O fogo pode modular parâmetros morfofisiológicos da ontogênese do sistema subterrâneo em leguminosas? Estudo integrativo em uma espécie típica de savanas tropicais - Cozin, Bruno Bonadio [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2025)
O Cerrado consiste de um mosaico vegetacional composto por diferentes fitofisionomias, sendo o fogo um distúrbio essencial para a dinâmica das comunidades vegetais, bem como para a seleção de estratégias de persistência, como alocação de reservas em órgãos subterrâneos especializados. Devido a grande diversidade de sistemas subterrâneos, que muitas vezes são semelhantes morfologicamente, estudos de ontogenia são essenciais para classificá-los corretamente e entender seu papel ecológico. Estudos que integram anatomia e fisiologia na ontogenia de sistemas subterrâneos, bem como os efeitos do fogo na ontogênese destes órgãos, são escassos e podem fornecer perspectivas acerca do desenvolvimento de plantas frente a distúrbios. Leguminosas são um excelente modelo para tais estudos, dada sua alta riqueza de espécies e adaptações no sistema subterrâneo. O objetivo deste trabalho foi avaliar de forma integrativa como o fogo afeta aspectos morfofisiológicos na formação dos órgãos subterrâneos de Macropsychanthus bicolor (Benth.) L.P. Queiroz & Snak. Sementes e indivíduos adultos foram coletados no Parque Nacional das Emas – Chapadão do Céu/GO. As sementes foram germinadas e cultivadas até os sete meses de idade, onde posteriormente indivíduos foram submetidos a experimento com fogo controlado e acompanhados por mais cinco meses em casa de vegetação, onde também estavam indivíduos controle. Ao longo de idades bem delimitadas, foram realizadas análises morfométricas, avaliação de trocas gasosas e quantificação de pigmentos, bem como análises anatômicas do sistema subterrâneo e quantificação de reservas. Indivíduos adultos também foram submetidos a análises anatômicas e quantificação de reservas. Todos os indivíduos rebrotaram, a maioria por meio de gemas cotiledonares e aéreas. O fogo reduziu a altura da parte aérea, comprimento do sistema subterrâneo, diâmetro do caule e número de folhas. A fotossíntese líquida e condutância estomática foi constante entre tratamentos e maioria das idades, e houve aumento inicial nas clorofilas totais. O sistema subterrâneo da espécie consiste de um xilopódio, que se desenvolve pelo intumescimento do hipocótilo e raiz primária, associado a uma raiz tuberosa. Não houve diferenças morfológicas entre o xilopódio de plantas controle e queimadas, mas houve diferenças anatômicas. Em relação às reservas, o efeito do fogo variou conforme o órgão (folhas e sistema subterrâneo) e composto. Os resultados indicam relações “trade-offs” entre dados morfoanatômicos e fisiológicos no que tange ao desenvolvimento do sistema subterrâneo em resposta ao fogo.

The Cerrado consists of a vegetation mosaic composed of different phytophysiognomies, with fire being an essential disturbance for the dynamics of plant communities, as well as for the selection of persistence strategies, such as the allocation of reserves in specialized belowground organs. Due to the great diversity of belowground systems, which are often morphologically similar, ontogeny studies are essential to correctly classify them and understand their ecological role. Studies that integrate anatomy and physiology in the ontogeny of belowground systems, as well as the effects of fire on the ontogeny of these organs, are scarce and can provide perspectives on plant development in the face of disturbances. Legumes are an excellent model for such studies, given their high species richness and adaptations in the belowground system. The objective of this work was to evaluate in an integrative way how fire affects morphophysiological aspects in the formation of belowground organs of Macropsychanthus bicolor (Benth.) L.P. Queiroz & Snak. Seeds and adult individuals were collected in the Emas National Park – Chapadão do Céu/GO. The seeds were germinated and cultivated until seven months of age, after which individuals were subjected to a controlled fire experiment and monitored for another five months in a greenhouse, where control individuals were also kept. Throughout well-defined age ranges, morphometric analyses, gas exchange assessments, and pigment quantification were performed, as well as anatomical analyses of the belowground system and quantification of reserves. Adult individuals were also subjected to anatomical analyses and reserve quantification. All individuals sprouted again, mostly through cotyledonary and aerial buds. Fire reduced shoot height, belowground system length, stem diameter, and number of leaves. Net photosynthesis and stomatal conductance were constant across treatments and most ages, and there was an initial increase in total chlorophylls. The belowground system of the species consists of a xylopodium, which develops through the swelling of the hypocotyl and primary root, associated with a tuberous root. There were no morphological differences between the xylopodium of control and burned plants, but there were anatomical differences. Regarding reserves, the effect of fire varied according to the organ (leaves and belowground system) and compound. The results indicate trade-offs between morpho-anatomical and physiological data concerning the development of the bud-bearing belowground systems in response to fire.
Can fire modulate morphophysiological parameters of the ontogeny of the belowground system in legumes? An integrative study in a species typical of tropical savannas
Keywords: Distúrbios; Morfofisiologia; Ontogenia; Raiz tuberosa; Xilopódio; Disturbances; Morphophysiology; Ontogeny; Tuberous root; Xylopodia