UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO - INSTITUTO DE BIOCIÊNCIAS - Depto de Botânica BIB 311 – Sistemática e evolução das Espermatófitas - 2017
Guia Prático 12: Asterídeas Lamiídeas (Gentianales, Solanales e Lamiales)
I. Observe os caracteres importantes na distinção entre famílias e utilize o cladograma anexo e informações da aula teórica para determinar as sinapomorfias das ordens.
1. Nicotiana tabacum (fumo). Arbusto nativo do Brasil com filotaxia ... Nas flores observe a união das peças da corola do tipo ... (caráter 1), a corola plicada (caráter 13), com simetria ...; o androceu com ... estames, em número ... às pétalas (...), dispostos ... às pétalas, e filetes unidos à corola (..., caráter 7); o ovário ..., com ... carpelos, ... óvulos e placentação ... Com a chave, identifique a família. Passos da chave: ...; Família: ... Ordem: ...; Sinapomorfias da ordem: ... ... 2. Cuscuta americana (cipó-chumbo), Convolvulaceae, ordem ... Parasita aérea, nativa. Observe seu caule volúvel (muito comum na família), aclorofilado, com apressórios. Na lâmina histológica verifique os hautórios (órgãos invasivos de natureza radicular) penetrando os tecidos ... do caule do hospedeiro; trata-se de uma holo ou hemiparasita?... 3. Coffea arabica (cafeeiro, arvoreta cultivada) e Pentas lanceolata (estrela-do-egito, erva cultivada). Observe a filotaxia ... (caráter 9) e as estípulas interpeciolares (caráter 10), muito evidentes na família. As flores apresentam corola ..., com simetria ...; o androceu com ... estames, em número ... às pétalas (...), dispostos ... às pétalas, e filetes unidos à corola (..., caráter 7); o ovário ... (sinapomorfia da família), com ... carpelos (caráter 5). Identifique a família. Passos da chave: ...; Família ...; Ordem: ... Sinapomorfias da ordem:... ... 4. Allamanda cathartica (alamanda). Arbusto escandente nativo, com filotaxia ... e látex abundante (sinapomorfia da família). As flores apresentam simetria ...; corola gamopétala com prefloração ... (caráter 11); o androceu com ... estames, em número ... às pétalas (...), dispostos ... às pétalas; com anteras apostas sobre a cabeça estigmática (sinapomorfias da família). Com a chave, identifique a família. Passos da chave: ...; Família ...; Ordem: ... Veja em demonstração outras plantas dessa família: a erva invasora Asclepias curassavica (oficial-de-sala), com látex e flores dotadas de polinários (sinapomorfia de um grande clado dentro da família); Stapelia sp., com caule do tipo cladódio (relembre em que grupos esta característica também evoluiu homoplasticamente). Elabore o diagrama e fórmula florais referentes a a Allamanda.
5. Plectranthus ornatus (erva africana) e Salvia guaranitica (sálvia-roxa, erva nativa). Forma dos ramos em secção transversal ..., com forte odor produzido por tricomas glandulares oleíferos na epiderme (sinapomorfia da família) e glândulas no mesofilo. Folhas com filotaxia ... (caráter 9). Flores com simetria ... (caráter 16); corola gamopétala; o androceu com ... estames, em número ... às pétalas (...; caráter 6.2); gineceu bicarpelar (note 2 estigmas) e bilocular com profunda divisão longitudinal de cada um dos carpelos (sinapomorfia de um grande clado dentro da família), com estilete inserido ... (...); grande nectário amarelado próximo aos carpelos. Note o mecanismo de alavanca formado pelos estames de Salvia. Identifique a família. Passos da chave: ... ...; Família ...; Ordem: ... Sinapomorfias da ordem: ... 6. Jacaranda mimosifolia (jacarandá-mimoso) e Tabebuia rosea (ipê-rosa). Árvores cultivadas com filotaxia ... (caráter 9) e lâmina foliar do tipo ..., característica diagnóstica desta família, sendo palmada nos ipês e ... nos jacarandás. Flores com simetria ... (caráter 16); corola gamopétala; o androceu com ... estames didínamos, em número ... às pétalas (...), dispostos ... às pétalas, filetes unidos à corola (..., caráter 7), anteras com tecas divergentes, e um estaminódio longo e piloso no gênero ... mas reduzido no gênero ...; gineceu com ... carpelos, ... óvulos e placentação ... Observe ainda o fruto do ipê, uma cápsula com sementes aladas, dispersas pelo ... Com a chave, identifique a família. Passos da chave:... ... Família ...; Ordem: ...
A maioria dos representantes da família são lianas; veja no cipó apresentado (Amphilophium sp.) o tipo de folha:...; a gavinha é originária provavelmente de ...
Elabore o diagrama e fórmula florais referentes à Tabebuia ou à Jacaranda.
7. Justicia brandegeana (camarão-rosado) ou Pachystachys lutea (camarão-amarelo). Arbustos cultivados. Observe filotaxia ... (caráter 9) e lâmina foliar com cistólitos (cristais de carbonato de cálcio, evidenciados sob lupa) e brácteas vistosas, características comuns na família. Flores com simetria ... (caráter 16); corola gamopétala; o androceu com
8.A. Demonstração: Utricularia sp. (utriculária). Lentibulariaceae. Ordem: Erva aquática nativa, com flores zigomorfas e calcaradas (com espora na base da corola, autapomorfia da família). As flores zigomorfas indicam pertencer à ordem ... As folhas apresentam porções diferenciadas em ...(armadilhas sugadoras), autapomorfia da família. Note que um dos exemplares cresce entre as bases das folhas de uma bromélia, com folha de longo pecíolo, peltada e fotossintetizante, além de possuir muitos utrículos mais próximos à base, mergulhados no líquido acumulado pela bromélia.
8.B. Pinguicula sp. Lentibulariaceae. Erva cultivada. Este gênero não possui utrículos, mas sua lâmina foliar apresenta armadilhas adesivas (glândulas) que capturam insetos. Relembre as armadilhas das outras famílias de plantas carnívoras estudadas na aula anterior: adesivas (Drosera, Droseraceae), preênseis (Dionaea, Droseraceae), ou passivas do tipo ascídio (i.e., em jarro, como em Nepenthes, Nepenthaceae).
II. Filogenia de Asterídeas, com enfoque em Asterídeas basais e Asterídeas Lamiídeas. Complete as lacunas abaixo indicando os estados dos caracteres que representam prováveis sinapomorfias de clados (vide página 5):
1. Corola ... (quanto à união das pétalas) 2. Óvulos ... (quanto ao n° de tegumentos)
3. Óvulos ... (quanto ao n° de camadas de células do nucelo) 4.1. Presença de ... (compostos químicos)
4.2. Perda de iridóides.
5. Gineceu com ... carpelos
6.1 Androceu ... (quanto ao n° de estames em relação às pétalas) 6.2 Androceu ... (quanto ao n° de estames em relação às pétalas) 7. Estames ... (quanto à união com a corola)
8. Anatomia nodal (zona de inserção do pecíolo no caule) unilacular. 9. Filotaxia ...
10. Estípulas
11. Prefloração ...
12. Alcalóides (estriquinina, cafeína, quinina) ou glicosídeos cardiotônicos. 13. Corola plicada.
14. Alcalóides tropânicos (triptofano). 15. Prefloração ...
16. Flor ... (quanto à simetria) 17. Oligossacarídeos (reserva substituindo o amido).
18. Margem foliar com dentes teóides (nervura única, com ápice glandular ou opaco decíduo)
III. Extraclasse: Indique as famílias a que pertencem as plantas úteis apresentadas abaixo:
- Alecrim, cóleus, falso-boldo, hortelã, manjericão, menta, orégano, sálvia ... - Batata-doce ... - Batata, berinjela, fumo, estramônio, jiló, pimenta-malagueta, pimentão, tomate ... - Café, gardênia, jenipapo, noni, quina ... - Catuaba, caxeta, ipê, espatódea ...
IV. Extra-classe: estudo de caso - simetria floral e taxa de especiação
A simetria floral é um caráter morfológico tradicionalmente associado á funcionalidade das flores em relação ao processo de polinização. O tipo actinomorfo é considerado como o estado plesiomórfico dessa característica, com múltiplas evoluções independentes para o estado zigomorfo em angiospermas. Várias teorias têm sido propostas para explicar o significado adaptativo da zigomorfia, como a “teoria de deposição do pólen”, que postula que em flores zigomorfas ocorreria uma restrição (canalização) dos movimentos possíveis dos polinizadores ao se aproximarem da flor para obterem o recurso floral, o que facilitaria a deposição do pólen em partes bem definidas do corpo do polinizador, aumentando assim a eficiência da transferência de pólen entre flores da mesma espécie. Em contraste, em flores actinomorfas, visitantes florais poderiam visitar a flor sem tal restrição de movimentos, bem como o pólen seria depositado no corpo do polinizador de forma menos precisa, ocorrendo assim maior mistura de pólen com o de outras espécies, e consequentemente maior perda de gametas masculinos para o processo de polinização. Considerando esse contexto, em populações de plantas que estejam divergindo quanto ao tipo de simetria floral, indivíduos com flores zigomorfas tenderiam a restringir o fluxo gênico entre si e não com as demais formas florais, consequentemente levando ao isolamento reprodutivo e especiação. Dado o maior valor adaptativo atribuído à zigomorfia, supõe-se que clados com flores zigomorfas tenham maiores taxas de especiação do que clados de flores actinomorfas.
Uma pesquisa* testou esta hipótese em um contexto filogenético, comparando o número de espécies de clados contendo famílias de flores zigomorfas, irmãos de clados de famílias de flores actinomorfas:
Os resultados obtidos foram os seguintes: 19 clados irmãos de angiospermas diferiam na simetria da flor:
1. Pergunta: Este estudo corroborou ou não a hipótese inicialmente testada? Por quê ? (use a página 4 para redigir sua resposta)
