LUIZ ANTONIO DE JESUS JUNIOR
ESTUDOS MORFOANATÔMICOS NO COMPLEXO
ICHNANTHUS PALLENS (SW.) MUNRO EX BENTH.
(POACEAE, PANICOIDEAE), COMO SUBSÍDIO À SUA TAXONOMIA
FEIRA DE SANTANA - BA 2013
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BOTÂNICA
ESTUDOS MORFOANATÔMICOS NO COMPLEXO ICHNANTHUS
PALLENS (SW.) MUNRO EX BENTH. (POACEAE, PANICOIDEAE),
COMO SUBSÍDIO À SUA TAXONOMIA
LUIZ ANTONIO DE JESUS JUNIOR
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
graduação em Botânica da Universidade Estadual de Feira de Santana, como parte dos requisitos para
obtenção do título de Mestre em Botânica.
ORIENTADORA: PROFa. DRA. REYJANE PATRÍCIA DE OLIVEIRA CO-ORIENTADORA: PROFa. DRA. KELLY REGINA BATISTA LEITE
FEIRA DE SANTANA - BA 2013
BANCA EXAMINADORA
______Prof. Dr. Francisco de Assis Ribeiro dos Santos Departamento de Ciências Biológicas, UEFS
______Profa. Dra. Bárbara Rosemar Nascimento de Araújo União Metropolitana para o Desenvolvimento da Educação e Cultura - UNIME
______Profa. Dra. Reyjane Patrícia de Oliveira Departamento de Ciências Biológicas, UEFS Orientadora e Presidente da banca
FEIRA DE SANTANA - BA 2013
À minha mãe e minha irmã, alicerces da minha vida, pelo apoio incondicional para alcançar meus objetivos.
i
AGRADECIMENTOS
Agradeço sinceramente à minha orientadora Profa Dra. Reyjane Patrícia de
Oliveira, pela oportunidade, amizade, paciência, compreensão e extrema dedicação, inclusive em seus dias de férias.
À minha co-orientadora Profa Dra. Kelly Regina Batista Leite, pela amizade, apoio, dedicação e pelas horas gastas em videoconferências fora do seu horário de trabalho.
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pela bolsa de mestrado concedida.
À Universidade Estadual de Feira de Santana pela viabilização da infraestrutura para desenvolvimento deste trabalho.
A todos os professores do Programa de Pós-graduação em Botânica, pela grande contribuição para minha formação.
À Profa Dra. Claudia Elena Carneiro, coordenadora do Laboratório de
Micromorfologia Vegetal (LAMIV), por disponibilizar as dependências deste para o desenvolvimento dos estudos anatômicos.
Agradeço aos colegas do LAMIV pelo apoio, amizade e pelos momentos de descontração. Em especial ao Dr. Marcos da Costa Dórea e ao Dr. Paulino Pereira
Oliveira, por sempre se mostrarem prestativos quando algum auxilio era solicitado.
Ao Dr. Luiz Fernando Pascholati Gusmão, por disponibilizar o uso do microscópio com câmera acoplada para obtenção das fotomicrografias.
À Fundação Oswaldo Cruz, por disponibilizar o uso do microscópio eletrônico de varredura.
Aos funcionários do LABIO, pela amizade e por sempre se mostrarem prestativos. ii
Ao Christian da Silva, pela grande amizade, pelo subsídio nas coletas dos materiais e constante apoio.
Aos demais irmãos que trabalham com Poaceae: Tutti, Karena e Fabrício pelo auxílio constante.
Às amigas Isys Mascarenhas e Kamilla Lopes pela ajuda na obtenção de materiais herborizados e pela grande amizade construída.
A todos meus amigos da pós-graduação, pela troca de conhecimento e momentos de descontração proporcionados durante esse período. Em especial a: Aline Quaresma,
Ariane, Dani Mendes, Diego Generoso, Gabizão, Grilo, Karol, Lara, Marcelo, Marloca,
Nine, Priscila, Rodolfo, Seu Marlon, Snakinha e Taiara.
Ao amigo Igor Monteiro, pela ajuda na confecção dos mapas e pelo companheirismo construído através de anos de parceria, obrigado irmão.
A toda minha família, pelo incentivo, em especial à minha tia Madalena, pelo exemplo de pessoa.
Agradeço à minha namorada Silvana Santos da Silva, pelas alegrias proporcionadas, pelo cuidado que tem comigo e pelo amor que me confia. Agradeço por estar todo esse tempo ao meu lado, apoiando as minhas decisões, independente de quais sejam! Eu te amo minha gata!
À minha mãe, pelo amor incondicional, sempre me orientando com sabedoria e me estimulando a alcançar meus objetivos. Agradeço também a minha irmã, por sempre me apoiar e servir de exemplo de como enfrentar os osbstáculos da vida.
iii
RESUMO
O gênero Ichnanthus P. Beauv. pertence à tribo Paspaleae, subfamília Panicoideae
(Poaceae). Inclui atualmente ca. 33 espécies ocorrentes predominantemente em ambientes florestais, em especial na região Neotropical. Tem sido tradicionalmente reconhecido pelas lâminas foliares com base geralmente assimétrica, inflorescências paniculadas, espiguetas comprimidas lateralmente e apêndices aliformes na base do lema superior, cicatrizes desses apêndices ou apenas protuberâncias convexas na mesma posição. Uma das suas espécies, I. pallens (Sw.) Munro ex Benth., com cicatrizes na base do lema superior, inclui duas variedades (I. pallens var. pallens e I. pallens var. major (Nees)
Stieber). Essa demonstra grande variação nos caracteres vegetativos e reprodutivos, com vários morfotipos cujas morfologias às vezes se sobrepõem, entre si e com outras espécies relacionadas, como I. tenuis (J.S Presl) Hitchc. e I. ruprechtii Döll, constituindo o complexo I. pallens. Com base em amostras obtidas em campo e em materiais depositados em herbários, foram realizadas análises morfoanatômicas envolvendo folhas e inflorescências em representantes desse complexo, a fim de verificar a ocorrência de variações inter e intraespecíficas, e se tais caracteres podem ser úteis para fins taxonômicos. Para as análises em secção transversal das lâminas foliares e dos pedúnculos das inflorescências, as amostras foram emblocadas em resina histológica e analisadas através de microscopia óptica. Para o estudo da superfície da epiderme foliar e dos antécios, foi utilizada, além da microscopia óptica, análises de microscopia eletrônica de varredura. Lâminas foliares e inflorescências também foram analisadas em microscópio estereoscópico. Foi observada uma forte distinção na anatomia foliar de I. pallens em relação às duas espécies analisadas, sendo designados três padrões principais envolvendo iv
essa espécie: o „padrão I. pallens sensu stricto’, formado por I. pallens var. major e I. pallens var. pallens modos axillaris, delicado e sensu stricto; o „padrão I. pallens modo confertus‟, formado exclusivamente por I. pallens var. pallens modo confertus e „padrão
I. pallens modo areolatus‟, composto apenas por I. pallens var. pallens modo areolatus.
As duas outras espécies analisadas também representam padrões distintos (I. tenuis e I. ruprechtii). Os dados da anatomia do pedúnculo da inflorescência confirmam esses padrões, enquanto os caracteres macromorfológicos das inflorescências e da superfície do antécio em MEV apresentam muita sobreposição. Os caracteres morfoanatômicos avaliados no complexo I. pallens, tanto em níveis inter quanto intraespecíficos, possuem variação pouco significativa relacionada à distribuição geográfica. Mas ao contrário, existem caracteres anatômicos exclusivos de cada táxon, o que garante a eficácia dos mesmos para subsidiar decisões taxonômicas no grupo.
v
ABSTRACT
The genus Ichnanthus P. Beauv. belongs to the tribe Paspaleae, subfamily Panicoideae
(Poaceae), and currently includes ca. 33 species occurring predominantly in forests, especially in the Neotropical region. The genus has been traditionally recognized by leaf blades with asymmetrical base, paniculate inflorescences, spikelets laterally compressed, and the presence of winged appendages, scars or convex protuberances at the base of the upper lemma. One species of this genus, I. pallens (Sw.) Munro ex Benth., which possess scars at the base of the upper lemma, includes two varieties (I. pallens var. pallens and I. pallens var. major (Nees) Stieber). This species displays high variability in morphological vegetative and reproductive characters, with numerous morphotypes whose morphology often overlap between them and even with the morphology of related species such as I. tenuis (J.S Presl) Hitchc. and I. ruprechtii Döll; these three taxa constitute the I. pallens complex. Based on field-collected samples and material housed in herbaria we conduced morphoanatomical analyzes of leaves and inflorescences from taxa in this species complex, in order to find intra- and/or interspecific variations which could be useful to taxonomic decisions. For cross-sections of the leaf blades and inflorescence peduncles the samples were embedded in histological resin and analyzed using an optical microscope.
For the study of leaf epidermis and anthecia surfaces we used both light microscopy and scanning electron microscopy. Leaf blades and inflorescences were also analyzed using a stereoscopic microscope. We observed considerable differences in the leaf anatomy of I. pallens when compared with the two other species analyzed, and three main patterns involving this species were observed: the „I. pallens sensu stricto’ pattern, comprising I. pallens var. major and I. pallens var. pallens modes axillaris, delicate and sensu stricto; the „I. pallens mode confertus‟, comprising exclusively I. pallens var. pallens mode vi
confertus, and the „I. pallens mode areolatus, comprising I. var. pallens mode areolatus only. The other two species analyzed (I. tenuis and I. ruprechtii) also displayed distinct patterns. The information about the anatomy of the peduncle confirm these patterns, whereas macromorphological characters of the inflorescences and micromorphological characters of the anthecium surface often overlap. The variation found in morphoanatomical characters evaluated in the I. pallens complex, both at intra- and interspecific levels are scantly correlated to geographic distribution. On the other hand, there are anatomical characters exclusive to each taxon, which ensures their effectiveness to support taxonomic decisions in the group.
vii
SUMÁRIO
AGRADECIMENTOS ...... i
RESUMO ...... iii
ABSTRACT ...... v
INTRODUÇÃO GERAL ...... 1
CAPÍTULO I.
An improvement in processing micro techniques on grass leaf blades ...... 13
CAPÍTULO II.
Aspectos da anatomia foliar de representantes do complexo Ichnanthus pallens (Sw.)
Munro ex Benth. (Poaceae, Panicoideae) ocorrentes no Brasil ...... 23
CAPÍTULO III.
Morfoanatomia reprodutiva do complexo Ichnanthus pallens (Sw.) Munro ex Benth.
(Poaceae, Panicoideae) e suas implicações taxonômicas ...... 58
CONSIDERAÇÕES FINAIS ...... 93
ANEXO ...... 95 1
INTRODUÇÃO GERAL
Poaceae pertence à ordem Poales e é uma das maiores famílias das Angiospermas, com aproximadamente 11.000 espécies, distribuídas em cerca de 700 gêneros (Watson &
Dallwitz, 1992; Renvoize & Clayton, 1992; Osborne et al., 2013). Atualmente compreende
12 subfamílias (GPWG II, 2012), dentre elas Panicoideae, que abriga cerca de 220 gêneros e aproximadamente 3.330 espécies encontradas em quase todo o mundo, porém, com maior diversidade concentrada nas regiões tropicais e subtropicais (Sánchez-Ken & Clark, 2010).
De acordo com a circunscrição de Sánchez-Ken & Clark (2010), Panicoideae foi dividida em 12 tribos, sendo Paniceae a maior delas, com aproximadamente 2.000 espécies.
Essa tribo foi historicamente reconhecida em um senso amplo (Paniceae s.l.), caracterizada pela presença de espiguetas articuladas abaixo das glumas, sendo que dos dois antécios típicos de Panicoideae, o inferior seria estaminado ou neutro, com lema glumiforme, pálea presente ou ausente e o superior frutífero, com lema e pálea menos membranosas que as glumas.
No entanto, de Morrone et al. (2012), com base em informações moleculares, citogenéticas e morfológicas, sugeriram uma nova circunscrição para Paniceae s.l., dividindo- a nas tribos Paspaleae, que inclui gêneros Americanos com número cromossômico básico x =
10 e Paniceae s.s., incluindo gêneros Pantropicais com número cromossômico básico x = 9.
O gênero Ichnanthus P. Beauv. é um dos representantes da tribo Paspaleae e inclui plantas anuais ou perenes, estoloníferas, cespitosas, eretas ou decumbentes e radicantes ou não nos nós inferiores. As lâminas foliares são linear-lanceoladas até oval-lanceoladas, com
ápice agudo ou acuminado, e a base, tipicamente assimétrica, às vezes é abruptamente estreitada (pseudopecíolo) (Oliveira et al., 2003; Boechat, 2005). As inflorescências são 2
panículas típicas, com espiguetas lateralmente comprimidas, com antécio superior apresentando apêndices aliformes, cicatrizes ou protuberâncias na base do lema (Stieber,
1982; 1987), o que distingue este gênero dos demais.
Tais estruturas da base do lema foram usadas como base para o reconhecimento de dois grupos dentro desse gênero: Ichnanthus sect. Ichnanthus, caracterizada pela presença de apêndices aliformes, e I. sect. Foveolatus Pilg., que inclui espécies com cicatrizes ou protuberâncias (Stieber, 1982, 1987). A circunscrição de Ichnanthus e de suas categorias infragenéricas está sendo reavaliada com base em dados moleculares e morfológicos (Silva,
2013). Esse gênero inclui atualmente 33 espécies aceitas, predominantemente florestais, e das quais 29 ocorrem no Brasil (Mota & Oliveira, 2012; Silva, 2013).
Uma das espécies desse gênero, Ichnanthus pallens (Sw.) Munro ex Benth., considerada por Stieber (1987) como parte de I. sect. Foveolatus, é a que apresenta maior distribuição conhecida no gênero (Pantropical), sendo bastante representativa nas florestas
Neotropicais (Stieber, 1987). Também apresenta maior amplitude ecológica, pois embora seja predominantemente florestal, pode ser encontrada menos comumente em campos, cerrados, caatinga ou ambientes perturbados (Oliveira et al. 2003). São plantas estoloníferas que apresentam espiguetas com antécio superior apresentando rotação de 90º sobre a ráquila, além de duas cicatrizes na base do lema superior (Boechat, 2005).
A delimitação de I. pallens é complicada devido ao fato da mesma ser considerada em um senso muito amplo, e por isso, foi citada por Stieber (1987) como um Complexo taxonômico. Alguns dos seus caracteres se sobrepõem com espécies morfologicamente similares (Renvoize 1984; Stieber, 1987; Dávila, 1994; Boechat 2005), como I. tenuis (J.S
Presl) Hitchc. & Chase. e I. ruprechtii Döll, as quais também apresentam forte relação filogenética, como demonstrado recentemente por Silva (2013). No estudo taxonômico de
Ichnanthus no Brasil, Boechat (2005) distinguiu I. pallens de I. tenuis pelo ápice das glumas 3
longo-acuminado a aristado e também pela pilosidade das mesmas. I. ruprechtii Döll também tem sido referida como similar a essa espécie, sendo distinta principalmente por ser sublenhosa e apresentar lâminas foliares relativamente maiores (Boechat, 2005).
Várias espécies também têm sido consideradas na sinonímia de I. pallens, em detrimento da grande variação observada em certos caracteres vegetativos e na estrutura da inflorescência. Dentre os mais de 25 nomes sinonimizados nessa espécie (The Plant List,
2012), podem ser citados I. confertus K.E.Rogers, cujo hábito, consistência das folhas e estrutura da inflorescência são muito distintos de plantas típicas de I. pallens, além de I. vicinus (Bailey) Merr., já considerada recentemente como uma espécie independente
(Christin et al., 2009).
Na revisão taxonômica de Ichnanthus sect. Foveolatus proposta por Stieber (1987), duas variedades foram aceitas para essa espécie: Ichnanthus pallens var. pallens e I. pallens var. major (Nees) Stieber. Ambas são bem representadas no Brasil (Boechat, 2005), e segundo essa autora, a primeira ocorre nos estados da Bahia, Ceará, Distrito Federal, Espírito
Santo, Maranhão, Mato Grosso, Minas Gerais, Pará, Santa Catarina, São Paulo, Rio de
Janeiro e Rio Grande do Sul. Por outro lado, I. pallens var. major é registrada nos estados do
Amapá, Amazonas, Mato Grosso, Pará, Paraná, Rio Grande do Sul, Rio de Janeiro, Santa
Catarina e São Paulo (Boechat, 2005).
Segundo Stieber (1987), o principal caráter que separa estas duas variedades é o tamanho das espiguetas, sendo que na primeira, estas medem 3 a 4 mm de comprimento e na segunda, 5 a 6 mm de comprimento. Esse autor ressaltou ainda a grande variação nos caracteres vegetativos e reprodutivos em I. pallens var. pallens, dividindo-os em cinco modos.
No Brasil, Boechat (2005) referiu „I. pallens sensu stricto’, para o Amapá,
Amazonas, Bahia, Ceará, Distrito Federal, Espírito Santo, Goiás, Maranhão, Minas Gerais, 4
Pará, Paraíba, Paraná, Rio Grande do Sul, Rio de Janeiro, Roraima, Santa Catarina e São
Paulo. O mesmo foi caracterizado pelas lâminas foliares longas e lanceoladas, inflorescência piramidal com (5)8-13 × 2-6 cm, pouco ramificada e pauciflora, em geral longamente exserta com pedúnculo delgado de 4-18 cm comprimento, 8-20 ramos, os inferiores de (2,5)5-10 cm ou menos frequentemente inclusa, e inflorescências axilares presentes ou não.
O “modo areolatus”, encontrado no Acre, Amapá, Bahia e Pará, inclui plantas robustas, com lâminas foliares largamente lanceoladas, de 7-12 × (1,5)2-3,5 cm, com inflorescências terminais e axilares, as terminais longas com de 7-15 × 3-9 cm, abertas, densifloras, com ramos até terciários, os inferiores com 5-9 cm de comprimento e pedúnculo
4 cm de comprimento Boechat (2005).
Um outro morfotipo reconhecido pelo mesmo autor, o “modo confertus” foi citado por Boechat (2005) para o Maranhão, Mato Grosso, Pará, Rondônia, Roraima e São Paulo, e recentemente indicado para a Bahia por Pimenta & Oliveira (2010). Este apresenta os nós do colmo, bainhas foliares e colo muito pilosos, lâminas ovais ou oval-lanceoladas com 3-6 ×
1,3-2,2 cm, inflorescências terminais e axilares, parcialmente inclusas a exsertas, compactamente floridas, as terminais medindo 1,5-4,5 × 0,6-4 cm, compostas de muitos ou poucos ramos ascendentes de 1,5-2 cm de comprimento, os primários ramificados ou não, pedúnculo até 2 cm de comprimento.
Para o “modo axillaris”, encontrado no Amazonas, Espírito Santo, Pará, Paraná e
Mato Grosso, Boechat (2005) citou lâminas curtas, largamente ovais, 5-7 × 2-3 cm, inflorescência pequena, compacta, oval, 5 × 2-3 cm, pouco exserta.
O “modo delicado‟ é encontrado na Amazonas, Distrito Federal, Ceará, Distrito
Federal, Minas Gerais e Paraná, caracterizado por lâminas curtas, lanceoladas, (1,5)2,5-6,5 ×
0,5-1,2(1,8) e inflorescência de 2,5-4,5 × 0,5-1,5 cm com até 7 ramos não ramificados, delicados, os basais de 2-4 cm de comprimento e pedúnculos de 6-14 cm de comprimento 5
Boechat (2005). Este último morfotipo é considerado muito semelhante a I. tenuis do qual difere apenas pelas espiguetas glabras. Devido especialmente a plantas incluídas nesse morfotipo, a delimitação entre essas duas espécies tem sido muito complicada, com vários caracteres ocorrendo em sobreposição.
Além de Stieber (1987) e Boechat (2005), outros autores também têm comentado esse alto polimorfismo em Ichnanthus pallens, a exemplo de Mota (2009), no levantamento realizado em uma área de Floresta Montana no sul da Bahia, e Pimenta & Oliveira (2010), em um remanescente de Mata Atlântica na região da Costa do Dendê, também no sul da Bahia.
Essas autoras referem a presença de vários morfotipos dessa espécie ocorrendo uma mesma floresta, e ainda, que os morfotipos observados muitas vezes não são congruentes com aqueles descritos pelos autores anteriormente citados. Isso demonstra a dificuldade taxonômica que envolve I. pallens, sendo necessárias avaliações de diferentes caracteres que possam auxiliar na compreensão sobre sua delimitação.
Trabalhos anatômicos como os de Prat (1936), Metcalfe (1960) e Ellis (1976; 1979) são clássicos no estudo de Poaceae, nos quais são abordados aspectos gerais da morfologia e anatomia de órgãos, principalmente vegetativos. Outros autores têm desenvolvidos estudos mais pontuais em grupos de Poaceae, a exemplo de Renvoize (1987), especificamente para
Paniceae s.l.
Prat (1936) compilou dados não só de anatomia, mas também de citologia e morfologia em órgãos vegetativos e de inflorescências de espécies adultas, de plântulas e embriões, inclusive da subfamília Panicoideae, além de aspectos químicos, fisiológicos e ecológicos. Esse autor não fez referência às espécies de Ichnanthus, mas incluiu em seu estudo algumas espécies de gêneros como Panicum L., do qual Ichnanthus foi segregado.
Metcalfe (1960) abordou de forma mais ampla a anatomia e morfologia de órgãos vegetativos de Poaceae (folhas, colmos, rizomas e raízes), fornecendo caracteres diagnósticos 6
para identificação de alguns gêneros relacionados, principalmente de aspectos presentes na epiderme foliar (tipos de célula silicosa e de tricomas, formato das células curtas e longas, formato das papilas e formato da célula subsidiária próxima ao estômato) e em visão transversal (orientação da nervura principal em relação às faces epidérmicas, disposição do esclerênquima próximo à nervura central e ao longo do mesofilo, tipo de clorênquima, tipo e quantidade de células buliformes na lâmina foliar e interrupção ou não da bainha de células parênquimáticas).
Paniceae s.l. foi caracterizada por Metcalfe (1960) por apresentar, em secção transversal da lâmina foliar, células silicosas acima das nervuras, tricomas longos, bicelulares, clorênquima radiado evidente ou não, presença de bainha simples envolvendo os feixes vasculares e quando presente uma bainha dupla, normalmente associada apenas ao feixe principal. No entanto, neste trabalho também não foram estudados espécimes pertencentes ao gênero Ichnanthus.
Os trabalhos de Ellis (1976; 1979), apresentam uma ampla caracterização dos representantes de Poaceae, quanto à anatomia foliar em secção transversal e paradérmica, respectivamente. Constituem-se em excelentes ferramentas de consulta para os padrões anatômicos observados nas espécies dessa família, através dos mais de 900 caracteres listados apenas de aspectos da lâmina foliar em secção transversal, e mais de 350 referentes à epiderme.
Estudos envolvendo anatomia foliar têm se mostrado de grande valor taxonômico em certos grupos Poaceae, e na tribo Paniceae s.l., isso foi demonstrado, por exemplo, por
Renvoize (1987), o qual discutiu ainda suas possíveis vias fotossintéticas. Zuloaga et al.
(2000) realizaram uma análise cladística para essa tribo, utilizando a anatomia foliar como uma das fontes de caracteres. Dentre os caracteres avaliados, estão a presença ou ausência de bainha parenquimática e mestomática, a posição dos cloroplastos (centrípetos ou centrífugos) 7
na bainha parenquimática do tipo Kranz, presença ou ausência de células fusóides no mesofilo, o número máximo de células clorenquimáticas entre os feixes vasculares, e o arranjo do mesofilo (se laxo ou compacto).
Silva & Alquini (2003) sugeriram que aspectos da epiderme podem ser úteis na delimitação de espécies de Axonopus P. Beauv., outro gênero atualmente incluído na tribo
Paspaleae. No trabalho de Guglieri et al. (2008), foram analisados os padrões anatômicos das espécies de Panicum L. subg. Panicum (posicionado em Paniceae s.s.), os quais foram úteis na delimitação das seções do táxon estudado.
Em Ichnanthus, aspectos relacionados à anatomia foliar ainda são pouco conhecidos, cujos dados resumem-se aos trabalhos de Stieber (1982), que analisou aspectos gerais da anatomia foliar do gênero, e Arriaga (1982), que analisou a anatomia foliar de oito espécies encontradas na Argentina: I. inconstans (Trin. ex Nees) Döll, I. procurrens (Nees ex Trin.)
Swallen, I. minarum (Nees) Döll, I. pallens, I. ruprechtii, I. nemorosus (Sw.) Döll, I. tarijianus K.E.Rogers e I. tenuis. Porém, tais dados eram inexistentes para representantes de
Ichnanthus ocorrentes no Brasil, incluindo I. pallens e espécies relacionadas.
Estudos de anatomia foliar têm sido úteis na delimitação de espécies em outros grupos de Poaceae que ocorrem em florestas do Brasil, especialmente na Mata Atlântica, a exemplo dos bambus, como em Colanthelia McClure (Santos-Gonçalves, 2005), Raddia
Bertol. (Oliveira et al., 2008a), Pariana Aubl. (Oliveira et al., 2008b) e Parodiolyra
Soderstr. & Zuloaga (Jesus Junior et al., 2012). Isso pode demonstrar a potencialidade de tais dados também para a taxonomia de espécies de Ichnanthus, as quais ocorrem em geral nos mesmos ambientes.
Quanto à anatomia de órgãos reprodutivos, tais estudos são menos expressivos em
Poaceae, embora inflorescências e espiguetas geralmente sejam utilizadas como a base da 8
classificação na família, empregadas para identificação nos mais variados níveis taxonômicos
(Clayton & Renvoize, 1986).
No caso de Ichnanthus, caracteres ligados à estrutura dos antécios têm sido cruciais para identificação das espécies, mas até o momento estudos de anatomia envolvendo estruturas reprodutivas são completamente inexistentes. E ainda, nenhum estudo tentou avaliar nesse gênero variações macromorfológicas associadas a padrões anatômicos em espécies reconhecidas em um sentido amplo, incluindo categorias infraespecíficas, a exemplo de I. pallens.
Assim, visando preencher tais lacunas e dar suporte aos estudos taxonômicos em andamento envolvendo o gênero, o presente trabalho procurou analisar tanto caracteres vegetativos quanto reprodutivos em representantes de Ichnanthus pallens, incluindo suas categorias infraespecíficas, e espécies consideradas taxonomicamente relacionadas, como I. tenuis e I. ruprechtii.
O capítulo 1 apresenta importantes modificações realizadas no protocolo de emblocamento com resina histológica e adequações para técnicas de processamento no micrótomo rotativo, tendo como base amostras selecionadas de Ichnanthus. O capítulo 2 inclui análises da anatomia foliar em representantes de I. pallens e espécies relacionadas, fornecendo descrições anatômicas e comparação entre os materiais analisados. E por fim, o capítulo 3 reúne os principais achados das análises que utilizaram caracteres reprodutivos, os quais são comparados aos dados da anatomia foliar, com o objetivo de contribuir para uma maior clareza nos limites taxonômicos no grupo.
9
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13
CAPÍTULO I
______
An improvement in processing micro techniques on grass
leaf blades
Artigo submetido para publicação no periódico Brazilian Journal of Biology 14
An improvement in processing micro techniques on grass leaf blades
Jesus Junior, LA.a*, Oliveira, RP.a and Leite, KRB.b
aPrograma de Pós-graduação em Botânica, Departamento de Ciências Biológicas, Universidade
Estadual de Feira de Santana – UEFS, BR 116N Km 3, CEP 44031-460, Feira de Santana, BA, Brasil
bDepartamento de Botânica, Instituto de Biologia, Universidade Federal da Bahia – UFBA, Rua Barão
de Jeremoabo, 147, Campus de Ondina, CEP 40170-290, Salvador, BA, Brasil
*e-mail: [email protected]
(With one plate)
Keywords: Plant anatomy, Poaceae, historesin.
Palavras-chave: Anatomia vegetal, Poaceae, resina histológica
15
Abstract
Some Poaceae materials are difficult to infiltrate with historesin, and in this paper we communicate modifications to this leaf sectioning microtechnique with the objective of improving sample processing in representatives of this family. The sections obtained with the modifications here suggested are clearer than those obtained following the protocol found in the literature, thus allowing more precise anatomical descriptions. The modifications are also advantageous due to the reduction of total processing time of materials.
Resumo
Certos materiais de Poaceae apresentam problemas para infiltração por resina histológica, e assim apresentamos modificações nessa técnica em cortes de folhas, visando aperfeiçoar o processamento de amostras em representantes dessa família. Os cortes obtidos com as modificações aqui sugeridas se mostraram nítidas quando comparadas
àquelas realizadas seguindo protocolo encontrado na literatura, possibilitando assim descrições anatômicas mais precisas. As mudanças se mostraram vantajosas também em relação à diminuição do tempo total de processamento dos materiais.
Introduction
Anatomical studies are widely used in Poaceae, being an important tool for both taxonomic and evolutionary studies (Prat, 1936; Metcalfe, 1960; Ellis, 1976, 1979;
Renvoize, 1987; GPWG 2001; Oliveira et al., 2008a,b; Jesus Junior et al., 2012). However, the micro techniques traditionally used often do not provide good results for certain taxonomic groups in this family, which requires great investment for optimization of laboratory protocols. 16
Among the most widely used micro techniques, the embedment in historesin has proven a viable alternative to anatomical studies in Poaceae, especially for use with cross sections of leaves. One of the main reasons for its popularity is the small sample size which is needed. Allied to this is the guaranteed speedy execution of the process, the obtainment of sections with an ideal thickness for analysis, and additionally the possibility of using herborized samples, what would be impracticable for example by using cut hand techniques (Meira & Martins, 2003).
However, it has been observed that some Poaceae materials present problems for infiltration by historesin, prompting adaptations of the protocols found in the literature, such as those described by Sass (1940). Thus, we propose modifications to the technique of embedment in historesin for leaf samples of Poaceae, aiming to improve the processing of representatives of this family and contribute to the anatomical studies that have been developed in this group.
Material and methods
The materials used in this work were obtained from collection trips throughout Brazil, with voucher specimens deposited in the herbarium of the Universidade Estadual de Feira de
Santana (HUEFS): C. Silva 745 (Petrópolis, Rio de Janeiro), C. Silva 841 (Angra dos Reis,
Rio de Janeiro) and K. M. Pimenta 165 (Igrapiúna, Rio de Janeiro). All samples are from representatives of the Ichnanthus pallens (Sw.) Munro ex Benth., which is included in subfamily Panicoideae and which was selected as the model for this study.
The first two samples were fixed in a 70% Formalin/acetic acid/alcohol (FAA70) solution and later, they were transferred to a 70% ethanol solution (Johansen 1940) until they were processed. The was obtained directly from the herbarium specimen and was rehydrated following the protocol of reversal of herborization indicated by Smith & Smith 17
(1942), and then kept in a 70% ethanol solution until the preparation of the sections. In all materials the median portion of the second leaf blade below the inflorescence was selected for analysis.
The samples were embedded in historesin (Leica) with three replications per specimen. Prior to embedment the materials were dehydrated in a graded ethanol series
(80%, 90% and 100%; 2 hours per changing). The materials were then embedded in a 1:1 mix of 100% ethanol and historesin for 2 hours, followed by embedment in pure historesin for a further 2 hours, and then kept in a refrigerator for 72 hours in 2.0 mL microtubes with activated historesin (prepared following the manufacturer's instructions).
After this period the samples were embedded in polyethylene plates according to the manufacturer's instructions and maintained in an oven at 40 °C for 6 hours. Finally, the blocks were glued with cyanoacrylate in wood bases and placed in silica gel until the moment of their use. These blocks were sectioned with disposable razors (Leica 818) in a rotary microtome (Micron), with 8, 9 and 10 µm, these cuts being subsequently transferred to Petri dishes with distilled water at 45 ºC for dilatation. Thereafter the cuts were stained with 0.25% toluidine blue in 0.1 M phosphate buffer pH 6.8 (Kraus & Arduin, 1997), similar to the procedure used when doing freehand cuts, including the same washing process. Then the cuts were mounted on slide and coverslip using Entelan (Merck)
(adapted from Sass 1940).
These procedures were conducted at Universidade Estadual de Feira de Santana, with cuts and sample processing performed in the Laboratory of Plant Micromorphology
(LAMIV) using the Zeiss optical microscope Primo Star. Photomicrographs were taken using an Olympus BX51 microscope with an attached DP25 camera and the software
“Imaging Software Cellsens” version 2.3 build 7045.
18
Results and discussion
The materials analyzed (Figure 1) displayed anatomical patterns consistent with those described by Metcalfe (1960) for tribe Paniceae s.l., group to which I. pallens belongs.
These anatomical patterns are: radiated chlorenchyma, simple sheath surrounding the vascular bundles in the mesophyll and double sheath associated with midrib, where the parenchymatous sheath lacks chloroplasts, indicating that the species is C3, although resembling a sheath of the Kranz type. The epidermis has bulliform cells on both sides of the blade, and substomatic chambers usually associated with vascular bundles of second and third orders.
When the infiltration with historesin is insufficient in a sample there occur retraction of the tissues, resulting in cuts displaying indistinct cell boundaries as seen in Figure 1 A-
B. However, using the protocol suggested here the cuts obtained were sharper (Fig. 1C-E) than those obtained following the manufacturer's standard protocol (Fig. 1A-B), and thus enable more accurate anatomical descriptions.
The modifications in staining micro techniques and preparation of the blades proposed here for Poaceae materials proved advantageous in terms of reducing the total processing time of the materials, thereby making possible the study of large quantities of samples in a short period of time. The reason is that some steps of the standard protocol becomes unnecessary, namely to arrange the sections with excess of historesin on the blade, and the washing following the coloration in a glass container; the new protocol also avoids the occasional losses of sectioned materials. It can greatly optimize anatomical studies in Poaceae, and it has the potential of being also extended to other graminoid groups of plants such as Cyperaceae for exemple. It is a tool of relatively low cost that can provide quick answers to taxonomic and evolutionary questions.
19
Acknowledgments
The authors thank the Center for the Study of Biodiversity of the Michelin Ecological
Reserve, in the person of Dr. Kevin Flesher, for the financial support and infrastructure for collection of materials; Christian da Silva for obtaining part of the samples in the field;
Marlon Machado for English revision; Universidade Estadual de Feira de Santana for providing the infrastructure utilized to perform the analyzes; Fundação de Amparo à
Pesquisa do Estado da Bahia (grant PNE 0020/2011) and to the Conselho Nacional de
Desenvolvimento Científico e Tecnológico for the financial support (grants 562349/2010-3 e 563558/2010-5) and a Productivity Research Grant (PQ2) to the second author; and to the
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior for granting a master's scholarship to the first author.
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Table 1: Differences between standard protocol and protocol described here.
Standard protocol (Sass, 1940) Protocol described here
Steps of the resin embedment 1) ethanol 100% + historesin; 2) activated historesin 1) ethanol 100% + historesin; 2) pure historesin; 3)
activated historesin
Time spent in the refrigerator 24h 72h
(stage: activated historesin)
Use of the vacuum pump indicated to Poaceae and similar families unnecessary between steps
Oven post-embedment 45° C until harden 40 °C for 6 hours
Processing post-section cutting mounted on slide cutting transferred to Petri dishes with distilled water
at 45 ºC for dilatation
Coloring dye added over the cutting in the slide cutting dipped in the dye
Washing slides washed in glass or metal supports cutting washed in Petri dishes and subsequently
mounted on a slide 22
Figures 1A-E. Transversal sections of leaves of Ichnanthus pallens (Sw.) Munro ex Benth. (Poaceae). A-B. Sections obtained from the standard protocol as described in the literature. A. General view of the mesophyll. B. Midrib. C-E. Sections obtained from the modified protocol. C. Midrib with inflated parenchymatous leaf sheath. D. Detail of third order vascular bundle with associated substomatic chambers. E. View of the mesophyll with the distribution of bulliform cells. D-E. Captions: Bp – Inflated parenchymatous leaf sheath; Cse – substomatic chambers; Cb – bulliform cell; Pr – radiate parenchyma. Bars = 50 µm.
23
CAPÍTULO II
______
Aspectos da anatomia foliar de representantes do
complexo Ichnanthus pallens (Sw.) Munro ex Benth.
(Poaceae, Panicoideae) ocorrentes no Brasil
Artigo formatado para submissão no periódico Flora
24
Resumo
O presente trabalho analisou a anatomia foliar do complexo Ichnanthus pallens, incluindo as variedades e morfotipos reconhecidos nessa espécie, comparando tais informações a espécies similares, a fim de ampliar o conhecimento sobre os padrões anatômicos no gênero e avaliar a utilidade desses caracteres para subsidiar decisões taxonômicas no grupo. Foi utilizada microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura, em amostras obtidas em campo e em herbário, com análise dos caracteres em visão paradérmica e em corte transversal. Os caracteres analisados são taxonomicamente informativos, tanto para categorias infra quanto interespecíficas. Existe forte distinção na anatomia foliar das categorias infraespecíficas de I. pallens, sendo designados três padrões principais, ‘padrão I. pallens sensu stricto’, ‘padrão I. pallens modo confertus’ e o ‘padrão I. pallens modo areolatus’. Além disso, I. pallens também apresentou considerável distinção anatômica em relação a I. ruprechtii e I. tenuis, confirmando a utilidade de tais caracteres para fins de delimitação no grupo.
Palavras chave: anatomia vegetativa, MEV, gramíneas florestais, tribo Paspaleae,
Ichnanthus tenuis, Ichnanthus ruprechtii
25
Abstract
This work analyzed the leaf anatomy of the Ichnanthus pallens complex, including the varieties and morphotypes recognized for this species, comparing such information to similar species in order to increase the knowledge of anatomical patterns in the genus and evaluate the utility of these characters to subsidize taxonomic decisions in the group. We used light microscopy and scanning electron microscopy in samples obtained from the field and from herbaria, with analysis of the characters in cross-section and paradermal section views. The characters analyzed are taxonomically informative, both to intra- and interspecific categories.
There is a strong distinction in the leaf anatomy of intraspecific categories of I. pallens with three main patterns found: the ‘I. pallens sensu stricto’ pattern, the ‘I. pallens mode confertus’ pattern and the ‘I. pallens mode areolatus’ pattern. Moreover I. pallens also displayed considerable anatomical distinctiveness from I. ruprechtii and I. tenuis, thus confirming the utility of these characters for the purpose of delimiting in the group.
Keywords: vegetative anatomy, SEM, forest grasses, tribe Paspaleae, Ichnanthus tenuis,
Ichnanthus ruprechtii
26
Introdução
Ichnanthus P. Beauv. é um gênero pertencente à família Poaceae, subfamília
Panicoideae, e inclui ca. 33 espécies, 29 delas ocorrentes no Brasil (Boechat, 2005; Mota &
Oliveira, 2012; Silva, 2013). Suas espécies têm distribuição predominantemente neotropical
(Zuloaga 1981; Clayton & Renvoize 1986; Boechat 2005) e ocorrem, em geral, em florestas, podendo, porém, ser encontradas menos comumente em campos, cerrados, caatinga ou ambientes perturbados (Oliveira et al., 2003). A estrutura da base do lema no antécio superior tem tradicionalmente definido dois grupos nesse gênero: I. sect. Ichnanthus, caracterizada pela presença de apêndices aliformes, e I. sect. Foveolatus Pilg., que apresenta cicatrizes ou protuberâncias convexas na mesma posição (Stieber, 1982, 1987). A circunscrição desses grupos e seus relacionamentos têm sido alvo de estudos filogenéticos (Silva, 2013), os quais demonstram que esses grupos correspondem a diferentes linhagens dentro da tribo Paspaleae.
Ichnanthus pallens (Sw.) Munro ex Benth. integra a linhagem que apresenta cicatrizes na base do antécio superior e foi definida ainda, segundo Stieber (1987), pelas espiguetas com o antécio superior com rotação de 90º sobre a ráquila. Entretanto, sua delimitação é complexa em relação a outras espécies deste grupo. Alguns autores mencionam sua semelhança com I. tenuis (J.S Presl) Hitchc. & Chase e I. ruprechtii Döll, devido a caracteres morfológicos que se sobrepõem (Renvoize, 1984; Stieber, 1987; Dávila, 1994; Boechat,
2005). Estas espécies também apresentam forte relação filogenética como demonstrado recentemente por Silva (2013).
No estudo taxonômico do gênero Ichnanthus no Brasil, Boechat (2005) distinguiu I. pallens de I. tenuis pelo ápice das glumas longo-acuminado a aristado e também pela pilosidade das mesmas. I. ruprechtii também tem sido referida como similar a essas espécies, sendo distinta principalmente pelo aspecto sublenhoso e lâminas foliares relativamente maiores (Boechat, 2005). 27
Na revisão taxonômica de Ichnanthus sect. Foveolatus feita por Stieber (1987), duas variedades foram aceitas para essa espécie: Ichnanthus pallens var. pallens e I. pallens var. major (Nees) Stieber. Segundo este autor, o principal caráter que separa estas duas variedades é o tamanho das espiguetas, sendo que na primeira, estas medem de 3 a 4 mm de comprimento e na segunda, de 5 a 6 mm de comprimento. Em I. pallens var. pallens, este autor constatou grande heterogeneidade morfológica, reconhecendo cinco diferentes morfotipos discriminados na Tabela 1.
A maioria das diferenças observadas nesses morfotipos corresponde a aspectos vegetativos, especialmente no que diz respeito aos caracteres das folhas. Em Poaceae, estes caracteres têm sido úteis para fins taxonômicos, incluindo não só a morfologia como também a anatomia foliar, envolvendo geralmente análises das estruturas em corte transversal e visão paradérmica. Podem ser citados alguns estudos recentes nesse sentido envolvendo espécies dessa família ocorrentes no Brasil, com aplicação inclusive em níveis hierárquicos mais baixos, como Guglieri et al. (2008) e Oliveira et al. (2008a), que analisaram respectivamente a anatomia foliar de Panicum L. subg. Panicum (Panicoideae) e de Raddia Bertol.
(Bambusoideae).
Porém, outros estudos têm demonstrado que tais caracteres podem ser muito úteis também para delimitar espécies em grupos taxonomicamente complexos, como em Briza L.
(Pooideae) (Pelegrin et al., 2009), e em Pariana Aubl. e Parodiolyra Soderstr. & Zuloaga, dois gêneros de Bambusoideae (Oliveira et al., (2008b) e Jesus Junior et al., (2012), respectivamente), com vários caracteres diagnósticos entre as espécies analisadas. Assim, espera-se caracteres da anatomia foliar também possam ser potencialmente úteis em outros grupos de Poaceae, especialmente quando grande variação é previamente detectada na morfologia foliar. 28
Embora Ichnanthus seja um gênero bastante representativo nas florestas da América do Sul, com maior diversidade específica registrada para o Brasil, segundo Boechat (2005), e com muitas dúvidas em relação à delimitação da maioria das espécies, avaliações anatômicas no grupo são escassas, resumidas aos achados de Stieber (1982), que estudou apenas aspectos gerais da anatomia foliar do gênero, e às informações contidas em Arriaga (1982), que analisou a anatomia foliar de oito espécies ocorrentes na Argentina, algumas delas representantes de I. sect. Foveolatus (incluindo I. tenuis, I. ruprechtii e I. pallens, sem designar morfotipos desta última). Para I. pallens, as primeiras informações anatômicas são atribuídas a Grob (1896 apud Stieber, 1982), envolvendo apenas dados da epiderme foliar, mas sem maiores detalhes.
Arriaga (1982) também incluiu, para fins de comparação, algumas amostras coletadas em outros países da América do Sul (como Paraguai e Bolívia), além de raras amostras coletadas no Brasil (apenas para Ichnanthus ruprechtii). Com exceção dessas informações, quase nada mais se sabe sobre os aspectos da anatomia foliar das espécies de Ichnanthus ocorrentes no Brasil até o momento. E além disso, nenhum estudo foi realizado para avaliar a utilidade de dados anatômicos para subsidiar decisões taxonômicas envolvendo grupos de espécies nesse gênero.
Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivo analisar a anatomia foliar de Ichnanthus pallens, incluindo os principais morfotipos reconhecidos nessa espécie, além de comparar essas informações com espécies similares, como I. ruprechtii e I. tenuis, a fim de ampliar o conhecimento sobre os padrões anatômicos nesse gênero, com base em amostras procedentes do Brasil, e avaliar a utilidade desses caracteres para subsidiar decisões taxonômicas no grupo.
29
Materiais e métodos
Foram envolvidos nesse trabalho representantes de Ichnanthus pallens, I. tenuis e I. ruprechii, sendo que para I. pallens foram incluídos exemplares de I. pallens var. major e I. pallens var. pallens, e de cada um dos morfotipos descritos para esta última (Tab. 1; Fig. 1).
As amostras foram obtidas através de coletas em ambientes florestais localizados em diferentes estados brasileiros ao longo da distribuição dessas espécies, ou em herbários que continham coleções representativas dessas espécies (Fig. 2). Os exemplares-testemunho estão discriminados na tabela 2 (herbários designados segundo Thiers, 2013).
Foi selecionada para análise a lâmina da segunda folha abaixo da inflorescência em todos os materiais. Para a análise da anatomia em secção transversal, as amostras foram processadas e emblocadas em resina histológica (Leica) seguindo protocolo descrito no
Capitulo 1.
Para a análise da superfície da epiderme foram realizadas secções paradérmicas à mão livre utilizando lâminas de barbear, que posteriormente foram coradas com safranina aquosa (5%) e montadas com gelatina glicerinada (50%) em lâminas semipermanentes
(Kraus & Arduin, 1997).
Para a análise da epiderme em microscópio eletrônico de varredura foram utilizadas lâminas foliares de materiais de herbário sem pré-tratamento, montados em stubs de aço com fita adesiva metálica e posteriormente recobertos com ouro em sputter Balzers SCD 050.
A terminologia utilizada para as análises em secção transversal da lâmina foliar e visão frontal da epiderme baseou-se principalmente em Ellis (1976; 1979).
30
Resultados e discussão
Visão frontal da epiderme foliar
Os caracteres descritos a seguir estão discriminados na tabela 3 e podem ser observados através das figuras 3 e 4.
Visão geral – A superfície foliar em ambas as faces epidérmicas, em todas as amostras, é formada por células dispostas em fileiras longitudinais, que estão divididas em zonas costais e intercostais, característica da família Poaceae (Metcalfe, 1960) e também descrita para o gênero Ichnanthus por Stieber (1982) e Arriaga (1982).
As faces adaxial e abaxial apresentam células intercostais longas, intercaladas com células curtas, tendo as células longas comprimento bastante variável em todos os táxons, exceto em Ichnanthus pallens var. major, no qual essas células apresentam tamanho mais uniforme (Fig. 3C). As células intercostais longas são retangulares em ambas as faces foliares
(Fig. 3B) em todas as amostras estudadas, mas na face abaxial da maioria delas, podem ocorrer também células anguladas (Fig. 3I-J), exceto em I. pallens var. pallens modo delicado e I. ruprechtii. As paredes celulares anticlinais verticais são predominantemente retas nessas células longas, enquanto as anticlinais horizontais apresentam sinuosidade.
Arriaga (1982) indicou que a presença de sinuosidade nas paredes dessas células longas é frequente em representantes de Ichnanthus, o que representa uma característica comum em plantas de ambientes úmidos (Pyykkö, 1966). Paredes celulares anticlinais moderadamente sinuosas ocorrem na maioria dos táxons, como em Ichnanthus pallens var. major (Fig. 3C). Paredes fortemente sinuosas aparecem em I. pallens var. pallens modo confertus (Fig. 3D), enquanto paredes levemente sinuosas foram observadas apenas na face adaxial de I. tenuis (Fig. 3B). Devido a variações fenotípicas deste caráter, Ellis (1979) questionou seu uso como subsídio à taxonomia. Porém, nos materiais aqui analisados, não 31
foram detectadas alterações na sinuosidade dessas paredes em representantes de um mesmo táxon, mesmo quando oriundos de diferentes locais de coleta.
As zonas costais das amostras analisadas também são formadas por células epidérmicas longas e curtas (Fig. 3A, H). Nessa região, as células longas têm forma retangular alongada e paredes anticlinais moderadamente sinuosas em todas as amostras analisadas, conforme descrito por Stieber (1982) para Ichnanthus.
As células curtas ocorrentes nas zonas intercostais acumulam sílica com diferentes padrões morfológicos, formando estruturas referidas como corpos silicosos (Ellis, 1979;
Piperno & Pearsall, 1998). Corpos silicosos do tipo cruciforme regular foram referidos para as zonas intercostais de Ichnanthus por Stieber (1982) e Arriaga (1982), e nas amostras aqui analisadas, este tipo de corpo silicoso com lobos arredondados (Fig. 4A) foi observado tanto nas amostras de I. pallens quanto nas outras duas espécies, com variações substanciais entre os morfotipos de I. pallens var. pallens. O tipo cruciforme regular com lobos arredondados foi observado em I. pallens var. major e I. pallens var. pallens modo confertus, enquanto em
I. pallens modos axilares, delicado e sensu stricto, os lobos são agudos (Fig. 4C). Em I. pallens modo areolatus foram encontradas as duas formas de lobos nos corpos silicosos
(arredondado e agudo), além de apresentarem também corpos silicosos irregulares, ou seja, com diferentes tamanhos de lobos (Fig. 4B). Ichnanthus ruprechtii foi a única espécie a apresentar, nas zonas intercostais, corpos silicosos do tipo crenado, além dos cruciformes regulares com lobos arredondados. Isso difere do que havia sido detectado por Arriaga (1982) para esta espécie, já que havia sido indicado apenas o do tipo cruciforme.
Nas zonas costais de todas as amostras e em ambas as faces da epiderme, as células curtas apresentam associação de células silicosas e suberosas (Fig. 3A), as primeiras contendo corpos silicosos em forma de halteres. Este padrão de associação entre estes dois tipos de células e essa forma de corpo silicoso nas zonas costais foram também descritos por Stieber 32
(1982) e Arriaga (1982) para Ichnanthus, e segundo Metcalfe (1960) e Renvoize (1987), são característicos também para a tribo Paniceae s.l.
A forma dos corpos silicosos não sofre influência de fatores ambientais (Prychid et al., 2004), sendo portanto considerados bons indicadores taxonômicos (Calderón &
Soderstrom, 1967, 1973; Dahlgren et al., 1985).
Estômatos - Todos os espécimes analisados de Ichnanthus pallens, como também de I. tenuis e I. ruprechtii foram diagnosticados como anfiestomáticos, com complexos estomáticos distribuídos em fileiras únicas, paralelas às zonas costais (Fig. 3H). Renvoize (1987) garantiu que podem ocorrer de uma a três fileiras de estômatos na tribo Paniceae s.l., enquanto para
Ichnanthus, Stieber (1982) descreveu este padrão de distribuição estomática com fileiras duplas e Arriaga (1982) não fez observações em relação à distribuição dos estômatos. Nas amostras aqui analisadas, apenas em I. tenuis foram constatadas fileiras duplas de estômatos.
Os estômatos observados são do tipo panicóide, como designados por Ellis (1979), ou seja, com células subsidiárias triangulares e angulação ampla (Fig. 3F). Exceção a isso ocorreu apenas em Ichnanthus pallens modo confertus, que apresentou estômatos ovóides, com células subsidiárias arredondadas e largura menor em relação ao comprimento horizontal
(Fig. 3E). Stieber (1982) e Arriaga (1982) descreveram estômatos do tipo panicóide para as espécies de Ichnanthus analisadas, similares aos observados no presente estudo.
Em todas as amostras das três espécies aqui analisadas, em ambas as faces foliares, os estômatos estão separados entre si por uma única célula interestomatal (Fig. 3H), assim como descrito por Renvoize (1987) para a tribo Paniceae s.l. Tanto a distribuição dos estômatos quanto o formato das células subsidiárias foram considerados bons caracteres para taxonomia em Poaceae (Ellis 1979; Palmer & Tucker 1981). Dentre os táxons avaliados, a forma ovóide 33
dos estômatos de Ichnanthus pallens modo confertus, e sua distribuição em fileiras duplas em
I. tenuis foram bastante distintos em relação aos demais.
Tricomas – „Prickle hairs‟, tricomas unicelulares curtos e silicificados com ápice agudo (Fig.
4E), foram observados na zona costal de todas as espécies, exceto em Ichnanthus pallens modos areolatus e confertus. Na zona intercostal, entretanto, estes estão presentes apenas em
I. ruprechtii, com distribuição próxima à zona costal, sendo rara sua presença também em I. pallens modo areolatus. No bordo foliar de todas as espécies também foram encontrados
„prickle hairs‟, porém com ápice mais arredondado (Fig. 4D). Stieber (1982) atribuiu significado taxonômico quanto à presença e distribuição desses tricomas para ajudar a inferir diferenças nos padrões anatômicos entre espécies de Ichnanthus, que assim como observado nas espécies de Echinolaena Desv., apresentam esse tipo de tricoma geralmente nas zonas intercostais, diferentemente de Oplismenus P. Beauv e Panicum L, nos quais os mesmos estão ausentes.
Tricomas macroscópicos unicelulares, rígidos, formados por paredes espessas e localizados sempre nas zonas intercostais, com muitas células associadas à sua base (Fig.
4H), foram comuns à maioria das amostras analisadas, exceto em Ichanthus ruprechtii e I. pallens modos areolatus e axillaris. Em I. pallens modo delicado e I. tenuis, esses são mais longos (Fig. 4G) do que aqueles observados em I. pallens modos confertus, delicado e sensu stricto (Fig. 4F). A ocorrência e tamanho desses tricomas foram discutidos por Stieber (1982) entre as espécies de Ichnanthus, sendo estes concordantes aos padrões de tricomas aqui observados.
Tricomas bicelulares do tipo panicóide (Fig. 4I), como designados por Prat (1936), foram observados em ambas as faces foliares de todas as amostras das espécies analisadas, os quais segundo Metcalfe (1960) e Renvoize (1987), também são característicos da tribo 34
Paniceae s.l. Estes incluem células basais e apicais apresentando comprimentos semelhantes, e espessamento ligeiramente maior na célula apical que tem forma cone. As características dos tricomas encontrados nas amostras aqui analisadas estão de acordo com as descritas por
Stieber (1982) e por Arriaga (1982) para o gênero Ichnanthus, e não variam entre as espécies.
Secção transversal da lâmina foliar
A relação dos caracteres descritos a seguir está discriminada na tabela 4 e podem ser observados nas figuras 5 e 6.
Epiderme – A presença de cutícula delgada foi observada na maioria dos táxons e em ambas as faces epidérmicas, exceto em Ichnanthus pallens modo confertus, que apresentou cutícula espessa. Foram observadas projeções superficiais da cutícula entre as paredes anticlinais das células epidérmicas, o que constitui as flanges cuticulares tanto na região da nervura principal (Fig. 5B, E) quanto do mesofilo (Fig. 6A-G) em todos os táxons analisados. Trabalhos como os de Barthlott et al. (1998), entre outros, referem a importância deste caráter como de grande significado taxonômico, principalmente por ser a cutícula de fundamental importância funcional e ecológica entre as plantas e seu ambiente.
Contudo, não há nos trabalhos de Stieber (1982) e Arriaga (1982) referência deste tipo de estrutura nas paredes anticlinais de Ichnanthus.
A epiderme é unisseriada em todas as amostras, com células buliformes em ambas as faces (Fig. 6E), porém pouco evidentes na face abaxial de I. pallens modo confertus
(Fig. 6G) e I. ruprechtii (Fig. 6A). Arriaga (1982) não referiu células buliformes para a epiderme abaxial nas amostras de Ichnanthus analisadas, no entanto, as mesmas também foram descritas por Stieber (1982), para ambas as faces foliares no gênero. 35
Em Ichnanthus pallens modo confertus, foram encontradas células epidérmicas com paredes periclinais externas e internas espessas (Fig. 6G), além de espessamento também anticlinal, o que não foi observado nos outros táxons. Este caráter, inclusive, não havia sido mencionado previamente para nenhuma das espécies de Ichnanthus tratadas por
Stieber (1982) ou Arriaga (1982).
Em todas as amostras analisadas foram observadas câmaras subestomáticas ao longo do mesofilo, sempre associadas aos feixes vasculares (Fig. 6D, F). A presença dessas câmaras pode ocasionar fragilidade nessa região do mesofilo, o que poderia proporcionar a quebra das folhas ao longo das nervuras. Boechat (2005) observou que lâminas foliares quebradiças podem ocorrer em Ichnanthus, mas não referiu tal caráter para I. pallens, I. tenuis ou I. ruprechtii. Ao contrário, isso foi mencionado apenas para I. leptophyllus Döll e
I. glaber (Raddi) Hitchc., as quais nunca tiveram seus padrões anatômicos avaliados.
Nervura principal – Ichnanthus pallens e I. tenuis apresentam abertura das lâminas foliares em forma de „V‟, com ângulo próximo a 180°, enquanto I. ruprechtii apresenta ângulo em torno de 160° (Fig. 5A). A nervura principal é bastante distinta do restante da lâmina foliar, conforme descrito por Stieber (1982) como característico para o gênero Ichnanthus, existindo diferenças conspícuas em relação à forma da nervura principal entre as amostras aqui analisadas. Metcalfe (1960) e Ellis (1976) relataram que a forma da lâmina foliar em secção transversal é considerada um caráter importante para a circunscrição de gêneros e até espécies em alguns grupos de Poaceae, o que vem sendo confirmado em estudos recentes (Silva & Alquini, 2003; Oliveira et al., 2008a; Pelegrin et al., 2009; Jesus Junior et al., 2012). E para Ichnanthus, Arriaga (1982) sugeriu que a distinção da nervura principal em relação ao mesofilo também deveria ser utilizada como caráter taxonômico neste gênero 36
devido à caracteres anatômicos relacionados à presença e ausência de esclerênquima e parênquima incolor tanto na nervura principal quanto no mesofilo.
A região da nervura principal apresenta projeções para ambas as faces da epiderme em função da presença de esclerênquima e parênquima incolor, em todas as amostras analisadas. Na face adaxial, essa projeção é circular em Ichnanthus pallens modo confertus
(Fig. 5D) e I. ruprechtii (Fig. 5A), semicircular nos demais morfotipos de I. pallens (Fig. 5C,
E, F) e triangular em I. tenuis (Fig. 5B). Na face abaxial, por outro lado, essa projeção é circular em todos os morfotipos de I. pallens (Fig. 5C- F), assim como em I. ruprechtii (Fig.
5A), e semicircular em I. tenuis (Fig. 5B). Nessa última espécie, as projeções aqui encontradas não são concordantes com aquelas descritas por Arriaga (1982), para a qual foram citadas projeções adaxiais semicirculares e abaxiais quilhadas.
A vascularização da nervura principal é formada por um único feixe de primeira ordem, central e circular em todas as espécies. Renvoize (1987) comentou que a condição de feixe vascular único na nervura principal ocorre em aproximadamente 70% das espécies em
Paniceae s.l. Arriaga (1982) descreveu a presença de feixe vascular principal equidistante das duas faces apenas para Ichnanthus pallens var. major, enquanto para I. pallens var. pallens esta autora indicou que este feixe estaria mais deslocado para a face abaxial, sem entretanto indicar qual morfotipos.
O feixe principal está circundado por bainha dupla, sendo uma esclerenquimática e outra parenquimática, esta incolor e com células infladas, assim como descrito por Stieber
(1982) e Arriaga (1982) para Ichnanthus. Esse tipo de vascularização da nervura principal, inclusive, foi descrita por Metcalfe (1960) e Renvoize (1987) como um dos caracteres diagnósticos de Paniceae s.l. Em Ichnanthus pallens modos axilares, delicado e sensu stricto ocorre uma camada extra incompleta, de parênquima incolor (Fig. 5C, E-F), enquanto em I. pallens modo areolatus duas camadas incompletas estão presentes, e I. 37
pallens modo confertus não apresenta camadas extras de parênquima incolor (Fig. 5D).
Em I. tenuis também são observadas de duas a três camadas extras de bainha parenquimática incolor incompletas (Fig. 5B), mas em I. ruprechtii (Fig. 5A), diferentemente das demais, ocorrem duas camadas extras completas.
O esclerênquima presente na face adaxial da nervura principal, associado ao feixe principal, é menos evidente em Ichnanthus pallens (Fig. 5C-F) em relação à I. ruprechtii e I. tenuis (Fig. 5A-B). Dentre os caracteres avaliados para as espécies de Ichnanthus por Stieber
(1982) e Arriaga (1982), as fibras esclerenquimáticas praticamente não foram exploradas.
Embora a bainha parenquimática das espécies analisadas se assemelhe a uma bainha do tipo Kranz, não foram observados cloroplastos especializados, sendo encontrado apenas do tipo comum, que ocorrem tipicamente em plantas C3 (Renvoize, 1987). Além disso, a distância entre os feixes vasculares no mesofilo é relativamente grande quando comparadas às de plantas do tipo C4, fatores os quais indicam que as espécies estudadas são do tipo fotossintetizante C3 (Ellis, 1977; GPWG 2001), concordando com o que foi descrito para Ichnanthus por Stieber (1982) e Arriaga (1982).
Mesofilo - A face adaxial do mesofilo apresenta costelas ou quilhas associadas aos feixes vasculares em todas as amostras, sendo pouco profundas, amplas e mais evidentes próximas aos feixes principais (Fig. 6G). Essas costelas são arredondadas em Ichnanthus pallens var. major e em todos os morfotipos de I. pallens var. pallens assim como em I. ruprechtii, diferentemente das costelas triangulares de I. tenuis (Fig. 6B). Stieber (1982) e Arriaga
(1982) descreveram costelas similares àquelas aqui observadas para I. ruprechtii e I. pallens.
No entanto, os padrões descritos por Arriaga (1982) para as amostras extra-brasileiras de I. tenuis foram bastante divergentes, cujas costelas na face adaxial, em visão transversal, são praticamente planas. 38
As células do mesofilo apresentam distribuição laxa em Ichnanthus pallens modo areolatus e I. ruprechtii (Fig. 6A), sendo compacta em I. tenuis (Fig. 6B) e demais morfotipos de I. pallens (Fig. 6C). O clorênquima radiado, característico da tribo Paniceae s.l. (Metcalfe, 1960; Renvoize, 1987), é pouco evidente em I. pallens modo confertus (Fig.
6A e G) e I. ruprechtii, sendo mais evidente em I. tenuis e nos demais morfotipos de I. pallens. Stieber (1982) indicou a ocorrência de clorênquima radiado como um caráter geral para o gênero, não detalhando sua estrutura entre as espécies. No entanto, Arriaga (1982) dividiu o mesmo em dois tipos: clorênquima com um centro de radiação (nos feixes vasculares) ou com dois centros de radiação (feixes vasculares e células buliformes). Nas espécies aqui analisadas, o clorênquima pode ser considerado com dois centros de radiação
(Fig. 6 A, C e E) concordando com o que Arriaga (1982) detectou para as mesmas.
Sistema Vascular - A vascularização das espécies aqui analisadas é formada por feixes de primeira e terceira ordens (Fig. 6A), concordando com as descrições apresentadas por
Stieber (1982) e Arriaga (1982) para várias amostras de Ichnanthus. No presente trabalho, apenas I. pallens modo confertus apresentou feixes de primeira e segunda ordens (Fig. 6G).
Todos os feixes vasculares estão localizados em um mesmo nível no mesofilo, assim como na nervura principal, praticamente equidistantes das duas faces epidérmicas (Fig. 6E).
Os feixes de primeira ordem são circulares, completamente circundados por fibras esclerenquimáticas e apresentam células da bainha parenquimática maiores que as células dos vasos (Fig. 6F), exceto em Ichnanthus pallens modo confertus, cujos feixes eventualmente apresentam células da bainha parenquimática menores que as dos vasos
(Fig. 6H). Os feixes de segunda ordem, encontrados apenas nesse mesmo morfotipo, apresentaram forma circular ou elíptica (Fig. 6G) e células da bainha parenquimática maiores que as dos vasos (Fig. 6G). 39
Nos feixes de terceira ordem, o xilema e o floema são indistinguíveis (Fig. 6D), conforme descrito por Ellis (1976) para esse tipo de feixe. Esses apresentam forma circular ou elíptica (Fig. 6D), variando ocasionalmente dentro da mesma lâmina foliar. Arriaga
(1982) descreveu os feixes de terceira ordem para estas espécies como semicirculares, no entanto não há como realizar uma comparação precisa, pois o referido trabalho não inclui fotografias, só existindo desenhos esquemáticos, com feixes variando em formato na mesma espécie.
Bordo foliar - O bordo foliar de Ichnanthus pallens, I. ruprechtii e I. tenuis apresentou um padrão de distribuição de esclerênquima formado por poucas fibras e sem associação a feixes vasculares (Fig. 6I), não sendo observadas diferenças significativas neste padrão entre os espécimes. Arriaga (1982) também tentou ilustrar, através de desenhos esquemáticos, os bordos foliares das espécies que analisou, incluindo aquelas tratadas no presente trabalho. Entretanto os padrões encontrados não foram comentados e os desenhos apresentados não trazem clareza suficiente para interpretações seguras.
Conclusões
Os caracteres anatômicos aqui descritos, de maneira geral, são concordantes com as informações referidas em estudos anteriores, especialmente por Stieber (1982) e Arriaga
(1982), tanto para o gênero Ichnanthus quanto para o complexo Ichnanthus pallens.
Entretanto, alguns caracteres estão sendo descritos pela primeira vez para o grupo, como as flanges cuticulares na região da nervura principal e no mesofilo de todas as amostras analisadas; os feixes vasculares de segunda ordem no mesofilo e paredes das células longas epidérmicas com espessamento periclinal e anticlinal em I. pallens modo confertus; além 40
da presença de corpos silicosos crenados na zona intercostal da superfície foliar de I. ruprechtti.
Os trabalhos realizados previamente não visavam analisar variações infraespecíficas em Ichnanthus pallens, embora Arriaga (1982) até tenha descrito separadamente a anatomia das duas variedades dessa espécie (I. pallens var. major e I. pallens var. pallens). Assim, a ampla variação morfológica existente em I. pallens var. pallens, o que tem justificado sua segregação em diferentes morfotipos, foi desconsiderada nos trabalhos anteriores e aqui analisada em detalhe.
O presente estudo indica que essas variações morfológicas, observadas tanto em campo quanto em herbário, são acompanhadas de diferentes padrões anatômicos, detectadas tanto em microscopia óptica quanto em microscopia eletrônica de varredura. Foi possível definir três padrões principais para Ichnanthus pallens com base em tais caracteres, os quais não se sobrepõem entre os morfotipos, sendo exclusivos para cada um deles.
„Padrão I. pallens sensu stricto’ – formado por Ichnanthus pallens var. major e I. pallens var. pallens modos axillaris, delicado e sensu stricto. Compartilham caracteres de grande valor taxonômico, como a presença de corpos silicosos cruciformes regulares com lobos agudos nas zonas intercostais e a ocorrência de “prickle-hairs” nas zonas costais.
„Padrão I. pallens modo confertus‟ – formado exclusivamente por Ichnanthus pallens var. pallens modo confertus. Merece destaque a morfologia da nervura principal e sua diferenciação anatômica, com uma camada única de parênquima incolor associado ao feixe principal, além da presença de feixes de segunda ordem no mesofilo. Paredes das células longas da epiderme fortemente sinuosas e com espessamento periclinal e anticlinal, além 41
dos estômatos de formato ovóide, também foram distintivos em relação aos demais táxons analisados.
„Padrão I. pallens modo areolatus‟ – formado unicamente por Ichnanthus pallens var. pallens modo areolatus. Esse padrão difere dos demais principalmente por apresentar corpos silicosos cruciformes irregulares, além dos regulares, nas zonas intercostais.
Também é o único morfotipo de I. pallens a apresentar “prickle-hairs” nas zonas intercostais.
Além das diferenças intraespecíficas aqui descritas para as duas variedades e morfotipos dentro de Ichnanthus pallens, também foram detectados padrões anatômicos marcantes desta em relação às outras duas espécies analisadas. I. ruprechtii difere tanto desta quanto de I. tenuis especialmente pela abertura das lâminas foliares, com ângulo próximo a
160º, corpos silicosos crenados nas zonas intercostais, além dos cruciformes regulares, o que só foi observado neste táxon.
Ichnanthus tenuis também apresenta diferenças conspícuas em relação a I. pallens do ponto de vista da anatomia foliar, incluindo a forma da nervura principal, com projeções adaxiais triangulares, costelas evidentes e em formato triangular no mesofilo, fileira dupla de estômatos associados às zonas costais e células longas da epiderme adaxial com paredes levemente sinuosas.
Como exposto, as informações da anatomia foliar de representantes do complexo
Ichnanthus pallens, com base em amostras ocorrentes no Brasil, podem ser bastante informativas do ponto de vista taxonômico, tanto para categorias infra quanto interespecíficas. As principais diferenças detectadas ocorrem entre os táxons, não entre espécimes de um mesmo táxon, o que fortalece seu uso para esse fim. 42
Uma vez que a amostragem foi bastante ampla, envolvendo diferentes Estados, e que todas as amostras analisadas são oriundas de ambientes florestais, vale ressaltar que as variações relacionadas à distribuição geográfica e/ou às condições ecológicas de ocorrência desses táxons foram menos informativas do que o agrupamento taxonômico ao qual elas pertencem.
Estudos que envolvem a avaliação caracteres macro e micromorfológicos de cunho reprodutivo no complexo Ichnanthus pallens (incluindo I. ruprechtii e I. tenuis) são apresentados por Jesus Junior et al. (cap. 3), cujas informações são comparadas aos padrões da anatomia foliar aqui apresentados, na tentativa de melhor auxiliar na elucidação dos limites taxonômicos no grupo.
Agradecimentos
Agradecemos ao Centro de Estudos da Biodiversidade da Reserva Ecológica
Michelin, na pessoa do Dr. Kevin Flesher, pelo apoio financeiro e infraestrutura para coletas;
à Universidade Estadual de Feira de Santana e Universidade Federal da Bahia pela infraestrutura disponibilizada para a execução das análises; a Silvana Santos da Silva pelo auxilio na edição das imagens; à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado da Bahia
(processos PNE 0020/2011 e PNX0014/2009) e Conselho Nacional de Desenvolvimento
Científico e Tecnológico, pelo apoio financeiro concedido (processos 562349/2010-3 e
563558/2010-5); à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, pela concessão da bolsa de mestrado ao primeiro autor; e ao CNPq pela bolsa de Produtividade em
Pesquisa (PQ2) concedida a RPO.
43
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Tabela 1. Características diagnósticas dos principais morfotipos de Ichnanthus pallens (Sw.) Munro ex Benth var. pallens descritas por Stieber (1987).
Espécie “Modo” Lâmina foliar Lâmina foliar Tamanho do Inflorescência Inflorescência (forma) (tamanho) pedúnculo (aspecto geral) (n. espiguetas) I. pallens var. pallens areolatus largamente lanceolada 7-12 x 2-3,5 cm 4 cm longa, aberta, exserta densiflora
axilares largamente oval 5-7 x 2-3 cm 2-7 cm compacta, pouco densiflora exserta confertus oval-lanceolada 3-6 x 1,3-2,2 cm < 2 cm compacta, parcialmente densiflora inclusa a exserta delicado lanceolada 2,5-6,5 x 0,5-1,2 6-14 cm aberta, exserta pauciflora cm sensu stricto lanceolada 8-13 x 2-6 cm 4-18 cm aberta piramidal, pauciflora longamente exserta
48
Tabela 2. Representantes do complexo Ichnanthus pallens analisados neste trabalho. Siglas dos herbários segundo Thiers (2013).
Espécie “Modo” Voucher Local Herbário I. pallens var. - C. Silva 527 Diamantina - MG HUEFS major I. pallens var. areolatus J. L. Hage 2093 Ilheus - BA CEPEC pallens s/n Santa Teresa - ES HUEFS A. M. Carvalho 1897 Camamú - BA CEPEC L. P. Queiroz 9783 Ruy Barbosa - BA HUEFS axilares T. S. Nunes 1230 Senhor do Bomfim - BA HUEFS M. G. Silva 5320 Tucuruí - PA RB L. Sylvestre 430 Paraty - RJ RB L. R. Noblick 3085 Lençois - BA CEPEC A. S. Tavares 488 Tefe - AM EAC confertus W.W. Thomas 12067 Porto Seguro - BA HUEFS T. Santos 626 Ilhéus - BA CEPEC K. M. Pimenta 165 Igrapiuna - BA HUEFS C. E. Calderon 2201 Porto Seguro - BA CEPEC T.S. Silva 188 São Paulo - SP CEPEC delicado C. Silva 841 Angra dos Reis - RJ HUEFS C. Silva 326 Mangaratiba - RJ HUEFS A. M. Amorim 6057 Uruçuca - BA HUEFS R. P. Oliveira 2106 Ituberá - BA HUEFS sensu R. P. Oliveira 833 Santa Teresa - ES HUEFS stricto C. Silva 327 Mangaratiba - RJ HUEFS C. Silva 846 Angra dos Reis - RJ HUEFS C. Silva 845 Angra dos Reis - RJ HUEFS B. V. Rabelo 3563 Almeirim - PA EAC A. S. F. Castro s/n Maranguape - CE EAC C. Silva 848 Angra dos Reis - RJ HUEFS C. Silva 842 Angra dos Reis - RJ HUEFS I. ruprechtii - C. Silva 530 Diamantina - MG HUEFS C. Silva 636 Pirenópolis - GO HUEFS C. Silva 745 Petrópolis - RJ HUEFS R. Dias-Melo 219 sem local HUEFS I. tenuis - C. Silva 933 Aguiarnópolis - TO HUEFS L. H. Hage 1032 Ilhéus - BA CEPEC T. R. Soderstrom 1891 Linhares - ES CEPEC P. Fiaschi 2369 Valença - BA CEPEC A. S. F. Castro 702 Guaramiranga - CE EAC M. A. Figueredo Pacoti - CE EAC A. S. F. Castro 707 Guaramiranga - CE EAC A. F. Regmill s/n Caldas - MG RB
49
Tabela 3. Relação dos caracteres analisados neste trabalho, sob visão frontal, da epiderme foliar em representantes do complexo Ichnanthus pallens.
Táxon Carácter Sinuosidade Paredes nas paredes anticlinais “Prickle- “Prickle- Tipo de Comprimento anticlinais das Fileira Tricoma Tricoma Lobos do horizontais Tipo de hairs” hairs” na corpo Espécie “Modo” das células células dupla de unicelular unicelular corpo silicoso das células estômato na zona zona silicoso intercostais epidérmicas estômatos curto longo cruciforme intercostais costal intercostal intercostal longas longas adaxiais I. pallens var. major - uniforme paralelas / moderadamente ausente panicóide presente ausente presente ausente cruciforme agudos anguladas sinuosa regular I. pallens var. areolatus variável paralelas / moderadamente ausente panicóide ausente ausente ausente presente cruciforme arredondados pallens anguladas sinuosa regular / cruciforme irregular axillaris variável paralelas / moderadamente ausente panicóide ausente ausente presente ausente cruciforme agudos anguladas sinuosa regular confertus variável Paralelas fortemente ausente ovóides presente ausente ausente ausente cruciforme arredondados /anguladas sinuosa regular delicado variável paralelas moderadamente ausente panicóide presente presente presente ausente cruciforme agudos sinuosa regular sensu variável paralelas / moderadamente ausente panicóide presente ausente presente ausente cruciforme agudos stricto anguladas sinuosa regular I. ruprechtii - variável paralelas moderadamente ausente panicóide ausente ausente presente presente cruciforme arredondados sinuosa regular / crenado I. tenuis - variável paralelas / levemente presente panicóide presente presente presente ausente cruciforme arredondados anguladas sinuosa regular 50
Tabela 4. Relação dos caracteres analisados no presente trabalho, através de secção transversal da lâmina foliar, no complexo Ichnanthus pallens.
Caráter Táxon I. pallens var. I. pallens var. pallens (morfotipos) I. ruprechtii I. tenuis major areolatus axillaris confertus delicado sensu stricto Projeção abaxial da circular circular circular circular circular circular circular semicircular nervura principal Projeção adaxial da semicircular semicircular semicircular circular semicircular semicircular circular triangular nervura principal Esclerênquima incospícuo incospícuo incospícuo incospícuo incospícuo incospícuo marcado marcado adaxial na nervura principal Camadas extra de 1 incompleta 2 incompletas 1 incompleta 0 1 incompleta 1 incompleta 2 completas 2-3 parênquima incolor incompletas associadas ao feixe principal Ângulo da abertura próximo 180º próximo 180º próximo 180º próximo 180º próximo 180º próximo 180º 160º próximo 180º da lâmina foliar Forma das costelas arredondada arredondada arredondada arredondada arredondada arredondada arredondada triangular adaxiais Proeminência das inconspícua evidente inconspícua evidente inconspícua inconspícua evidente marcada costelas próximo à nervura central Tipos de feixes primeira e primeira e primeira e primeira e primeira e primeira e primeira e primeira e vasculares terceira ordem terceira ordem terceira ordem segunda ordem terceira ordem terceira ordem terceira ordem terceira ordem
51
Tabela 4. Continuação
Caráter Táxon I. pallens var. I. pallens var. pallens (modos) I. ruprechtii I. tenuis major areolatus axillaris confertus delicado sensu stricto Célula da bainha maior que os maior que os maior que os menor a maior maior que os maior que os maior que os maior que os parenquimática dos vasos vasos vasos que os vasos vasos vasos vasos vasos feixes de primeira ordem em relação aos vasos Células ausente ausente ausente presente ausente ausente ausente ausente epidérmicas com paredes anticlinais espessas Células ausente ausente ausente presente ausente ausente ausente ausente epidérmicas com paredes periclinais espessas Células buliformes evidente evidente evidente pouco evidente evidente evidente pouco evidente evidente abaxiais Clorênquima evidente evidente evidente pouco evidente evidente evidente pouco evidente evidente radiado Mesofilo compacto laxo compacto compacto compacto compacto laxo compacto
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Figuras 1. Representantes do complexo Ichnanthus pallens utilizadas neste estudo. A-D. I. pallens var. pallens A-B. I. pallens modo sensu stricto. A. Hábito. B. Inflorescência. C. Inflorescência de I. pallens modo delicado. D. Inflorescência de I. pallens modo confertus. E- F. I. ruprechtii. E. Hábito. F. Inflorescência. G-I. I. tenuis. G. Hábito. H. Inflorescência. I. Pilosidade da bainha e superfície foliar. Fotos: A, B, C, E, F, G, H e I por Christian da Silva; D por Marcos Dórea.
53
Figura 2. Procedência das amostras do complexo Ichnanthus pallens coletadas no Brasil e utilizadas neste estudo. 54
Figura 3. Vista frontal da epiderme através de secções paradérmicas de representantes do complexo Ichnanthus pallens. A-G. Superfície adaxial da lâmina foliar. A. I. ruprechtii, visão das zonas costais e intercostais, com corpos silicosos em forma de halteres na zona costal. B. I. tenuis com células epidérmicas longas intercostais levemente sinuosas. C. I. pallens var. major com células epidérmicas longas intercostais moderadamente sinuosas. D-J. I. pallens var. pallens. D-E. I. pallens modo confertus. D. Células epidérmicas longas intercostais fortemente sinuosas. E. Estômato ovóide. F-G. I. pallens modo sensu stricto. F. Estômato panicóide. G. Células epidérmicas longas intercostais moderadamente sinuosas. H-J. Superfície abaxial da lâmina foliar. H. I. pallens modo delicado. Disposição dos estômatos em relação a zona costal. I. I. pallens modo confertus com células epidérmicas longas intercostais fortemente sinuosas. J. I. pallens modo sensu stricto com células epidérmicas longas intercostais anguladas e corpos silicosos cruciformes. Barras: 20 µm 55
Figura 4. Vista frontal da epiderme foliar de representantes do complexo Ichnanthus pallens através de Microscopia Eletrônica de Varredura. A-C. Corpos silicosos. A. I. ruprechtii. Corpo silicoso cruciforme regular com lobos arredondados. B. I. pallens var. pallens modo areolatus. Corpo silicoso irregular. C. Modo delicado. Corpo silicoso regular com lobos agudos. D-I. Tricomas. D-E. Tricomas unicelulares silicificados “prickle hairs”. D. I. tenuis. “Prickle hairs” na margem da lâmina foliar. E. I. pallens modo sensu stricto. “Prickle hair” sobre a zona costal. F-H. Tricomas unicelulares macroscópicos. F. I. pallens modo sensu stricto. Tricoma unicelular macroscópico curto. G-H. I. pallens modo delicado. G. Superfície com tricomas unicelulares longos. H. Detalhe da base de um tricoma unicelular longo. I. I. pallens modo areolatus. Tricoma bicelular. Barras: A-G, I=20 µm; H=100 µm.
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Figuras 5. Secções transversais na região da nervura principal das lâminas foliares de representantes do complexo Ichnanthus pallens. A. I. ruprechtii. B. I. tenuis. C. I. pallens var. pallens modo axillaris. D. I. pallens modo confertus. E. I. pallens modo delicado. F. I. pallens modo sensu stricto. Barras 50 µm.
57
Figuras 6. Secções transversais na região do mesofilo das lâminas foliares de representantes do complexo Ichnanthus pallens. A. I. ruprechtii. Visão geral do mesofilo. B. I. tenuis. Feixe vascular de terceira ordem e costela adaxial. C-I. I. pallens var. pallens. C e D. I. pallens modo areolatus. C. Visão geral do mesofilo. D. Detalhe do feixe de terceira ordem com câmaras subestomáticas associadas. E e F. I. pallens modo axillaris. E. Visão geral do mesofilo. F. Detalhe do feixe vascular de primeira ordem com câmeras subestomáticas associadas em ambas as faces foliares. G e H. I. pallens modo confertus. G. Visão do mesofilo mostrando feixes de segunda ordem proximais ao feixe principal. H. Detalhe de um feixe de primeira do mesofilo. I. I. pallens modo delicado. Bordo foliar com “prickle hair”. Barras=100 µm.
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CAPÍTULO III
______
Morfoanatomia reprodutiva do complexo Ichnanthus
pallens (Sw.) Munro ex Benth. (Poaceae, Panicoideae) e
suas implicações taxonômicas
Artigo formatado para submissão no periódico Flora 59
Resumo
O presente estudo teve como objetivo analisar caracteres morfológicos das inflorescências, superfície do antécio superior, além de aspectos anatômicos da secção transversal do pedúnculo no complexo Ichnanthus pallens, a fim de ampliar o conhecimento sobre os estudos de estruturas reprodutivas em Poaceae e avaliar a utilidade destes dados como auxiliares na compreensão dos limites taxonômicos nesse complexo.
Foram utilizados os métodos usuais para as análises macromorfológicas, além de microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. Os dados da morfologia das inflorescências e do antécio superior em MEV foram pouco informativos, devido à ampla sobreposição entre os táxons. Porém, as secções transversais no pedúnculo concordaram com padrões previamente observados na anatomia foliar, sendo confirmados cinco grupos dentro desse complexo. Tais informações fornecem importantes subsídios para decisões taxonômicas no grupo, incluindo níveis infraespecíficos.
Palavras-chave: anatomia do pedúnculo, MEV, gramíneas florestais, tribo Paspaleae,
Ichnanthus tenuis, Ichnanthus ruprechtii
60
Abstract
This study aimed at analyzing morphological characters from inflorescence, upper anthecium surface, and anatomical aspects of the cross-section of the peduncle in the
Ichnanthus pallens complex, with the objective of increasing the knowledge about the reproductive structures of Poaceae and evaluate the utility of this information to aid in the understanding of taxonomic limits in the complex. We employed the usual methods for macromorphological analyzes, and also light microscopy and scanning electron microscopy. The data obtained from the morphological analyzes of inflorescences and upper anthecium using SEM were scarcely informative due to the broad overlap of characters between the taxa. However, the cross sections of the peduncle agreed with patterns observed previously in leaf anatomy, confirming five groups within this species complex. This information provides important subsides for taxonomic decisions in the group, including at infraspecific levels.
Keywords: peduncle anatomy, SEM, forest grasses, tribe Paspaleae, Ichnanthus tenuis,
Ichnanthus ruprechtii
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Introdução
Ichnanthus P. Beauv. é um gênero de Poaceae (subfamília Panicoideae) cujas espécies são bastante típicas de bordos e interior de florestas, sendo menos comuns em
áreas abertas ou alteradas (Mota & Oliveira, 2012). Inclui atualmente ca. 33 espécies
(Mota & Oliveira, 2012; Silva, 2013) e sua distribuição é predominantemente
Neotropical, com maior diversidade centrada no Brasil (Boechat, 2005).
A taxonomia desse gênero foi muitas vezes considerada complicada (Stieber,
1982; Oliveira et al., 2003; Boechat, 2005; Mota & Oliveira, 2012; Silva, 2013), devido a complexos de espécies de difícil delimitação, como é o caso do complexo Ichnanthus pallens (Sw.) Munro ex Benth., definido por Stieber (1987). Esta espécie é conhecida nos trópicos da América, Ásia, África e Austrália (Clayton & Renvoize, 1986) com grande variação ao longo da sua distribuição.
Na revisão taxonômica proposta por Stieber (1987), duas variedades foram aceitas: Ichnanthus pallens var. pallens e I. pallens var. major (Nees) Stieber, as quais diferem especialmente por dimensões das espiguetas, maiores nesta última, e para a qual existem pelo menos cinco morfotipos (ver tabela 1, Capitulo 2). Essa espécie apresenta ainda limites pouco precisos em relação a I. tenuis (J. Presl) Hitchc. & Chase e I. ruprechtii Döll, devido a caracteres morfológicos que também se sobrepõem (Renvoize,
1984; Dávila, 1994; Oliveira et al., 2003; Boechat, 2005).
Caracteres das inflorescências e das suas unidades básicas, as espiguetas, têm sido historicamente empregados para identificação nos mais variados níveis taxonômicos em
Poaceae (Clayton & Renvoize, 1986). No caso de Ichnanthus, as inflorescências são paniculadas e as espiguetas articuladas abaixo das glumas, formadas por dois antécios, sendo o inferior estaminado ou neutro e o superior frutífero (Zuloaga, 1981). 62
Dentre os caracteres utilizados na circunscrição de Ichnanthus estão as espiguetas lateralmente comprimidas, portando apêndices aliformes na base do antécio superior, ou ainda cicatrizes ou protuberâncias desses apêndices na mesma posição (Stieber, 1982,
1987; Shaw & Webster, 1983; Boechat 2005; Silva, 2013). As duas categorias infragenéricas propostas para o gênero foram inclusive baseadas na ocorrência dessas estruturas (Stieber, 1982, 1987), sendo I. pallens e táxons relacionados pertencentes ao grupo que apresenta cicatrizes na base do antécio superior (I. sect. Foveolatus).
Diferentes ferramentas têm sido empregadas como acessórias à morfologia externa como fonte de informação taxonômica nos mais diferentes grupos de plantas. Estudos que envolvem morfoanatomia reprodutiva têm se mostrado úteis em famílias como
Eriocaulaceae, Xyridaceae e Cyperaceae (Trovó et al., 2010; Scatena et al., 2011; Molina et al., 2012), entre outras. Em Poaceae, estudos envolvendo morfologia das inflorescências são bastante comuns (Vegetti & Anton, 1995, 1996, 2000; Rua, 2003; Peichoto & Vegetti,
2007; Tivano et al., 2009), mas muitas vezes com enfoque estrutural, ecológico ou evolutivo, e não se voltando para questões taxonômicas.
No que diz respeito à anatomia de tais estruturas, essas informações são ainda mais limitadas, podendo ser citados os trabalhos de Giraldo-Cañas (2002, 2004) que analisaram respectivamente a micromorfologia e anatomia do antécio superior de Axonopus P. Beauv. e de Digitaria Haller, ambos pertencentes à subfamília Panicoideae. Finot et al. (2006) analisaram ainda a micromorfologia do lema dos antécios de Trisetum Pres. (Pooideae).
Todavia, estudos anatômicos do pedúnculo são escassos na família, podendo ser citado o trabalho de Judziewicz & Soderstrom (1989), que analisou entre outras coisas, aspectos da anatomia da ráquis (eixo da inflorescência) de representantes de gramíneas basais.
Nos trabalhos florísticos e taxonômicos envolvendo Ichnanthus, a macromorfologia das espiguetas de representantes do complexo I. pallens foi descrita 63
(e.g., Zuloaga, 1981; Stieber, 1987; Oliveira et al., 2003; Boechat, 2005), incluindo detalhes sobre o antécio superior. Porém, apenas em Shaw & Webster (1983), a superfície dos mesmos foi analisada mais detalhadamente, através de microscopia eletrônica de varredura. Entretanto, dados sobre a estrutura anatômica de caracteres reprodutivos ainda são inexistentes tanto para representantes do complexo I. pallens quanto para o gênero como um todo, estando até o momento limitados a caracteres foliares (Stieber 1982;
Arriaga 1982; Capítulos 1 e 2).
Diante do exposto, o presente trabalho analisa caracteres morfológicos das inflorescências, superfície dos antécios e aspectos anatômicos da secção transversal do pedúnculo das inflorescências no complexo Ichnanthus pallens. Tais informações pretendem avaliar a utilidade destes dados como auxiliares na compreensão dos limites taxonômicos no grupo, além de ampliar o conhecimento sobre os estudos de estruturas reprodutivas em Poaceae.
Materiais e métodos
Foram envolvidos nesse trabalho representantes de Ichnanthus pallens, I. tenuis e
I. ruprechii, sendo que para I. pallens foram incluídos exemplares de I. pallens var. major e I. pallens var. pallens, e de cada um dos morfotipos descritos para esta última (Tab. 1 e
Fig. 1 de Jesus Junior et al., Cap. 2).
As amostras foram obtidas através de coletas em ambientes florestais localizados em diferentes estados brasileiros ao longo da distribuição dessas espécies, ou em herbários que continham coleções representativas do gênero (Fig. 2 Cap. 2). Os exemplares- testemunho estão discriminados na tabela 1 (herbários designados segundo Thiers, 2013).
As descrições morfológicas das inflorescências (incluindo espiguetas) foram realizadas a partir de materiais frescos e/ou herborizados com auxílio de microscópio 64
estereoscópio Leica EZ4, sendo utilizada para tanto terminologia de Stieber (1987). A maior parte dos materiais está depositada no herbário da Universidade Estadual de Feira de Santana (HUEFS), sendo utilizados também espécimes de outros herbários brasileiros listados na tabela 1 (herbários designados segundo Thiers, 2013).
Para a análise macromorfológica dos antécios, também foi utilizado microscópio estereoscópio Leica EZ4, enquanto a descrição da sua micromorfologia foi baseada em microscópio eletrônico de varredura. Em ambos os casos foram utilizados materiais de herbário dos quais foi retirada a região apical das inflorescências e sem pré-tratamento, montados em stubs de aço com fita adesiva metálica e posteriormente recobertos com ouro em sputter Balzers SCD 050. A terminologia usada baseou-se em Shaw & Webster
(1983).
Para a análise dos pedúnculos das inflorescências em secção transversal, foi seccionada a região próxima à base dessa estrutura, próximo à primeira folha do colmo.
As amostras foram processadas e emblocadas em resina histológica (Leica) seguindo protocolo descrito no Cap. 1. A terminologia utilizada baseou-se em (Metcalfe, 1960).
Foi montada uma matriz de presença e ausência dos caracteres reprodutivos avaliados no presente trabalho, sendo incluídos também os caracteres vegetativos
(foliares) analisados em Jesus Junior et al. (Cap. 2), a fim de comparar os dados e analisar a utilidade taxonômica dos mesmos.
Essa matriz foi empregada para uma análise de similaridade entre todas as amostras, utilizando o método de análise de agrupamento por média aritmética não ponderada – UPGMA (Rohlf, 2000), e o índice de Sorensen (Sorensen, 1948). Esses dados foram processados com auxílio do software PAST (Paleontological Statistics)
(Hammer et al., 2001).
65
Resultados e Discussão
Caracterização macromorfológica da inflorescência e antécio superior
A relação dos caracteres descritos está discriminada na tabela 2.
Todos os representantes do complexo Ichnanthus pallens apresentam inflorescências paniculadas, as quais variam especialmente quanto à posição no corpo das plantas (se terminais ou axilares), ao tamanho (comprimento e largura) e exposição em relação à bainha foliar (exsertas ou inclusas), dependendo do comprimento do pedúnculo.
Também variam quanto ao arranjo dos ramos (abertas ou congestas) e na quantidade de espiguetas (paucifloras ou densifloras), estas variando basicamente em forma e em tamanho, assim como ocorre com os antécios.
Em Ichnanthus pallens var. major, as inflorescências são abertas, exsertas e paucifloras, as terminais com 8,1-9 x 3-5,3 cm, as axilares 7,2-8 x 3-4 cm. Os pedúnculos possuem ca. 4 cm de comprimento, os quais são esparsamente pilosos, e os pedicelos, com
2,8-3,2 mm de comprimento, também são esparsamente pilosos. As espiguetas têm 5,1-5,2 x 0,8-1 mm e são esparsamente pilosas, com antécio superior lanceolado, 4,4-4,6 x 0,7-0,9 mm. De forma geral, esses dados são concordantes com aqueles referidos na literatura para as inflorescências dessa variedade, a exemplo de Stieber (1987) e Boechat (2005). Nos demais trabalhos, apesar dessa variedade ser mencionada, não é descrita separadamente, inviabilizando comparações com os dados aqui obtidos.
Os caracteres macromorfológicos das inflorescências dos morfotipos pertencentes a Ichnanthus pallens var. pallens aqui descritos, também concordam, de forma geral, com dados prévios, especialmente de Boechat (2005). Autores como Zuloaga (1981) e Oliveira et al. (2003) não mencionaram tais morfotipos para essa variedade. Por outro lado, Mota
& Oliveira (2011) e Pimenta et al. (2012) indicaram que diferentes morfotipos crescendo 66
simpatricamente variavam entre si em relação a caracteres como número de ramos primários na inflorescência e comprimento das espiguetas, dificultado o reconhecimento dos mesmos.
Para Ichnanthus pallens var. pallens modo sensu stricto, os dados do presente trabalho indicam que as inflorescências são abertas, exsertas, paucifloras, as terminais com
6-11 x 2-5 cm, e as axilares com 5-10,2 x 2-5 cm. Os pedúnculos apresentam 5-14 cm de comprimento, são glabros a pilosos, e os pedicelos têm pilosidade similar, com 1-2,5 mm de comprimento. As espiguetas são de 2,8-3,7 x 0,5-1,1 mm, glabras a esparsamente pilosas, com antécio superior lanceolado (Fig. 2G), medindo 2-3 x 0,5-1 mm.
Ichnanthus pallens var. pallens modo areolatus apresenta inflorescências abertas, exsertas e densifloras, as terminais com 10-16 x 5-12 cm, as axilares com 7-11 x 4-9 cm.
Os pedúnculos possuem 4-6 cm de comprimento, sendo esparsamente pilosos, mas os pedicelos, com 1,9- 3,6 mm de comprimento, são glabros. As espiguetas medem 3,6-4,7 x
0,7-0,9 mm e são glabras a esparsamente pilosas, com antécio superior lanceolado, de 2,9-
4 x 0,6-0,9 mm. Para Stieber (1987), a distinção entre as duas variedades de I. pallens se dá especialmente devido às espiguetas com 2.5 a 4(4.5) mm de comprimento de I. pallens var major. Porém, espiguetas aqui analisadas de I. pallens var. pallens modo areolatus podem até extrapolar tais medidas (chegando até 4,7mm de comprimento), o que fortalece os questionamentos sobre a atual delimitação dessa espécie em duas variedades.
Ichnanthus pallens var. pallens modo axillaris apresenta inflorescências semi congestas e parcialmente inclusas, densifloras, as terminais medindo 5-6 x 2-3 cm, as axilares medindo 4-6 x 2-3 cm. Os pedúnculos possuem 2-5 cm de comprimento e são glabros a pilosos, e pedicelos com 1-2,5 mm de comprimento, glabros a pilosos. As espiguetas têm 3,5-4,1 x 0,5-0,8 mm, e também são glabras a pilosas, com antécio superior oblongo (Fig. 2C), 2,8-3,5 x 0,5-0,9 mm. 67
Em Ichnanthus pallens var. pallens modo confertus as inflorescências são congestas, parcialmente inclusas e densifloras, as terminais com 2-4 x 1-3 cm, as axilares apresentando as mesmas dimensões. Os pedúnculos apresentam 0,5-1,5 cm de comprimento e são pilosos, assim como os pedicelos, estes com 0,5-0,9 mm de comprimento. As espiguetas têm 3-3,6 x 0,6-1 mm e também são pilosas, com antécio superior oval (Fig. 2D), de 2,5-3,1 x 0,6-0,9 mm. Esse é o morfotipo de I. pallens var. pallens mais facilmente reconhecível, pelas inflorescências curtas e congestas, pedúnculos relativamente pequenos, além dos aspectos vegetativos. Concordando com tal fato,
Pimenta et al. (2012) indicaram recentemente que, dentre os morfotipos ocorrentes em sua
área de estudos, o “modo confertus” seria o único a concordar claramente com aqueles descritos por Boechat (2005).
As inflorescências de Ichnanthus pallens var. pallens modo delicado são abertas, exsertas e paucifloras, as terminais com 2-3 x 1,8-3 cm, sem inflorescências axilares. Os pedúnculos são de 4-10 cm de comprimento, pilosos, assim como os pedicelos, esses com
1-2 mm de comprimento. As espiguetas, de 2,6-3,2 x 0,4-1 mm, também são pilosas, com antécio superior oblongo, de 2-3 x 0,4-1 mm.
Os representantes de Ichnanthus ruprechtii apresentam inflorescências abertas, exsertas e paucifloras, com 4-17 x 2-8 cm, sem inflorescências axilares. Os pedúnculos são de 2-7 cm de comprimento, glabros, assim como e os pedicelos, de 1,5-3,8 mm de comprimento. As espiguetas, também glabras, medem 3-4,1 x 0,7-1,3 mm, com antécio superior elíptico (Fig 1A e B), de 2,4-3,5 x 0,7-1,2 mm. Nessa espécie, foi observado que o lema recobre caracteristicamente o ápice da pálea (Fig. 1C) conforme foi recentemente indicado por Silva (2013). Zuloaga (1981), Stieber (1987) e Boechat (2005) referem ainda algum grau de pilosidade nas espiguetas dessa espécie, o que não foi observado nas amostras aqui analisadas, sendo estas sempre glabras. 68
Ichnanthus tenuis apresenta inflorescências abertas, exsertas, paucifloras, as terminais medindo 1,6-3 x 1,5-3 cm, as axilares com 1,3-3 x 1,5-2,6 cm. Os pedúnculos são de 3-7 cm de comprimento, pilosos, e os pedicelos de 1-2,5 mm de comprimento são densamente pilosos. As espiguetas, que apresentam 2,8-3,8 x 0,5-0,8 mm, são pilosas a densamente pilosas, com antécio superior lanceolado (Fig. 1D e E), de 2-3 x 0,5-0,6 mm.
Zuloaga (1981) utilizou, entre outros caracteres, a quantidade de espiguetas na inflorescência para separar I. tenuis de I. pallens, as quais seriam respectivamente, paucifloras versus densifloras. No entanto, as análises aqui realizadas demonstram que I. pallens pode apresentar inflorescências tanto paucifloras quanto densifloras. Mota &
Oliveira (2011) indicaram que os espécimes de I. pallens apresentavam inflorescências mais ramificadas, com ramos primários e secundários, enquanto que em I. tenuis as inflorescências apresentam apenas ramos primários. Entretanto, esse padrão não foi detectado nas amostras aqui analisadas, uma vez que essa variação foi observada em ambas as espécies.
As análises aqui realizadas nos táxons do complexo I. pallens demonstram grande sobreposição nos caracteres das inflorescências, conforme já ressaltado previamente pelos autores que analisaram materiais desse grupo. Essa sobreposição se dá devido tanto a caracteres vegetativos quanto reprodutivos, o que explica a dificuldade que vem sendo historicamente demonstrada no reconhecimento desses táxons.
Porém, dentre os caracteres aqui avaliados, aqueles relacionados ao antécio superior podem ter alguma utilidade taxonômica. Ichnanthus pallens var. pallens modo confertus é o único táxon do complexo com antécio superior oval, e além disso, em I. ruprechtii, o antécio superior é elíptico e o lema recobre o ápice da pálea.
Silva (2013) indicou que o antécio superior em Ichnanthus pode apresentar forma distinta com base nos diferentes estágios de maturação da planta, podendo representar um 69
entrave quanto ao uso desse caráter taxonomicamente. No presente estudo, porém, os materiais analisados não apresentaram diferenças conspícuas em relação à forma do mesmo entre os espécimes dos táxons analisados. Apenas em I. tenuis foram observadas pequenas variações em relação à sua largura, porém não alterando a forma lanceolada.
Caracterização micromorfológica do antécio superior
Os caracteres analisados podem ser observados através das figuras 1 e 2.
Os aspectos gerais do antécio superior das amostras aqui analisadas através de
MEV apresentam características concordantes com aquelas citadas por Shaw & Webster
(1983) para Ichnanthus sect. Foveolatus. Tanto em I. pallens quanto em I. tenuis e I. ruprechtii, foi verificada ráquila em forma de S (Fig. 2G), estômatos com distribuição inconspícua nas margens do lema (Fig. 1C) e da pálea (Fig. 2A), cicatrizes na base do lema com tecido contínuo até a região da ráquila (Fig. 1F e 2E) e protuberância na base da pálea (Fig. 1F e 2E).
A epiderme do antécio superior de todas as amostras é constituída por células com paredes anticlinais fortemente sinuosas, de tamanhos diferenciados, sendo mais curtas na região apical do lema e da pálea (Fig. 2F). De forma geral, apresenta cutícula não esculturada, assim como definida por Barthlott et al. (1998), por toda a superfície, onde apenas na região apical da pálea foi observada ornamentação em forma de roseta (Fig. 2A,
I). Shaw & Webster (1983) afirmaram desconhecer a composição dessas estruturas em forma de roseta, inferindo que poderiam ser corpos silicosos esfoliados.
Assim como as cicatrizes na base do lema, Shaw & Webster (1983) também sugeriram que tais estruturas em forma de roseta estruturas poderiam conter algum significado taxonômico entre as espécies de Ichnanthus sect. Foveolatus, no qual está 70
inserido o complexo I. pallens. Porém, não foram detectadas diferenças significativas na ornamentação da epiderme do antécio superior entre as amostras aqui analisadas.
De acordo com os dados apresentados por Shaw & Webster (1983) e Mota &
Oliveira (2012), no grupo espécies de Ichnanthus que contém alas na base do antécio superior (I. sect. Ichnanthus), existe um número considerável de caracteres potencialmente
úteis para subsidiar delimitações taxonômicas, como por exemplo a forma e tamanho das alas na base do lema; a presença/ausência de tricomas unicelulares macroscópicos curtos nas alas; presença/ausência de papilas na epiderme do lema e da pálea; além da presença/ausência de corpos silicosos.
Porém, nos táxons do complexo Ichnanthus pallens a superfície do antécio superior não é tão rica em caracteres micromorfológicos, concordando com as descrições previamente apresentadas em literatura para Ichnanthus sect. Foveolatus, e portanto com pouca aplicação taxonômica.
Secção transversal do pedúnculo da inflorescência
Os caracteres descritos a seguir podem ser observados através das figuras 3, 4 e 5.
Forma – A maioria dos táxons de Ichnanthus pallens apresenta pedúnculos com formato reniforme regular (Fig. 3C, E, G-H), exceto I. pallens var. pallens modo areolatus, com formato reniforme irregular (Fig. 3D) e o modo confertus, com formato circular (Fig. 3F).
Em I. ruprechtii (Fig. 3A) o pedúnculo tem formato semicircular, enquanto em I. tenuis
(Fig. 3B) este tem formato de ferradura, com costelas evidentes sobre os feixes vasculares.
O tamanho e a forma do pedúnculo, estrutura que sustenta a inflorescência, são caracteres taxonômicos muito utilizados para delimitação de gêneros de plantas, como em Eriocaulaceae, onde a mesma é referida como escapo, fornecendo informações 71
taxonômicas até em nível específico (Giulietti, 1984; Scatena & Giulietti, 1996; Scatena
& Menezes, 1996; Scatena et al., 1998).
A forma do pedúnculo em corte transversal também demostra ser um bom caráter para subsidiar decisões taxonômicas no grupo aqui estudado, inclusive em categorias infraespecíficas, uma vez que as diferenças detectadas foram conspícuas entre os táxons. Além disso, não foram observadas alterações em relação à forma desta estrutura entre espécimes distintos do mesmo táxon, mesmo oriundos de diferentes locais de coleta.
Epiderme – Todos os táxons analisados apresentam epiderme uniestratificada com cutícula delgada (Fig. 4A- B e E). As células epidérmicas se mostraram com morfologia mais arredondada e com maior lume celular em I. pallens var. pallens modo areolatus e I. ruprechtii, em relação aos outros táxons (Fig. 4A, C). Estômatos foram observados ao longo da epiderme de todas as amostras, assim como a presença de câmaras subestomáticas associada a estes (Fig. 4C). A presença de estômatos é um caráter muito comum em órgãos aéreos, sendo a presença destas estruturas amplamente referidas em escapos de Eriocaulaceae (Scatena et al., 2004), Cyperaceae (Molina et al., 2012), e várias outras famílias. Metcalfe (1960) também citou sua ocorrência em caules de Poaceae.
Para Metcalfe (1960) e Cutler et al.(2011), as características da epiderme foliar de um táxon são semelhantes às observadas nos colmos e pedúnculos deste mesmo táxon. No entanto, no Cap. 2 foi demonstrado que em Ichnanthus pallens var. pallens modo confertus a epiderme foliar apresenta paredes periclinais externas espessas, o que não foi aqui constatado para a epiderme do pedúnculo desse mesmo táxon (Fig. 4E).
72
Região cortical – O pedúnculo de todas as amostras analisadas apresenta córtex parenquimático com células adjacentes à epiderme frouxamente distribuídas (Fig. 4A e F).
Os feixes vasculares estão arranjados de forma concêntrica, não diretamente ligados à epiderme. Entre esses feixes, ocorre a formação de um cilindro fibroso ao longo de toda a circunferência do pedúnculo, o que provavelmente está relacionado a uma função mecânica de sustentação, assim como referido para colmos em Poaceae por Castro et al.
(2009). No córtex, a maioria das células têm paredes delgadas e algumas delas possuem pequeno espessamento no ângulo de contato formado com outras células (Fig. 4B). No pedúnculo de I. pallens modo axillaris a região central do córtex é fistulosa, característica detectada unicamente nos espécimes deste morfotipo (Fig. 3E). Porém, este caráter não foi observado em análises do colmo do mesmo morfotipo em secção transversal (dados não mostrados).
Sistema Vascular – Os pedúnculos das espécies analisadas apresentam feixes vasculares associados à epiderme através de células esclerenquimáticas (Fig. 4A), com exceção de
Ichnanthus pallens modos areolatus e sensu stricto (Fig. 4F), que apesar de apresentarem células esclerenquimáticas sobre os feixes, estas não se associam à epiderme. Feixes vasculares isolados também ocorrem na região cortical do pedúnculo
(Fig. 5A-H). Segundo Metcalfe (1960), a posição dos feixes vasculares pode variar, dependendo da posição em que a secção transversal for realizada, o que pode inviabilizar o uso deste caráter para fins taxonômicos.
Os feixes são circundados por uma bainha de células com paredes mais espessas em relação às células do parênquima cortical (Fig. 5A-H), em todas as amostras. A distinção de xilema e floema é facilmente observada, padrão que pode ser comparado com os feixes definidos como de primeira ordem por Ellis (1976), para folhas. 73
Ichnanthus pallens var. pallens modos areolatus (Fig. 5D) e confertus (Fig. 5F) apresentaram elementos de metaxilema maiores em relação a essas estruturas nos outros táxons, o que foi observado em todos espécimes analisados destes táxons.
Todos os dados referentes análises da secção transversal do pedúnculo da inflorescência estão sendo descritos pela primeira vez para gênero Ichnanthus.
Similaridade dos dados
Através dos caracteres reprodutivos avaliados no presente trabalho, juntamente com os caracteres vegetativos (foliares) analisados no Cap. 2, foi obtido um dendrograma de similaridade que pode ser observado através da figura 6.
A estrutura geral do dendrograma mostra dois grupos principais, um formado por I. pallens var. pallens modo confertus e o outro incluindo o restante dos táxons avaliados. No segundo grupo, existe uma clara separação de I. ruprechtii em relação aos demais táxons, os quais estão organizados em dois subgrupos, um contendo I. pallens modo arelolatus, e o outro evidenciando I. tenuis juntamente os demais táxons associados a I. pallens, incluindo as duas variedades.
Esse dendrograma demonstra que a maior diferenciação nos caracteres avaliados
é atribuída a Ichnanthus pallens var. pallens modo confertus, o que indica sua menor similaridade em relação aos demais táxons, confirmando sua grande distinção macro e micromorfológica, com base nos dados aqui apresentados.
O mesmo ocorre com Ichnanthus pallens var. pallens modo areolatus, que também apresentou baixa similaridade em relação aos demais táxons de I. pallens, contrastando com a alta similaridade verificada entre I. pallens var. pallens modos axillaris, delicado e sensu stricto, juntamente com Ichnanthus pallens var. major. 74
As duas variedades de Ichnanthus pallens não formam um grupo, uma vez que dois dos morfotipos de I. pallens var. pallens (modos confertus e areolatus) apareceram fora desse agrupamento, e apenas os outros três foram mais relacionados a Ichnanthus pallens var. major. Esse grupo core de táxons associados a Ichnanthus pallens, formado por I. pallens var. major e I. pallens var. pallens modos axillaris, delicado e sensu stricto,
é o que apresentou maior similaridade entre todos os táxons avaliados.
Quanto às outras duas espécies analisadas, Ichnanthus tenuis e I. ruprechtii, as mesmas foram claramente distintas dos táxons infraespecíficos de I. pallens. Porém, I. ruprechtii foi muito mais distinta do grupo core de I. pallens, quando comparada a I. tenuis, que apresentou maior similaridade com esse agrupamento.
Implicações taxonômicas
A análise da macromorfologia das inflorescências nos táxons do complexo
Ichnanthus pallens demonstra grande sobreposição de caracteres entre a maioria dos táxons. Entretanto, alguns caracteres relacionados ao antécio superior, como sua forma e estrutura apical do lema, recobrindo claramente a pálea, apresenta valor taxonômico considerável, até mesmo em níveis infraespecíficos.
Apesar de dados sobre a micromorfologia do antécio superior em diferentes espécies de Ichnanthus estarem disponíveis em Shaw & Webster (1983), as categorias infraespecíficas de I. pallens não foram analisadas por esses autores, como feito no presente trabalho, na busca por informações taxonômicas. Entretanto, estes dados não estão sendo aqui considerados como uma ferramenta satisfatória na taxonomia deste grupo, devido à alta uniformidade dos mesmos, tanto dentro de I. pallens, quanto nas demais espécies analisadas (I. tenuis e I. ruprechtii). 75
Ao contrário, os achados da análise anatômica dos pedúnculos em secção transversal demonstraram grande potencial para uso taxonômico no complexo Ichnanthus pallens. Tais informações são inéditas para Ichnanthus e podem, potencialmente, corresponder a uma importante ferramenta para a taxonomia do gênero como um todo.
Tais dados são concordantes com os padrões observados para os mesmos táxons através de estudos da secção transversal e visão frontal da epiderme da lâmina foliar (Jesus Junior et al., Cap. 2).
Com base nos caracteres morfoantômicos reprodutivos avaliados no presente trabalho, e em associação com as informações de anatomia foliar apresentadas por Jesus
Junior et al. (cap. 2), e nos agrupamentos formados na análise de similaridade, os seguintes grupos são aqui considerados:
1) Ichnanthus pallens modo confertus – esse táxon se destacou em relação aos demais inicialmente através de caracteres da anatomia foliar. Além disso, foi o único táxon a apresentar pedúnculo com forma circular em secção transversal, além de padrões morfológicos marcantes em suas inflorescências, as quais são congestas e muito curtas, inclusive os pedúnculos. Sua grande distinção nos caracteres morfoanatômicos é concordante com a grande facilidade que existe no reconhecimento desse morfotipo em em relação aos demais, tanto em campo quanto em herbário.
2) Ichnanthus pallens modo areolatus – além dos caracteres da anatomia foliar encontrados apenas nesse táxon, ele foi o único a apresentar pedúnculos de formato reniforme irregular em secção transversal. A distinção deste táxon leva em consideração ainda caracteres macromorfológicos marcantes dentro de I. pallens, incluindo a ocorrência 76
de plantas sempre robustas, com lâminas largamente lanceoladas e inflorescências longas, abertas e densifloras.
3) Ichnanthus pallens sensu stricto e táxons afins – esse grupo é formado por
Ichnanthus pallens var. major e I. pallens var. pallens modos axillaris, delicado e sensu stricto. Todos os táxons deste grupo apresentaram, além dos caracteres descritos da anatomia foliar, pedúnculos com formato reniforme regular. Do ponto de vista macromorfológico, esse é o grupo mais heterogêneo, mas em geral as plantas tendem a ser mais delicadas, em relação a I. pallens modo areolatus, e com inflorescências mais abertas, em relação a I. pallens modo confertus. O fato de Ichnanthus pallens var. major estar incluso em um grupo formado por três táxons pertencentes a I. pallens var. pallens, com alta similaridade, reforça os questionamentos sobre a atual delimitação de I. pallens em duas variedades. É importante lembrar que Stieber (1987) separou as mesmas basicamente pelas maiores dimensões das espiguetas de I. pallens var. major, porém a ocorrência de sobreposição nesse e em vários outros caracteres demonstram a fragilidade de tal delimitação.
4) Ichnanthus ruprechtii – apresenta caracteres da anatomia foliar distintos dos demais, inclusive com muitos caracteres exclusivos. Além disso, foi o único táxon a apresentar pedúnculo com formato semicircular em secção transversal. A macromorfologia de
Ichnanthus ruprechtii é relativamente distinta em relação aos demais táxons analisados, incluindo o aspecto sublenhoso e lâminas foliares com maiores dimensões. Estudos moleculares recentes, baseados na análise combinada de seis regiões, sendo cinco plastidiais e uma nuclear, definem essa espécie como grupo irmão de um clado formado por I. pallens e I. tenuis (Silva, 2013). Neste estudo, o material utilizado corresponde a I. 77
pallens var. pallens sensu stricto, concordando inclusive com as informações obtidas na presente análise.
5) Ichnanthus tenuis – apresenta diferenças consideráveis em relação aos demais táxons nas análises da anatomia foliar e também foi observado pedúnculo com formato de ferradura, com costelas evidentes sobre os feixes vasculares. Vários autores têm comparado essa espécie a I. pallens, indicando a dificuldade de separá-las, mas observa-se que é amplo o de caracteres macromorfológicos que se sobrepõem nos trabalhos disponíveis em literatura. No entanto, as diferenças entre os padrões anatômicos aqui descritos para essas duas espécies pode ser utilizado para auxiliar sua circunscrição. Sua relação com o grupo de Ichnanthus pallens var. pallens senso stricto e táxons afins, se explica também pelo aspecto delicado que os representantes dessa espécie possui.
Agradecimentos
Agradecemos ao Centro de Estudos da Biodiversidade da Reserva Ecológica
Michelin, na pessoa do Dr. Kevin Flesher, pelo apoio financeiro e infraestrutura para coletas; à Universidade Estadual de Feira de Santana e Universidade Federal da Bahia pela infraestrutura disponibilizada para a execução das análises; a Silvana Santos da Silva pelo auxilio na edição das imagens; à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado da Bahia
(grant PNE 0020/2011 e PNX0014/2009) e Conselho Nacional de Desenvolvimento
Científico e Tecnológico, pelo apoio financeiro concedido (processos 562349/2010-3 e
563558/2010-5); à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, pela concessão da bolsa de mestrado ao primeiro autor; e ao CNPq pela bolsa de Produtividade em Pesquisa (PQ2) concedida a RPO.
78
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83
Tabela 1. Representantes do complexo Ichnanthus pallens analisados neste trabalho. Siglas dos herbários segundo Thiers (2013).
Espécie “Modo” Voucher Local Herbário I. pallens var. - C. Silva 527 Diamantina - MG HUEFS major I. pallens var. areolatus J. L. Hage 2093 Ilheus - BA CEPEC pallens s/n Santa Teresa - ES HUEFS A. M. Carvalho 1897 Camamú - BA CEPEC L. P. Queiroz 9783 Ruy Barbosa - BA HUEFS axilares T. S. Nunes 1230 Senhor do Bomfim - BA HUEFS M. G. Silva 5320 Tucuruí - PA RB L. Sylvestre 430 Paraty - RJ RB L. R. Noblick 3085 Lençois - BA CEPEC A. S. Tavares 488 Tefe - AM EAC confertus W.W. Thomas 12067 Porto Seguro - BA HUEFS T. Santos 626 Ilhéus - BA CEPEC K. M. Pimenta 165 Igrapiuna - BA HUEFS C. E. Calderon 2201 Porto Seguro - BA CEPEC T.S. Silva 188 São Paulo - SP CEPEC delicado C. Silva 841 Angra dos Reis - RJ HUEFS C. Silva 326 Mangaratiba - RJ HUEFS A. M. Amorim 6057 Uruçuca - BA HUEFS R. P. Oliveira 2106 Ituberá - BA HUEFS sensu R. P. Oliveira 833 Santa Teresa - ES HUEFS stricto C. Silva 327 Mangaratiba - RJ HUEFS C. Silva 846 Angra dos Reis - RJ HUEFS C. Silva 845 Angra dos Reis - RJ HUEFS B. V. Rabelo 3563 Almeirim - PA EAC A. S. F. Castro s/n Maranguape - CE EAC C. Silva 848 Angra dos Reis - RJ HUEFS C. Silva 842 Angra dos Reis - RJ HUEFS I. ruprechtii - C. Silva 530 Diamantina - MG HUEFS C. Silva 636 Pirenópolis - GO HUEFS C. Silva 745 Petrópolis - RJ HUEFS R. Dias-Melo 219 sem local HUEFS I. tenuis - C. Silva 933 Aguiarnópolis - TO HUEFS L. H. Hage 1032 Ilhéus - BA CEPEC T. R. Soderstrom 1891 Linhares - ES CEPEC P. Fiaschi 2369 Valença - BA CEPEC A. S. F. Castro 702 Guaramiranga - CE EAC M. A. Figueredo Pacoti - CE EAC A. S. F. Castro 707 Guaramiranga - CE EAC A. F. Regmill s/n Caldas - MG RB
84
Tabela 2. Caracteres morfológicos das inflorescências de representantes do complexo Ichnanthus pallens analisados neste trabalho.
Caráter Táxon I. pallens var. pallens (morfotipos) I. pallens sensu I. ruprechtii I. tenuis var. major areolatus axillaris confertus delicado stricto aberta, aberta, semi congesta, aberta, aberta, aberta, aberta, Inflorescência exserta exserta congesta, parcialmente exserta exserta exserta exserta (aspecto geral) parcialmente inclusa inclusa Inflorescência pauciflora densiflora densiflora densiflora pauciflora pauciflora pauciflora pauciflora (n. espiguetas)
Inflorescência 8,1-9 x 3-5,3 10-16 x 5-12 5-6 x 2-3 cm 2-4 x 1-3 cm 2-3.5 x 6-11 x 2-5 4-17 x 2-8 1,6-3 x 1,5- terminal cm cm 1,8-3 cm cm cm 3 cm (tamanho)
Inflorescência 7,2-8 x 3-4 7-11 x 4-9 4-6 x 2-3 cm 2-4 x 1-3 cm - 5-10,2 x 2-5 - 1,3-3 x 1,5- axilar cm cm cm 2,6 cm (tamanho)
Pedúnculo 4 cm 4 - 6 cm 2-5 cm 0,5- 1.5 cm 4-10 cm 5-14 cm 2-7 cm 3-7 cm (comprimento)
Pedúnculo esparsamente esparsamente glabro a piloso piloso glabro a glabro piloso (pilosidade) piloso piloso piloso piloso
Pedicelo 2,8-3,2 mm 1,9- 3,6 mm 1-2,5 mm 0,5-0,9 mm 1-2 mm 1-2,5 mm 1,5-3,8 mm 1-2,5 mm (comprimento)
Pedicelo esparsamente glabro glabro a piloso piloso glabro a glabro densamente (pilosidade) piloso piloso piloso piloso
Espigueta 5,1-5,2 x 3,6-4,7 x 3,5-4,1 x 3-3,6 x 0,6- 2,6-3,2 x 2,8-3,7 x 3-4,1 x 0,7- 2,8-3,8 x (tamanho) 0,8-1 mm 0,7-0,9 mm 0,5-0,8 mm 1 mm 0,4-1 mm 0,5-1,1 mm 1,3 mm 0,5-0,8 mm
Espigueta esparsamente glabra a glabra a pilosa pilosa glabra a glabra pilosa a (pilosidade) pilosa esparsamente pilosa esparsamente densamente pilosa pilosa pilosa
Antécio lanceolado lanceolado oblongo oval oblongo lanceolado elíptico lanceolado superior
(forma) Antécio 4,4-4,6 x 2,9-4,0 x 2,8-3,5 x 2,5-3,1 x 2-3 x 0,4- 2-3 x 0,5-1 2,4-3,5 x 0,7- 2-3 x 0,5- superior 0,7-0,9 mm 0,6-0,9 mm 0,5-0,9 mm 0,6-0,9 mm 1 mm mm 1,2 mm 0,6 mm (tamanho)
85
Tabela 3. Matriz de presença (1) e ausência (0) de representantes do complexo Ichnanthus. Baseada em dados reprodutivos do presente estudo e de dados vegetativos referentes a Jesus Junior et al. (Capitulo 2). * Dados vegetativos
Características analisadas maj are axi con del sen rup ten Antécio superior maior ou iguais a 5 mm 1 0 0 0 0 0 0 0 Inflorescência congesta 0 0 1 1 0 0 0 0 Inflorescência densiflora 0 1 1 1 0 0 0 0 Antécio superior com ápice do lema recobrindo a pálea 0 0 0 0 0 0 1 0 Antécio superior elíptico 0 0 0 0 0 0 1 0 Antécios lanceolados 1 1 0 0 0 1 0 1 Antécios oblongos 0 0 1 0 1 0 0 0 Antécios ovais 0 0 0 1 0 0 0 0 Pedúnculo semicircular 0 0 0 0 0 0 1 0 Pedúnculo em forma de ferradura 0 0 0 0 0 0 0 1 Pedúnculo circular 0 0 0 1 0 0 0 0 Pedúnculo reniforme regular 1 0 1 0 1 1 0 0
Pedúnculo reniforme irregular 0 1 0 0 0 0 0 0
Pedúnculo com células epidérmicas arredondadas 0 1 0 0 0 0 1 0 Feixes vasculares dos pedúnculos associados a epiderme 1 0 1 1 1 0 1 1 Elementos do metaxilema dos feixes dos pedúnculos 0 1 0 1 0 0 0 0 relativamente grandes Região cortical do pedúnculo fistulosa 0 0 1 0 0 0 0 0 Células longas epidérmicas intercostais uniformes* 1 0 0 0 0 0 0 0 Paredes anticlinais horizontais anguladas* 1 1 1 1 0 1 0 1 Paredes das células longas epidérmicas fortemente 0 0 0 1 0 0 0 0 sinuosas* Paredes das células longas epidérmicas adaxiais 0 0 0 0 0 0 0 1 levemente sinuosas* Fileira dupla de estômatos na zona costal* 0 0 0 0 0 0 0 1 Estômatos ovoides* 0 0 0 1 0 0 0 0 Tricoma unicelular macroscópico curto* 1 0 0 1 1 1 0 1 Tricoma unicelular macroscópico longo* 0 0 0 0 1 0 0 1 “Prickles-hairs” na zona costal 1 0 1 0 1 1 1 1 “Prickles-hairs” na zona intercostal* 0 1 0 0 0 0 1 0
Corpo silicoso intercostal cruciforme irregular* 0 1 0 0 0 0 0 0
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Tabela 3. Continuação.
Características analisadas maj are axi con del sen rup ten Corpo silicoso intercostal crenado* 0 0 0 0 0 0 1 0 Lobos dos corpos silicosos cruciformes agudos* 1 0 1 0 1 1 0 0
Projeção abaxial da nervura principal semicircular* 0 0 0 0 0 0 0 1 Projeção adaxial da nervura principal semicircular* 1 1 1 0 1 1 0 0 Projeção adaxial da nervura principal circular* 0 0 0 1 0 0 1 0
Projeção adaxial da nervura principal triangular* 0 0 0 0 0 0 0 1
Esclerênquima adaxial na nervura principal marcado* 0 0 0 0 0 0 1 1 Camadas extras de parênquima incolor associado ao 1 1 1 0 1 1 1 1 feixe principal* Angulo da abertura da lâmina foliar de 160°* 0 0 0 0 0 0 1 0
Forma triangular nas costelas adaxiais* 0 0 0 0 0 0 0 1
Proeminência mais evidente das costelas proximais a 0 1 0 1 0 0 1 1 nervura central* Feixes vasculares de segunda ordem* 0 0 0 1 0 0 0 0 Células da bainha parenquimática dos feixes de primeira 0 0 0 1 0 0 0 0 ordem menores que os vasos* Células longas epidérmicas com as paredes anticlinais 0 0 0 1 0 0 0 0 espessas* Células longas epidérmicas com as paredes periclinais 0 0 0 1 0 0 0 0 espessas* Células buliformes abaxiais evidentes* 1 1 1 0 1 1 0 1 Clorênquima radiado evidente* 1 1 1 0 1 1 0 1
Mesofilo compacto* 1 0 1 1 1 1 0 1
Forma da lâmina foliar lanceolada* 1 0 0 0 1 1 1 1 Forma da lâmina foliar oval-lanceolada* 0 0 0 1 0 0 0 0 Forma da lâmina foliar largamente lanceolada* 0 1 0 0 0 0 0 0 Forma da lâmina foliar largamente oval* 0 0 1 0 0 0 0 0
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Figura 1. Antécios superiores de representantes de Ichnanthus ruprechtii Döll e I. tenuis (J.S Presl) Hitchc. & Chase, através de microscopia eletrônica de varredura. A-C. I. ruprechtii. A. Visão dorsal do antécio. B. Visão frontal do antécio. C. Ápice com lema recobrindo a pálea. D-G. I. tenuis. D. Visão dorsal do antécio. E. Visão frontal do antécio. F. Cicatrizes na do lema. G. Ápice do antécio com parte do estigma. Barras: A,B,D e E = 500 µm; C = 50 µm; F e G = 100 µm.
88
Figura 2. Antécios superiores de representantes do complexo Ichnanthus pallens através de microscopia eletrônica de varredura. A-I. I. pallens var. pallens. A. I. pallens modo areolatus. Ápice da pálea com estruturas em forma de roseta na epiderme. B-C. I. pallens modo axillaris. B. Visão dorsal da base do lema. C. Visão dorsal do antécio. D. I. pallens modo confertus. Visão dorsal do antécio. E-F. I. pallens modo delicado. E. Cicatrizes na base do lema. F. Detalhe da epiderme do ápice do lema. G-I. I. pallens modo sensu stricto. G. Visão frontal do antécio. H. Visão dorsal da base do lema mostrando ráquila em forma de S. I. Ápice da pálea com estruturas em forma de roseta na epiderme. Barras: A, B, E e H = 100 µm; C, D e G = 500 µm; F e I = 50 µm. 89
Figura 3. Secção transversal do pedúnculo da inflorescência de representantes do complexo Ichnanthus pallens. A. I. ruprechtii. B. I. tenuis. C-H. I. pallens. C. I. pallens var. major. D. I. pallens modo areolatus. E. I. pallens modo axillaris. F. I. pallens modo confertus. G. I. pallens modo delicado. H. I. pallens modo sensu stricto. Barras: 100 µm
90
Figura 4. Detalhes do pedúnculo da inflorescência em secção transversal de representantes do complexo Ichnanthus pallens. A. I. ruprechtii. Detalhe da epiderme. B- F. I. pallens. B. I. pallens var. major. Região cortical. C. I. pallens modo areolatus. Detalhe da epiderme mostrando estômato. D. I. pallens modo axillaris. Região cortical detalhe da epiderme. E. I. pallens modo confertus. Detalhe da epiderme com feixe vascular associado. F. I. pallens modo sensu stricto. Detalhes dos feixes vasculares e da epiderme. Barras: 20 µm 91
Figura 5. Detalhe dos feixes vasculares do pedúnculo da inflorescência em secção transversal de representantes do complexo Ichnanthus pallens. A. I. ruprechtii. B. I. tenuis. C-H. I. pallens. C. I. pallens var. major. D. I. pallens modo areolatus. E. I. pallens modo axillaris. F. I. pallens modo confertus. G. I. pallens modo delicado. H. I. pallens modo sensu stricto. Barras: 20 µm 92
rup axi del sen maj ten are con 1,0
0,9
0,8
0,7
y
t i
r 0,6
a l
i
m
i S
0,5
0,4
0,3
0,2
Figura 6. Dendrograma de agrupamento através de UPGMA para representantes do complexo Ichnanthus pallens. Índice: Sorensen. rup = I. ruprechtii; ten = I. tenuis; maj = I. pallens var. major; are = I. pallens var. pallens modo areolatus; axi = modo axillaris; con = modo confertus; del = modo delicado; sen = modo sensu stricto.
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CONSIDERAÇÕES FINAIS
Os dados aqui apresentados fornecem importantes informações no preenchimento de lacunas em dois sentidos. Um deles, é sobre a avaliação de aspectos anatômicos em grupos de plantas taxonomicamente complicados, cujas espécies ocorrem em complexos (como é o caso do complexo Ichnanthus pallens), incluindo várias categorias intraespecíficas. E também, fornece dados acerca de anatomia de estruturas reprodutivas na família Poaceae, o que é absolutamente escasso na literatura.
O aperfeiçoamento do protocolo de emblocamento com resina histológica aqui apresentado foi imprescindível para realização de análises anatômicas em secção transversal no complexo Ichnanthus pallens, devido ao fato de sanar problemas de infiltração por resina histológica nos tecidos das amostras. Além disso, a otimização das técnicas de coloração e montagem das lâminas, possibilitaram o processamento de grande quantidade de amostras em tempo reduzido.
As análises anatômicas da lâmina foliar em secção transversal e análises da superfície da epiderme aqui realizadas foram eficientes do ponto de vista taxonômico, uma vez que os caracteres detectados se mostraram informativos tanto para categorias inter quanto intraespecíficas do complexo Ichnanthus pallens.
Os estudos macromorfológicos realizados nas inflorescências dos táxons envolvidos neste trabalho, de maneira geral, demonstraram grande sobreposição de caracteres, ainda assim foi possível detectar bons indicadores taxonômicos.
A micromorfologia da superfície do antécio superior nas amostras dos táxons aqui analisados não se mostrou rica em caracteres úteis para uso na delimitação taxonômica nesse complexo. Já as análises anatômicas dos pedúnculos da inflorescência 94
em secção transversal demonstraram grande potencial para uso taxonômico, tanto em nível inter quanto intraespecífico.
Com base nos caracteres morfoanatômicos reprodutivos e anatômicos foliares são considerados cinco grupos taxonômicos: „Ichnanthus pallens modo confertus‟;
„Ichnanthus pallens modo areolatus‟; „I. pallens sensu stricto’, grupo formado por
Ichnanthus pallens var. major e I. pallens var. pallens modos axillaris, delicado e sensu stricto; ‘Ichnanthus ruprechtii’; ‘Ichnanthus tenuis’. Todos esses grupos apresentaram padrões morfoanatômicos marcantes, com limites bem definidos e caracteres exclusivos, os quais são considerados importantes para uso na taxonomia.
O modelo de análise aqui aplicado se mostrou eficiente para subsidiar problemas de cunho taxonômico em espécies de difícil delimitação como no complexo Ichnanthus pallens, podendo esse, ser extrapolado para outros grupos na família Poaceae.
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ANEXO
Comprovante de submissão do artigo referente ao Capitulo 1 desta dissertação.