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Maio 06 Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
Biologia Vegetal
Capt VII - Plantas com Flôr
Maio 06 Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
• A diversificação das angiospérmicas.
• Diversidade de formas de folhas e de flores
• Controlo genético da floração
• O metabolismo secundário e as cores das flores. Os cromóforosdas flores
• Tipos de polinização
• A importância do odôr
• Sindroma da polinização. Evolução de mutualismos.
• Hibridação e mecanismos de autoincompatibilidade
Plantas com Flôr
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Biologia Vegetal
Monocote
Dicot
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Biologia Vegetal
Características ancestrais/derivadas Sec. XX
• Muitas flores,indefenidas em nº -
• O nº de peças floraiselevado. Arranjo emespiral .
• O ovário súperopassou a ser ínfero eo perianto poucodistinto em cálice ecorola.
• A simetria radial ouactinomórfica
• Poucas flores e em nºdefinido
• O nº de peças floraisreduzido. O eixo floralencurtou-se. Fusão depeças florais.
• O ovário ínfero e operianto tornou-sedistinto em cálice ecorola.
• A simetria irregular ouzigomórfica
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Biologia Vegetal
Que características das plantasancestrais ? Sec. XXI
• Estudos moleculares• Estudos fisiológicos• Estudos ecológicos• Observação e caracterização de fósseis• Avaliação dos factores abióticos e bióticos
árvore ou herbáceaterrestre ou aquática ????
????
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Biologia Vegetal0.01
Pleistocénico 1.8
5.3
23.8
33.7
54.8
65
144
206
248
290
354
Paleozóico 417
443
490
543
PreCâmbrico ~ 3500Arrefecimento do planeta. Massa
continental (Gondwana) equatorial. Baixa concentração de O2
Origem dos eucariotas. Cianobacterias. Origem da vida
Vida AnimalÉpoca
Miocénico
Pliocénico
Recente
Milhões de anos
Eventos climáticos e físicos Vida Vegetal /Tipo de paisagem
Quaternário
Cenozóico
Era Período
Flutuações climáticas frias a amenas. Quatro eventos glaciais
Origem da agricultura e melhoramento genético
Idade do Homem
Clima frio. Glaciação no Hemisfério N. Junção da América do N e do S
por elevação do PanamáFormação dos desertos
Grandes carnívoros. Hominídeos
Iniciam-se glaciações extensas no Hemisfério Sul
Grandes extensões de pastagens e redução das florestas
Herbívoros
OligocénicoSeparação da Amérca do Sul e
Antártida. Formação dos Alpes e Himalaias. Arrefecimento do clima
Especiação das AngiospérmicasPrimatas semelhantes a
macacos
Primeiros mamíferos insectívoros. Primatas.
EocénicoClima ameno a sub-tropical. Separação da Austrália e
Antártida. India colide com a Ásia.
Diversificação nas Angiospérmicas. Formam-se manchas de pastagens
Radiação dos mamíferos e aves.
Mesozóico
PaleocénicoClima ameno a frio.
Desaparecimento de mares continentais
Derivação nas Angiospérmicas. Polinização especializada.
Terciário
CretácicoClima húmido e quente. Nível do
mar alto. Separação da América e África
Primeiras Angiospérmicas. Gimnospérmicas
Extinção dos dinossáurios. Terceira radiação dos
insectos: especialização e diversificação
JurássicoClima quente. Deriva Atlântica. Mares anóxicos. Gondwana e
LaurasiaGimnospérmicas. Cicadáceas Idade dos dinossáurios.
Primeiros mamíferos e aves
Plantas com sementes. Progimnospérmicas
Idade dos répteis. Declínio dos anfíbios. Segunda radiação dos insectos
(metamorfoses)
Triássico
Arrefecimento do clima. Zonas acentuadamente áridas e montanhosas. Pangea no
Hemisfério Norte
Progimnospérmicas. Bennettitales Primeiros dinossáurios
Devónico
Câmbrico
Idade dos anfíbios. Primeiros réteis. Primeira radiação dos insectos (formação das asas).
Primeiras sementes. Primeiras folhas. Fetos arbóreos. Zonas
pantanosas.
Clima subtropical. Nível do mar alto. Formação de depósitos de
carvão.Início da fusão dos continentes.
Carbónico
Rhyniophyta. Grupos modernos de algas e fungos
Invasão dos primeiros artrópodes
Clima quente e seco. Continentes com alguma orogenia.
Diversificação das plantas vasculares sem sementes
Idade dos peixes, primeiros anfíbios e insectos
Ordovício
SilúricoAquecimento. Continentes sem
relevo. Fragmentação da Gondwana. CO2 baixo
PérmicoGlaciação extensa no Hemisfério
Sul. Continente no Hemisfério Sul. Orogenia dos apalacianos
Arrefecimento. Glaciação. Mares cobrindo os continentes. Nìvel do mar baixo. Concentração de O2
mais elevada. Diminuição de CO2
Invasão da Terra pelas plantas Diversificação dos moluscos
Clima quente e seco, CO2 elevadoDiversificação das algas. Primeiros
fungosDiversificação dos
invertebrados
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Biologia Vegetal
- oceanic anoxia events
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Biologia Vegetal
Gondwana
Middle Cretaceous 130 - 100 MA
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Biologia Vegetal
Variações estimadas da cc CO2
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Biologia Vegetal
Tipo de formas de crescimentode angiospérmicas extantesÁrvores tropicais ?
Arbustos xéricos ? Herbáceas ruderais ?
Recrutamento de sementesActividades fotossintéticasMorfologia das folhasFormas de crescimento
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Biologia Vegetal
Folhas das angiospérmicas
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Biologia Vegetal
Tipo de formas de crescimentode angiospérmicas extantesAquáticas ?
Terrestres ?
Exploração de habitats aquáticosRegulação da fotossínteseRegulação do fitocromo Germinação em baixa intensidade luminosa
Aquáticas
Maior diversificação
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Biologia Vegetal
Growth habits amongextant basal angiosperms. (a) Twinning, lianaous habit of Austrobaileyascandens, Queensland, Australia.(b) Seedling of Illicium floridanum, illustrating apseudo-rhizomatous 'creeping' habit with acentral stem axis and an additional shootemerging from the base, Apalachicola, Florida,USA. (c) Scandent shrub habit of Amborellatrichopoda from New Caledonia. Note theflattened cane-like shoots.(d) Chloranthus henryi herbs regenerating on acollapsed slope from a subtropical evergreenforest, Hunan, China.(e) Habit of Schisandra glabra, occurring as anunderstory, scrambling vine, Crowley's Ridge,Arkansas, USA.(f) Sapling of Amborella trichopoda, note thenumerous weeping shoots, that are producedfrom a lignotuber, from Plateau de Dogny, NewCaledonia.(g) Seedling of Trimenia papuana, Mt. Gumi,Morobe Province, Papua New Guinea.(h) A vine-like sapling of Trimenia papuana,from same locality as (g). Later in ontogeny,plants become 'normal-looking' multiplestemmed trees.(i) The scrambling vine growth form of Trimeniamoorei from Stockyard Creek, New SouthWales, Australia.Field and Arens, 2005
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Biologia Vegetal
Factores de diversificação
AbióticosClima - Variações de CO2,temperaturaGeologia - movimentos continentes,orogenia
BióticosDinossaurosInsectos
Substâncias anti-herbivoriaPolinização
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Biologia Vegetal
Factores de diversificação
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Biologia Vegetal
Factores de diversificação
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Biologia Vegetal
Factores de diversificação
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Biologia Vegetal
O que são flores ?
Surridge C. Nature 432, 161 (11 November 2004)
1790, Die Metamorphose der Pflanzen
(The Metamorphosis of Plants), the
poet and philosopher Johann Wolfgang
von Goethe
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Biologia Vegetal
Controlo genético dafloração
Meristem
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Biologia Vegetal
Complexes ofMADS-box proteinsare sufficient toconvert leaves intofloral organsHonma & Goto (2001).Nature 409: 525-529
Classe E:SEPPALATAgenes
Classe A, B, C eE genes
ABC Model
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Biologia Vegetal
Base química da côr dasflores
Flavonóides Carotenóides Clorofilas Quinonas Alcalóides
Ciânicas
Laranja /vermelho
Azul
Amarelo/branco Amarelo
Laranja /vermelho
Verde Amarelo
Vermelho
Amarelo
Vermelho+
Púrpura
Antocianinas Betaxantinas,Betacianinas
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Biologia Vegetal
Conceitos a reter• Qual é a base química da côr das flores
• A variação de côr entre as antocianinas.
• O papel da falta de estabilização da côr no sindroma da polinização
• Os factores de estabilização da côr
• A côr e os polinizadores. As recompensas das plantas na polinização.
• Os mutualismos estritos. Feedbacks positivos e negativos. Causas econsequências na estabilização das espécies
• Os factores presentes nas angiospérmicas que mais permitiram a suaadaptação a novas condições ambientais, pouca extinção e grandediversificação
• A adaptação das plantas e sua diversificação em termos de hibridação,desenvolvimento de produtos secundários
Maio 06 Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
Referências• Raven, Biology of Plants - Angiosperms Capt. 19
• Mauseth, Botany - Angiosperms, Capt 25
• Friedman & Williams 2004. The Plant Cell 16: 119-132.
• Williams & Friedman. 2002. Nature 415: 522-526.
• Friedman. 2006. Nature 441: 337-340
• Field and Arens, 2005. New Phytol 166: 383 - 405
• Pinyopich et al. 2003. Nature 424: 85-88