Eventos heterocrônicos paralelos na ontogenia do lenho resultando em mudanças de hábito e habitat em Boraginaceae de dois hotspots de biodiversidade

Abstract

Shifts between herbaceous and woody (shrubby, arborescent) habits – which are the key to angiosperm ecological adaptability – can be considered in terms of heterochronies. In the simplest scenario, woody species evolve from herbaceous ancestor through extension of cambial activity. In such case, a prolongation of patterns and processes present in the ancestral ontogeny are expected. On the other hand, it is feasible that woody and herbaceous life forms differ also qualitatively. If this is the case, one would expect deviation from patterns and processes of herbaceous ontogeny. For instance, in all plants early-formed vessels are narrower than those produced later. However, whether the rate of the widening with growing stem diameter is similar in herbs and woody plants is unknown. The term ‘paedomorphosis’ was introduced to wood anatomy already in the 1960s by Sherwin Carlquist (1962). However, his understanding of heterochronies was rather idiosyncratic and far away from rigorous. Carlquist also did not include the ancestral-derived comparison of ontogenies, which is a prerequisite to identify heterochronies and mechanisms they were caused by. Generally, studies directly comparing the wood development of a species with its putative ancestor are infrequent. The primary objective of my project was to compare the development of selected quantitative wood anatomical traits between closely related herbaceous and woody species, and to assess if the putative differences correspond to habits or rather climatic niches. Additionally, I also delivered a lecture on the influence of climate on habit shifts and co-led an introductory course on wood and bark anatomy for students in the Graduate Program in Forest Sciences at UNESP.

Mudanças entre hábitos herbáceos e lenhosos (arbustivos, arbóreos) – que são a chave para a adaptabilidade ecológica das angiospermas – podem ser consideradas em termos de heterocronias. No cenário mais simples, espécies lenhosas evoluem a partir de ancestrais herbáceos por meio da extensão da atividade cambial. Nesse caso, espera-se uma prolongação dos padrões e processos presentes na ontogenia ancestral. Por outro lado, é viável que formas de vida lenhosas e herbáceas também diferenciem qualitativamente. Se esse for o caso, esperaria-se uma variação dos padrões e processos da ontogenia herbácea. Por exemplo, em todas as plantas, os vasos formados precocemente são mais estreitos do que aqueles produzidos mais tarde. No entanto, se a taxa de alargamento com o aumento do diâmetro do caule é similar em ervas e plantas lenhosas é desconhecido. O termo ‘paedomorfose’ foi introduzido na anatomia do lenho já na década de 1960 por Sherwin Carlquist (1962). No entanto, sua compreensão das heterocronias era bastante idiossincrática e distante de ser rigorosa. Carlquist também não incluiu a comparação ontogenética ancestral-derivada, que é um pré-requisito para identificar heterocronias e os mecanismos que as causaram. Geralmente, estudos que comparam diretamente o desenvolvimento do lenho de uma espécie com seu suposto ancestral são infrequentes. O objetivo principal do meu projeto foi comparar o desenvolvimento de características anatômicas quantitativas do lenho entre espécies herbáceas e lenhosas estreitamente relacionadas e avaliar se as diferenças supostas correspondem a hábitos ou, em vez disso, a nichos climáticos. Além disso, também ministrei uma palestra sobre a influência do clima nas mudanças de hábito e co-liderei um curso introdutório sobre anatomia do lenho e da casca para estudantes do Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais da UNESP.