Desenvolvimento, anatomia e vascularização floral: implicações na evolução de Eriocaulaceae (Poales)
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Data
2021-05-03
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Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Eriocaulaceae emerge como grupo-irmão de Xyridaceae em Poales, sendo caracterizada por possuir flores geralmente unissexuadas dispostas em inflorescências capituliformes. Eriocaulaceae inclui cerca de 1200 espécies distribuídas em duas subfamílias, Eriocauloideae e Paepalanthoideae. Estudos morfológicos, anatômicos e ontogenéticos têm auxiliado no entendimento da relação entre gêneros e espécies de Eriocaulaceae, bem como da origem e função de suas estruturas florais. Contudo, estudos em grupos-chave, especialmente nos gêneros de Eriocauloideae, são necessários para compreender a evolução floral na família. A tese teve como objetivos estudar o desenvolvimento, a anatomia e a vascularização floral de espécies de Eriocauloideae e compará-los com os dados disponíveis para Paepalanthoideae e Xyridaceae, buscando levantar caracteres com valor sistemático e evolutivo. No Capítulo 1, foi estudada a morfologia, anatomia e vascularização floral de Mesanthemum radicans. Mesanthemum distingue-se por possuir pétalas com três feixes vasculares em vez de um. As peças florais neste gênero crescem congestas, restringindo a fusão completa das pétalas, que são livres na base e unidas da região mediana até o ápice. Além disso, a falta de espaço nas flores resulta em estames externos mais curtos que os internos, provavelmente um passo em direção à perda do verticilo externo em Paepalanthoideae. No Capítulo 2, foi estudado o desenvolvimento, a anatomia e a vascularização floral de espécies de Eriocaulon. Eriocaulon possui grande diversidade floral devido a diferentes graus de redução e fusão de peças do perianto. O desenvolvimento floral de Eriocaulaceae e Xyridaceae e a otimização de caracteres morfológicos indicam que Eriocaulaceae deriva de um ancestral com flores bissexuadas, dois verticilos de estames e gineceu semelhante ao de outras Poales. O primeiro passo em direção às flores de Eriocaulaceae foi o aparecimento de flores unissexuadas com carpelódios nectaríferos nas flores estaminadas. Em seguida, em Eriocauloideae, surgiram glândulas nas pétalas. Em Paepalanthoideae, o verticilo externo de estames foi perdido, os ápices dos carpelos se modificaram em ramos nectaríferos, e as margens dos carpelos tornaram-se ramos estigmáticos comissurais. Por fim, os resultados apresentados na tese contribuem para o entendimento da evolução floral em Poales e reforçam a necessidade de estudos comparativos em outros grupos de plantas.
Eriocaulaceae belongs to Poales emerging as a sister group of Xyridaceae, being distinguished by their usually unisexual flowers arranged in bisexual capituliform inflorescences. Eriocaulaceae comprises ca. 1,200 species distributed in two subfamilies, Eriocauloideae and Paepalanthoideae. Morphological, anatomical, and developmental studies have helped to understand the relationship between genera and species of Eriocaulaceae, as well as the origin and function of floral structures. However, studies on key groups, especially in the genera belonging to Eriocauloideae, are still needed to understand the floral evolution in the family. This thesis investigated the floral development, anatomy, and vasculature of species of Eriocauloideae and compared them with the data available for Paepalanthoideae and Xyridaceae to find characters of systematic and evolutionary significance. In Chapter 1, the floral morphology, anatomy, and vasculature of Mesanthemum radicans are presented. Mesanthemum is distinguishable by its petals with three vascular bundles, instead of one. In this genus, the floral parts grow tightly packed, constraining the complete fusion of petals, which are free at their base and fused from the middle region up to the apex. Besides, the lack of space in the flowers results in outer stamens shorter than the inner ones. This may indicate a pathway toward the loss of the outer stamens in Paepalanthoideae. In Chapter 2, the floral development, anatomy, and vasculature of species of Eriocaulon are presented. Eriocaulon has great floral diversity due to distinct degrees of perianth reduction and fusion. The floral development of Eriocaulaceae and Xyridaceae and the optimization of morphological characters indicate that Eriocaulaceae derive from an ancestor with bisexual flowers, two stamen whorls, and gynoecium like that of other Poales. The first step toward the flowers of Eriocaulaceae was the shift to unisexuality and the appearance of nectariferous carpellodes in the staminate flowers. After that, petal glands appeared in Eriocauloideae. In Paepalanthoideae, the outer stamen whorl was lost, the carpel apices developed into nectariferous branches, and the carpel margins became commissural stigmatic branches. Finally, the results presented in the thesis helped to understand the floral evolution in Poales and stress the importance of comparative studies in other groups of plants.
Eriocaulaceae belongs to Poales emerging as a sister group of Xyridaceae, being distinguished by their usually unisexual flowers arranged in bisexual capituliform inflorescences. Eriocaulaceae comprises ca. 1,200 species distributed in two subfamilies, Eriocauloideae and Paepalanthoideae. Morphological, anatomical, and developmental studies have helped to understand the relationship between genera and species of Eriocaulaceae, as well as the origin and function of floral structures. However, studies on key groups, especially in the genera belonging to Eriocauloideae, are still needed to understand the floral evolution in the family. This thesis investigated the floral development, anatomy, and vasculature of species of Eriocauloideae and compared them with the data available for Paepalanthoideae and Xyridaceae to find characters of systematic and evolutionary significance. In Chapter 1, the floral morphology, anatomy, and vasculature of Mesanthemum radicans are presented. Mesanthemum is distinguishable by its petals with three vascular bundles, instead of one. In this genus, the floral parts grow tightly packed, constraining the complete fusion of petals, which are free at their base and fused from the middle region up to the apex. Besides, the lack of space in the flowers results in outer stamens shorter than the inner ones. This may indicate a pathway toward the loss of the outer stamens in Paepalanthoideae. In Chapter 2, the floral development, anatomy, and vasculature of species of Eriocaulon are presented. Eriocaulon has great floral diversity due to distinct degrees of perianth reduction and fusion. The floral development of Eriocaulaceae and Xyridaceae and the optimization of morphological characters indicate that Eriocaulaceae derive from an ancestor with bisexual flowers, two stamen whorls, and gynoecium like that of other Poales. The first step toward the flowers of Eriocaulaceae was the shift to unisexuality and the appearance of nectariferous carpellodes in the staminate flowers. After that, petal glands appeared in Eriocauloideae. In Paepalanthoideae, the outer stamen whorl was lost, the carpel apices developed into nectariferous branches, and the carpel margins became commissural stigmatic branches. Finally, the results presented in the thesis helped to understand the floral evolution in Poales and stress the importance of comparative studies in other groups of plants.
Descrição
Palavras-chave
Carpelódios, Eriocauloideae, Eriocaulon, Evolução floral, Glândulas nectaríferas, Mesanthemum, Monocotiledôneas, Nectários, Paepalanthoideae, Xyridaceae, xyrídias, Carpellodes, Floral evolution, Monocotyledons, Nectaries, Nectariferous glands, Xyrids