confirmar Endogone neglecta Rodway como fungo sinônimo da espécie, conforme já determinado por Gedermann e Trappe (1974) e compara-la com G. macrocarpum e R. fasciculatum, discriminando suas faixas de variações biométricas, dentre outros aspectos taxonômicos como presença/ ausência de perídio e gleba, arranjo, composição da parede e forma. Essa iniciativa foi importante para esclarecer a suposição levantada por Gerdemann e Trappe acerca de R. fasciculatum, G macrocarpum e G. microcarpum constituírem uma série contínua de tamanhos de glomerosporos, fato rejeitado por Berch e Fortin (1984) a partir do exame das características dos lectótipos.
O período posterior ao marco da descrição das duas primeiras espécies de FMA foi caracterizado pelas descrições exclusivas de espécies esporocárpicas, contudo, as descrições de espécies esporocárpicas (atualmente reconhecidas com pertencentes ao filo Glomeromycota), eram lançadas com grande intervalo de tempo: Redeckera fulva (originalmente descrita como Paurocotylis fulva) foi descrita 29 anos depois das espécies G. microcarpum e G. macrocarpum. Cerca de uma década após, Diversispora versiformis e G. pansihalos (= Endogone versiformis) foram publicadas, e somente depois de 35 anos, novas espécies foram descobertas e descritas. Tal fato se atribui a vários fatores, desde o próprio status de inicialização desse campo de estudos e advento do interesse dos naturalistas da época, o número de taxonomistas envolvidos bem como a natureza ecológica do grupo que demanda uma busca difícil e minunciosa que, segundo Gerdemann e Trappe (1974), a obtenção também está relacionada com o acaso, com a busca pela análise da serapilheira e demais substratos acima do solo e mesmo da experiência do coletor, que se consolida a medida que o pesquisador desenvolve experiência ao longo das expedições e aprende a visualiza-las em ambientes similares, desenvolvendo então o que Gerdemann e Trappe (1974) chamam de ―instinto hipógeo‖. Um vez que esse método demanda bastante tempo para o sucesso na obtenção de espécimes, certamente desencoraja a busca por esses organismos (JOBIM et al., 2019a).
Um reflexo disso pode ser constatado quando se analisa o curso da evolução das descrições de espécies esporocárpicas ao longo do tempo. Com o advento da técnica de peneiramento úmido e decantação de Gedermann e Nicholson (1963), a descrição e buscas por espécies esporocárpicas tem decaído substancialmente em relação as descrições de espécies não esporocárpicas (Figura 2). Para delimitação temporal, foi escolhida a análise realizada por Goto (2009) sobre história da taxonomia de FMA, a qual reconhece cinco fases históricas: 1): 1844 – 1962: pré-história da taxonomia de FMA ou era dos esporocarpos; 2) 1963 – 1974: inclusão de espécies não esporocárpicas nos estudos, culminando na revisão proposta por Gerdemann e Trappe (1974); 3) Desenvolvimento dos estudos microultraestruturais; 4) Desenvolvimento dos estudos ontogenéticos e 5) Período de 2000 ao atual, marcado fortemente pela inclusão e aperfeiçoamento de técnicas moleculares.
Figura 2. Número de espécies esporocárpicas de FMA descritas de acordo com a fase da histórica da taxonomia de FMA sensu Goto (2009).
Como consequência dos avanços dos estudos moleculares, notadamente das análises filogenéticas, as últimas décadas possibilitaram inúmeros avanços na compreensão da sistemática e evolução dos FMA. Nesse cenário, a taxonomia, sistemática e evolução dos FMA têm fomentado intensas discussões devido a constante descrição de novas espécies, assim como, pelas revisões taxonômicas em curtos
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 1844 -1962 1863 -1974 1974 -1983 1984 -1999 2000 -atual
Evolução temporal das descrições de espécies de FMA
Espécies esporocárpicas sensu lato
Espécies não esporocárpicas
períodos de tempo (BŁASZKOWSKI 2012; GOTO et al., 2012; OEHL et al., 2008, 2011; SIEVERDING et al., 2014; SPATAFORA et al., 2016; TEDERSOO et al., 2018).
De um cenário inicial de dois gêneros (Endogone e Sclerocystis), agrupados na ordem Mucorales (THAXTER, 1922), o aumento na representatividade de taxa tem se elevado substancialmente, esclarecendo, passo a passo, o cenário de alta diversidade filogenética percorrida por essa linhagem de fungos (Quadro 1). Naturalmente, o número de clados que incluem representantes de espécies esporocárpicas também tem aumentado expresivamente, porém como um reflexo da atenção global dedicada ao grupo, fortemente ancorada na metodologia de Gedermann e Nicholson (1963), que favorece o recolhimento de espécies não esporocárpicas e poucos são os avanços no tocante a revisões taxonômicas voltadas para uma análise desse particular grupo. Ainda assim, é possível delimitar alguns avanços na taxonomia das espécies esporocárpicas, em concomitância com os avanços produzidos durante a história da taxonomia do filo.
Após a descrição das espécies que constituem a base dos FMA, G. macrocarpum e G. microcarpum, uma marco precursor na história da taxonomia de FMA e, consequentemente, no conhecimento sobre as espécies esporocárpicas é, sem dúvidas, a revisão providenciada por Thatxer (1922) para a família Endogonaceae. Em seu sistema de classificação, os FMA estão representados no filo Zygomycota, ordem Mucorales, entre os gêneros Endogone e Sclerocystis. Das 57 espécies contempladas na revisão, 13 consistiam em espécies de FMA, esporocárpicas, descritas na época nos gêneros Endogone (E. australis, E. canadensis, E. fasciculata, E. fuegiana, E. fulva, E. pulvinata, E. radiata, E. tenebrosa, E.vesiculifera), Glomus (G. macrocarpum e G. microcarpum) e Sclerocystis (S. coremioides). Como paralelo comparativo nas análises, as espécies eram confrontadas com espécies que não constituíam FMA, em nível de estrutura dos esporos e dos corpos de frutificação. Thaxter (1922) descreveu que tais fungos são, em geral, de ocorrência rara, devido em parte à sua aparente raridade, e em parte ao fato de que algumas das espécies, pelo menos, pela sua natureza hipógea, podendo se desenvolver a uma profundidade de vários centímetros abaixo do solo, ou sob grossos mantos de musgos, destacando que esses tipos são geralmente encontrados por acidente, ou através da aquisição do da expertise do coletor, que com experiência, desenvolve a capacidade de julgar quais são as situações mais promissoras.
Dentro de mais de cinco décadas após a revisão de Thaxter (1922), uma nova revisão foi providenciada para a família Endogonaceae. Gerdemann e Trappe (1974) realizaram uma extensa análise das espécies que compunham a família, particularmente
bem representada no Noroeste do Pacífico, como consequência de muitos anos de expedições por J. M. Trappe e Iwan Ho e coleções produzidas na região por outros micologistas na época (GERDEMANN; TRAPPE, 1974). Gerdemann e Trappe (1974) discutiram sobre as dificuldades taxonômicas existentes, muitas vezes classificados mesmos como Ascomycetos por pesquisadores pioneiros, que consideravam seus esporos como ascos. O estudo resultou em uma divisão de Endogone, o mais representativo gênero na família, em quatro gêneros: Acaulospora, Gigaspora, Glomus e Endogone, das quais os dois últimos consistiam basicamente de espécies esporocárpicas. Além disso, possibilitaram o acréscimo de novas informações acerca da morfologia e distribuição geográfica, desconhecidas para muitos táxons previamente descritos.
Um forte obstáculo destacado pelos autores para uma melhor compreensão da família Endogonaceae foi a escassez de sua coleção, que dificultava a realização de estudos comparativos e mesmo análise da variabilidade dentro de uma série tipo (GERDEMANN; TRAPPE, 1974), apontando para um cenário futuro de grande possibilidade de transferência de grupos de espécies para outras famílias. Os autores reconheciam, desde já, que a taxonomia na família, não estava solucionada por completo, e que ―futuramente novas pesquisas seriam incentivadas (GERDEMANN; TRAPPE, 1974).
Uma descoberta inédita na taxonomia e sistemática das espécies esporocárpicas foi a ocorrência de espécies que contemplam desenvolvimento acaulosporoide constituindo espécies esporocárpicas, visto que o grupo até então era representado exclusivamente por espécies glomoides. A. sporocarpia e A. myriocarpa (classificada atualmente no gênero Archaeospora) foram descritas em anos consecutivos (BERCH, 1985; SCHENCK et al., 1986) e a descoberta justificou a proposição de uma emenda para o gênero Acaulospora, que até o período dispunha apenas de espécies não esporocárpicas. Até o presente, contudo, não houve mais registros de espécies esporocárpicas com desenvolvimento acaulosporóide, sugerindo uma possível instância de convergência restrita nos gêneros representados atualmente por ambas as espécies.
Quadro 1. Evolução temporal da classificação de FMA. Thaxter (1922) Gerdamann e Trappe (1974) Pirozynki e Dalpé (1989) Morton e Benny (1990) Cavalier-Smith (1998) Morton e Redecker (2001) Schuesler et al. (2001) Wijayawardene et al. (2020) - Mucorales Endogonaceae Endogone* Glaziella Sclerocystis* Sphaerocreas Eumycota Zygomycetes Mucorales Endogonaceae Acaulospora Endogone* Gigaspora Glaziella Glomus* Modicella Sclerocystis* Amastigomycota Zygomycetes Endogonales Endogonaceae Acaulospora* Endogone Entrophospora Gigaspora Scutellospora Glomaceae Glomus* Sclerocystis* Amastigomycota Zygomycetes Glomales Gigasporineae Gigaspora Scutellospora Glomineae Acaulosporaceae Acaulospora* Entrophospora Glomaceae Glomus* Sclerocystis* Archemycota Glomeromycetes Glomales Gigasporineae Gigaspora Scutellospora Glomineae Acaulosporaceae Acaulospora* Entophospora Glomaceae Glomus* Sclerocystis* Zygomycota Zygomycetes Glomales Gigasporineae Gigasporaceae Gigaspora Scutellospora Glomineae Acaulosporaceae Acaulospora* Entrophospora Archaeospora Glomaceae Glomus* Paraglomaceae Paraglomus Glomeromycota Glomeromycetes Archaeosporales Archaosporaceae Archaeospora* Geosiphonaceae Diversisporales Acaulosporaceae Acaulospora* Entrophospora Diversisporaceae Diversispora* Gigasporaceae Gigaspora Scutellospora Glomerales Glomeraceae Glomus * Paraglomeraceae Paraglomus Glomeromycota Archaeosporomycetes Archaeosporales Ambisporaceae Ambispora Geosiphonaceae Geosiphon Archaeosporaceae Palaeosporaceae Intraspora Archaeospora* Glomeromycetes Diversisporales Diversisporaceae Tricispora Otospora Desertispora Diversispora* Redeckera* Corymbiglomus*
Acaulosporaceae Acaulospora* Entrophosporaceae Albahypha Claroideoglomus Entrophospora Viscospora Sacculosporaceae Sacculospora Pacisporaceae Pacispora Scutellosporaceae Bulbospora Orbispora Scutellospora Gigasporaceae Gigaspora Intraornatosporaceae Intraornatospora Paradentiscutata Dentiscutataceae Dentiscutata Quatunica Fuscutata
Racocetraceae Cetraspora Racocetra Glomerales Glomeraceae Dominikia* Funneliformis* Glomus* Kamienskia* Microdominikia* Microkamienskia* Nanoglomus* Oehlia* Rhizoglomus* Sclerocystis* Sclerocarpum* Septoglomus* Simiglomus Paraglomeromycetes Paraglomerales Paraglomeraceae Innospora Paraglomus Pervetustaceae
Pervetustus
Espécies em negrito correspondem a gêneros que contém representantes de FMA. Espécies acompanhadas por asterico (*) correspondem a gêneros que contém espécies esporocárpicas.
A família Glomaceaea (atualmente Glomeraceae) foi proposta para acomodar espécies de Glomus e Sclerocystis por Pirozynski e Dalpé (1989), com base na similaridade entre as linhagens existentes e registros fósseis, mantendo os demais gêneros representados por FMA (Acaulospora, Endogone, Entrophospora, Gigaspora e Scutellospora) em Endogonaceae. Morton e Benny (1990), todavia, reinvidicaram a monofilia dos FMA, indicando que o grupo não apresentava relações claras com outros membros de Endogonales e propuseram uma nova classificação, a qual acomodava todos os fungos simbiontes mutualistas com as raízes de plantas, formadores da micorriza arbuscular (FMA), em uma ordem exclusiva, Glomales (atualmente Glomerales). Os autores também propuseram duas subordens dentro do grupo: Gigasporinae, composta unicamente pela família Gigasporaceae (Gigaspora e Scutellospora) e Glominae, composta por Glomaceae (Glomus e Sclerocystis) e Acaulosporaceae (Acaulospora e Entrophospora).
Avançando nos estudos sobre aspectos evolutivos dos FMA na década de 90, Morton (1990) indicou que a formação de glomerosporos em esporocarpos constituía uma etapa adicional no curso da evolução dos FMA, particularmente na transição entre as espécies que formam clusters para as que formam corpos de frutificação. Na mesma década, duas importantes revisões dedicadas a análise de espécies esporocárpicas foram publicadas por Almeida e Schenck (1990) e Wu (1993). Ambas as revisões dedicaram-se a uma análidedicaram-se minunciosa do clado Sclerocystis, reprededicaram-sentado por espécies que concentram arranjo dos glomerosporos organizados hemisfericamente em torno de um plexo central e cujos representantes encontram-se atualmente distribuídos no gênero Glomus (G. clavisporum, G. coremioides, G. rubiforme, G. sinuosum e G. taiwanensis). Baseados em análises morfológicas, Almeida e Schenck (1990) concluíram que existia um contínuo de caracteres entre as espécies representantes de Sclerocystis e Glomus, a exceção de S. coremioides (= G. coremoides), justificando, portanto, a transferência de todas demais espécies para Glomus. Essa proposta foi contestada por Wu (1990), que propuseram um modelo de transição evolutiva para o grupo, rejeitando a classificação de Almeida e Schenck (1990) e revertendo à classificação original de Gedermann e Trappe (1974).
Baseados em estudos moleculares que indicavam polifilia no gênero Glomus realizados por Simon et al. (1993), Gerig et al. (1996) e Redecker et al. (2000) decidiram analisar molecularmente o caso de Sclerocystis, tendo verificado, a partir de evidências da região 18S do DNA ribossomal, que os atributos morfológicos dos
esporocarpos considerados previamente por Almeida e Schenck (1990) como critério de reorganização sistemática não apresenta força suficiente ara agrupar as demais espécies em um gênero a parte, como Sclerocystis. Com isso, também foi rejeitada a hipótese prévia de que a formação de esporocarpos organizados sensu Sclerocystis consistiria em uma etapa evolutiva mais derivada no contexto das espécies que desenvolvem glomerocarpos, demandando atenção pela inclusão de ferramentas moleculares na interpretação evolutiva das linhagens.
Schüßler et al. (2001) foram responsáveis um impactante marco divisor de águas produzido na história dos FMA: a criação de um novo filo para acomodar todas as espécies de FMA com base em uso de ferramentas moleculares, particularmente, na análise da subunidade menor do RNA ribossomal (SSU rRNA). A proposição do filo Glomeromycota lançou uma nova base para a sistemática de FMA, tornando-se um grupo reconhecidamente monofilético e mais relacionado em termos de divergência com os membros dos filos Ascomycota e Basidiomycota, ao invés do filo Zygomycota, no qual permaneceu por vários anos acomodado. Dessa forma, a criação do filo assinala uma nova era na história da taxonomia dos FMA, que passa a incluir dados moleculares nas descrições das novas espécies e repercute no reconhecimento e ereção de novos taxa acima de gênero, com constantes propostas na sistemática.
O período atual, Schüßler et al. (2001), pode ser caracterizado pelo aperfeiçoamento das ferramentas moleculares, que culminaram no desenho de primers específicos para o grupo e a padronização de marcadores moleculares a fim de permitir análises comparativas na sistemática filogenética pela comunidade científica, e que tem sido alvo de intensos debates. O aperfeiçoamento dessas ferramentas repercutiu em avanços significativos, de novos esclarecimentos acerca de análises filogenéticas prévias à caracterização de táxons descritos bem como novas espécies.
Um caso em que houve uma reconsideração filogenética, na medida em que novas evidências foram disponibilizadas, pode ser exemplificado pelo gênero Redeckera. Redecker et al. (2007) consideraram Glomus megalocarpum D. Redecker (atualmente R. megalocarpa) posicionada filogeneticamente como grupo irmão do clado ―Glomus grupo C‖, composto por D. spurca (C.M. Pfeiff., C. Walker & Bloss) C. Walker & A. Schüßler e G. versiforme, dentro da ordem Diversisporales, a partir de análise baseada nas sequências da região 18S, ITS e 5.8S do rDNA. A divergência filogenética de G. megalocarpum das demais espécies consideradas na análise, porém, sugeriram desde já a necessidade de ereção de um novo gênero para acomoda-la.
Posteriormente, com base em análises da região SSU, LSU e ITS do rRNA de acordo com Krüger et al. (2009) e Stockinger et al. (2009), Schüßler e Walker (2010) propuseram Redeckera. O gênero foi caracterizado basicamente pela natureza molecular (sequência ARKTYTGGKMGCGGYAACGTRA da SSU do rRNA) e formação de grandes glomerocarpos com perídio, considerando como tipo genérico Redeckera megalocarpa e incluindo as espécies R. fulva, R. pulvinata. Oehl et al. (2011), considerando além das sequências SSU e LSU, sequências parciais da β-tubulina e evidências morfológicas, respaldada em uma análise minuciosa dos caracteres ultraestruturais dos glomerosporos, incluíram adicionalmente R. avelingiae, R. canadensis e R. fragilis. Outras spécies que formam clusters e/ ou glomerocarpos foram consideradas na proposta filogenética distribuídas nas famílias Acaulosporaceae (Acaulospora), Glomeraceae (Funneliformis, Glomus, Rhizophagus (atualmente Rhizoglomus) e Sclerocystis (representantes atualmente acomodados no gênero Glomus), dos quais Claroideoglomus e Funneliformis consistiram em novos gêneros e Rhizophagus, gênero previamente sinonimizado com Glomus por Gerdemann e Trappe (1974), foi ressuscitado para acomodar espécies que produzem abundantemente glomerosporos no interior de raízes de plantas, tendo como espécie tipo R. populinus, uma determinação respaldada exclusivamente na análise da descrição original da espécie (SCHÜßLER; WALKER, 2010).
A descrição original de Rhizophagus e sua espécie tipo, R. populinus , contudo, consiste em uma vaga caracterização de estruturas infectivas da espécie acompanhando por ilustrações, sem realização do depósito da espécie tipo (DANGEARD, 1900). Siverding et al. (2014) demonstraram, porém, que Rhizophagus não representa um representante de Glomeromycota e, portanto, o gênero não poderia ser utilizado para acomodar espécie do filo. A partir de uma análise detalhada da descrição original de R. populinus, Siverding et al. (2014) esclareceram que as estruturas infectivas produzidas pelo fungo representava, na verdade, um fungo patogênico, com características de representantes de Chytridiales e Oomycetes.
Nos caminhos da taxonomia integrativa uma importante iniciativa trata-se da revisão produzida por Oehl et al. (2011) para espécies glomoides. Concatenando análises morfológicas minunciosas em nível ultraestrutural dos glomerosporos com análises de sequências de β- tubulina e regiões SSU e LSU do rRNA, bem como ITS, os autores propuseram atualizações no sistema de classificação do filo, validando gêneros questionados previamente por segmentos da comunidade científica e propondo novas
combinações e três novos gêneros, Septoglomus, Simiglomus e Viscospora. Na proposta, os autores distribuíram as espécies analisadas do filo em oito grandes clados (Aa1, Aa2, Aa3, Ab1, Ab2, Ab3, B1 e B2), todos contemplando representantes de espécies que formam clusters e/ ou glomerocarpos, caracterizados molecularmente e morfologicamente. Importante ressaltar, contudo, que a revisão contempla espécies esporocárpicas sensu lato de Glomeromycota, naturalmente, pela sua representação nos gêneros glomoides revisados. Os clados Aa1, Aa2, Aa3, B1, B2, Ca e Cb, definidos no trabalho, correspondem aos gêneros Funneliformis, Simiglomus, Septoglomus, Claroideoglomus, Viscospora, Diversispora e Redeckera, enquanto os clados Ab1, Ab2 e Ab3 contemplam representantes de Glomus, liderados por espécies que apresentam caracteres morfológicos representativos para estes: G. macrocarpum e G. microcarpum (Ab1), G. intraradices e G. irregulare (Ab2) e G. coremioides (Ab3). O período ―pós-Oehl et al. (2001)‖ pode ser definido com um momento histórico na taxonomia de Glomeromycota no qual é verificada a proposição de novos gêneros fortemente caracterizados por sua natureza molecular e importantes reconsiderações filogenéticas.
G. corymbiforme foi descrito por Błaszkowski (1995) com base em evidências morfológicas, das quais se destaca a formação de cluster extrarradicais, corimbiformes, com formação dos glomerosporos a partir de hifas esporógenas ramificadas, cada qual recoberto individualmente por um manto. Posteriormente, com base em análise molecular, Błaszkowski (2012) propôs a ereção de um novo gênero para acomodar a espécie, Corymbiglomus. Na proposta, considerando-se sequências da reigão LSU, G. corymbiglomus formou clado separado, irmão de cinco espécies representantes de Diversispora (D. aurantia, D. celata, D. eburnea, D. epigaea e D. spurca), com 99% e 93% em valores de probabilidades posteriores para análises de Verossimilhança e Máxima Parcimônia, respectivamente, e duas espécies pertencentes ao gênero Glomus, atualmente acomodadas em Diversispora (D. inculspta e D. trimulares), com 100% e 100% em valores de suporte, para as referidas análises, respectivamente. Em iniciativa mais recente, Błaszkowski et al. (2019), ampliaram sequências disponíveis da região 18S-ITS-28S do nrDNA, fortalecendo o suporte do clado Corymbiglomus e validando a inclusão das espécies C. corymbiforme e C. globiferum no gênero.
G. achrum, G. bistratum, G. iranicum, G. minutum foram descritos originalmente no gênero Glomus com base em estudos morfológicos e análises filogenéticas realizadas a partir de sequências da região SSU (parcial) do nrDNA - à exceção de G. minutum – tendo sido identificadas como pertencentes ao clado Glomus
A sensu Schwarzott et al. (2001) (BŁASZKOWSKI et al., 2000, 2010, 2019). Estudos conduzidos por Błaszkowski et al (2014), incrementando análises de sequências da região ITS (ITS1, 5.8S, ITS2) e LSU (parcial) do nrDNA, além da região SSU (parcial) do nrDNA, concatenada com novas evidências morfológicas a partir da inclusão de espécies adicionais nas análises, com descrição da espécie nova D. disticha, culminaram na proposição dos gêneros Dominikia e Kamienskia. Dessa forma, G. bistratum e G. perpusillum foram transferidos para Kamienskia e as demais espécies para Dominikia.
Ambos os gêneros, contudo, possuem diagnóstico fortemente respaldado no critério molecular, diferindo principalmente por assinatura molecular nas regiões LSU e ITS do nrDNA, para Dominikia e Kamienskia, respectivamente, uma vez que os caracteres morfológicos diagnósticos podem ser compartilhados, tornando difícil sua distinção apenas em nível de morfologia (BŁASZKOWSKI et al., 2014). Tanto Dominikia quanto Kamienskia produzem glomerosporos hialinos, pequenos, cujas dimensões se sobrepõem, compostos por duas ou três camadas, das quais a segunda pode ser laminada e pelo menos uma camada é reativa ao Melzer e com hifa de sustentação cilíndrica a em forma de funil, com septo formado pela superfície interna da camada mais interna (BŁASZKOWSKI et al, 2014).
Corazon-Guivin et al (2019) encontaram uma nova espécie, em amostras de solo rizosférico de Plukenetia volubis L. coletadas em plantações situadas no domínio amazônico no estado de San Martín, Peru. Filogeneticamente, a espécie situou-se em novo gênero detectado, Microkamienskia, junto às espécies de Kamienskia, K. divaricata e K. perpusilla, essa designada como espécie tipo, sendo propostas, portanto, novas combinações para essas espécies. Como justificativa morfológica, o novo fungo, denominado M. peruviana, foi diagnosticado com base nas propriedades expansivas de sua camada evanescente, não reportada previamente para as espécies originalmente registradas em Kamienskia. Em nível de gênero, contudo, seu respaldo prevalece na base molecular, visto que as características diagnósticas são compartilhadas com K. bistrata, única espécie que permaneceu no gênero Kamienskia: formação de pequenos glomerosporos (< 40 μm) isoladamente no solo ou em clusters, terminalmente em uma hifa de sustentação cilíndrica a forma de funil ou suavemente constricta, ocasionalmente ocluída por um poro. Ressalta-se, porém, que a variação em dimensões dos glomerosporos não pode ser considerada como uma característica propriamente diagnóstica, visto que é admitida uma variação natural em dimensões, que se sobrepõem de diferentes isolados mesmo intraespecíficos. Essa variável não é estável e difere de
