Revisão das espécies do gênero Axonopus P. Beauv, série Axonopus (Poaceae: Panicoideae : Paspaleae) biomas Pampa, Pantanal e Mata Atlântica

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, 2015.O gênero Axonopus é um dos componentes importantes da diversidade da vegetação campestre brasileira. Apesar da disponibilidade de conhecimento sobre o modo de reprodução de várias espécies da série Axonopus, tratamentos taxonômicos recentes, com abrangência regional variável, baseiam-se apenas na análise morfológica, desprezando as conclusões de análises reprodutivas prévias. Com o objetivo de fundamentar o conceito de espécies da série Axonopus para os biomas Pantanal, Mata Atlântica e Pampa e estabelecer um padrão que gere uma conceituação segura das espécies foram analisados materiais de espécies da série A. affinis, A. araujoi, A. compressus, A. compressoides, A. fissifolius, A. jesuiticus, A. marginatus, A. obtusifolius, A. parodii, A. polystachyus, A. pottii, A. purpusii, A. repens, A. riograndensis e A. rolfsii. Dois novos táxons foram também detectados, A. catharinensis e A. striatus. O estudo englobou a revisão de herbários, viagens de coleta de germoplasma, observações das populações a campo, estabelecimento de coleções de plantas vivas, revisão bibliográfica de aspectos citogenéticos e aplicação de descritores morfológicos. A análise conjunta dos dados permitiu refutar a sinonimização considerada inadequada de A. affinis sob A. fissifolius, A. jesuiticus sob A. compressus e de A. obtusifolius sob A. furcatus. Resultados da análise morfológica mostram características evidentes da separação destas espécies, sustentando que os dados já publicados, bem como os aqui inclusos, justificam a individualidade destas espécies. Axonopus fissifolius (2n=40) possui espiguetas de menor porte em relação a A. affinis (2n=80), além disto, pode-se observar a base da espigueta formando duas estruturas pontiagudas, característica não observada em A. affinis. Em A. jesuiticus (2n=40), tem-se a presença de inovações extravaginais, ausentes em A. compressus (2n=60). Ao contrário de A. compressus, A. jesuiticus possui lâminas glabras, além da diferença na coloração da antera e do estigma, ambos roxos em A. jesuiticus, amarela e branco, em A. compressus. Em A. obtusifolius (2n=100), a inflorescência é subconjugada com dois ramos distanciados, o que não acontece em A. furcatus (2n=40), cuja inflorescência sempre mostra ramos apicais conjugados. Foram encontradas 17 espécies, dentre estas duas são consideradas novas, A. striatus e A.catharinensis. É necessária uma nova combinação para A. rolfsii, com base em A. obtusifolius var. rolfisii G.A. Black. Não foram aceitas as sinonimizações propostas em literatura envolvendo A. jesuiticus, A. compressus, A. obtusifolius, A. furcatus, A. affinis e A. fissifolius.The genus Axonopus is one of the important components of the diversity of the Brazilian grasslands. In spite of the available knowledge on the mode of reproduction of various species of the series Axonopus, recent taxonomic treatments, with varying regional coverages, have been based solely on morphological analysis, disregarding the conclusions of previous reproductive studies. In order to substantiate the concept of species in the series Axonopus, referring to taxa occurring in the Pantanal, Atlantic Forest and Pampa, and to set a standard for a safe conceptualization of species, several taxa of the series Axonopus were analyzed: A. affinis, A. araujoi, A. compressus, A. compressoides, A. fissifolius, A. jesuiticus, A. marginatus, A. obtusifolius, A. parodii, A. polystachyus, A. pottii, A. purpusii, A.repens, A. riograndensis e A. rolfsii. Two new taxa were detected. The study included herbarium reviews, germoplasm collecting trips, observation of natural populations in the field, the establishment of living plant collections, literature review on cytogenetic aspects, and the application of morphological descriptors. The data analysis allowed to refute synonymizations considered inappropriate, of A. affinis under A. fissifolius, of A. jesuiticus under A. compressus, and of A. obtusifolius under A. furcatus. Morphological analysis results show clear characteristics in favor of the separation of these species, so that published data and those included here support the individuality of these species. Axonopus fissifolius (2n = 40) has smaller spikelets then A. affinis (2n = 80), moreover, the base of its spikelet forms two acute structures, a feature not found in A. affinis. In A. jesuiticus (2n = 40), there is the presence of extravaginal innovations, which are absent in A. compressus (2n = 60). Unlike A. compressus, A. jesuiticus has glabrous blades, besides a difference in the color of anther and stigma, both purple in A. jesuiticus, yellow and white in A. compressus. In A. obtusifolius (2n = 100), the inflorescence is subconjugated with two spaced branches, which does not happen in A. furcatus (2n = 40), whose inflorescence always shows conjugated apical branches. Seventeen species were found. Among these, two are considered new, A. striatus and A. catharinensis. A new combination for A. rolfsii is required, based on A. obtusifolius var. rolfisii. We did not accept the synonymizations proposed in literature involving A. jesuiticus, A. compressus, A. obtusifolius, A. furcatus, A. affinis and A. fissifolius.The genus Axonopus is one of the important components of the diversity of the Brazilian grasslands. In spite of the available knowledge on the mode of reproduction of various species of the series Axonopus, recent taxonomic treatments, with varying regional coverages, have been based solely on morphological analysis, disregarding the conclusions of previous reproductive studies. In order to substantiate the concept of species in the series Axonopus, referring to taxa occurring in the Pantanal, Atlantic Forest and Pampa, and to set a standard for a safe conceptualization of species, several taxa of the series Axonopus were analyzed: A. affinis, A. araujoi, A. compressus, A. compressoides, A. fissifolius, A. jesuiticus, A. marginatus, A. obtusifolius, A. parodii, A. polystachyus, A. pottii, A. purpusii, A.repens, A. riograndensis e A. rolfsii. Two new taxa were detected. The study included herbarium reviews, germoplasm collecting trips, observation of natural populations in the field, the establishment of living plant collections, literature review on cytogenetic aspects, and the application of morphological descriptors. The data analysis allowed to refute synonymizations considered inappropriate, of A. affinis under A. fissifolius, of A. jesuiticus under A. compressus, and of A. obtusifolius under A. furcatus. Morphological analysis results show clear characteristics in favor of the separation of these species, so that published data and those included here support the individuality of these species. Axonopus fissifolius (2n = 40) has smaller spikelets then A. affinis (2n = 80), moreover, the base of its spikelet forms two acute structures, a feature not found in A. affinis. In A. jesuiticus (2n = 40), there is the presence of extravaginal innovations, which are absent in A. compressus (2n = 60). Unlike A. compressus, A. jesuiticus has glabrous blades, besides a difference in the color of anther and stigma, both purple in A. jesuiticus, yellow and white in A. compressus. In A. obtusifolius (2n = 100), the inflorescence is subconjugated with two spaced branches, which does not happen in A. furcatus (2n = 40), whose inflorescence always shows conjugated apical branches. Seventeen species were found. Among these, two are considered new, A. striatus and A. catharinensis. A new combination for A. rolfsii is required, based on A. obtusifolius var. rolfisii. We did not accept the synonymizations proposed in literature involving A. jesuiticus, A. compressus, A. obtusifolius, A. furcatus, A. affinis and A. fissifolius

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear un derstanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5–7 vast areas of the tropics remain understudied.8–11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world’s most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepre sented in biodiversity databases.13–15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may elim inate pieces of the Amazon’s biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological com munities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple or ganism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region’s vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most ne glected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lostinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear understanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5,6,7 vast areas of the tropics remain understudied.8,9,10,11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world's most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepresented in biodiversity databases.13,14,15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may eliminate pieces of the Amazon's biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological communities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple organism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region's vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most neglected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lost

Efeito da amplitude de distribuição geográfica nos traços reprodutivos e citogenéticos em Angiospermas do Cerrado

Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2021.Os processos da vida que ocorrem em escalas espaciais incluem, dentre outros, especiação, extinção e mudanças de amplitude de distribuição geográfica. Nesse estudo abordamos alguns fatores ecológicos e ambientais que afetam a amplitude de distribuição de espécies vegetais no bioma Cerrado. No Capítulo 1 realizamos contagens cromossômicas em 12 espécies endêmicas restritas do Cerrado para preencher lacunas no conhecimento citológico. Os números cromossômicos inéditos encontrados foram: Cuphea cunninghamiifolia 2n=16, Diplusodon adpressipilus, e D. leucocalycinuse D. rosmarinifolius2n=30, Eremanthus veadeiroensis 2n = 34, Manihot appaniie M. purpureocostata2n=36, Myrcia rhodeosepala e Psidium ratterianum 2n=22,Mimosa venatorum 2n=26, Oocephalus grazielae eO. niveus 2n=28. Os números aqui registrados são os primeiros documentados para todas essas espécies e estão de acordo com as contagens registradas anteriormente para os gêneros ou tribos. A contagem para Psidium ratterianum(2n = 22), sugerindo diploidia, é rara, porém não desconhecida neste gênero predominantemente poliploide. Estas contagens cromossômicas são importantes para entender relações taxonômicas e evolutivas dentro desses grupos, que incluem desde espécies amplamente distribuídas até espéciesendêmicas restritas e frequentemente ameaçadas. No Capítulo 2 analisamos como aspectos citogenéticos estão associados a amplitude de distribuição geográfica no Cerrado. Inicialmente, investigamos as variações no nível de ploidia de algumas Angiospermas dobioma Cerrado em relação à distribuição geográfica (adotando as 4categorias de distribuição global do sistema Star de W. Hawthorne). No sistema Star de W. Hawthorne as espécies são alocada a uma dentre quatro categorias —Star black, gold, blueou green—com base em uma avaliação de seu alcance global; o tamanho do intervalo é medido como o número de quadrados de graus ocupados pela espécie, com a origem da grade quadricular de graus na intersecção paralelo-meridiano. Também caracterizamos a forma de vida e o tipo de dispersão e a resposta da distribuição geográfica em função dessas três variáreis. Para verificar se as categorias de distribuição star (black, gold, bluee green) podem ser separadas (discriminadas) pela forma de vida, dispersão e pelaploidia realizamos uma análise de Regressão Logística Binária. Os resultados mostraram que espécies endêmicas restritas estão associadas significativamente a diploidia e que a proporção relativa de poliploides aumentou com a ampliação da distribuição geográfica. Houve uma correlação positiva entre a poliploidia e a forma de vida, sendo que as espécies cuja forma de vida se encaixa como erva/subarbusto apresentaram a maior porcentagem de poliploides. O modelo de Regressão Logística Binária baseada na amostra utilizada neste estudo de espécies do Cerrado que contém contagem cromossômica mostrou que a forma de vida, o nível de ploidia e a forma de dispersão são possíveis previsores para a distribuição geográfica das espécies no Cerrado. Também mostrou que há um aumento de chances de as espécies serem poliploides, terem a forma de dispersão zoocórica e a forma de vida trepadeira a medida em que a amplitude de distribuição geográfica aumenta. Nossos dados, portanto, suportam a associação postulada numa escala global mas pouco refinada sobre o aumento da distribuição geográfica de uma espécie ser influenciada pela sua citogenética. No Capítulo 3 investigamos se traços funcionais, representados pelo investimento em flores e frutos, diferem entre congêneres filogeneticamente próximos sendo uma endêmica restrita e outra de ampla distribuição no bioma Cerrado. Realizamos comparações de características ecológicas funcionais, representadas pelo investimento em floração e em frutificação em 10 pares congenéricos de origem recente pertencentes aos gêneros Eremanthus (Asteraceae), Trichogonia (Asteraceae),Manihot(Euphorbiaceae),Mimosa(Fabaceae),Oocephalus(Lamiaceae),Cuphea(Lythraceae),Diplusodon (Lythraceae)eMyrcia(Myrtaceae). Duas populações por espécie foram amostradas para características funcionais reprodutivas. A distribuição dos dadosfoi visualizada usando GLM(Modelo Linear Generalizado), epopulações congenéricas testadas para diferença significativa usando testes T e, em seguida, Qui-quadrado como frequência esperada nos resultados significativamente diferentes. Os testes mostraram que nenhuma das duas populações coespecíficas diferiu significativamenteuma da outra, então os resultados foram unidos. Endemicas restritas não diferiram em altura de suas congêneres de distribuição ampla, mas diferiram significativamente na maioria de suas características funcionais reprodutivas. Endêmicas restritas investiram mais recursos na floração, produzindo flores mais pesadas (embora menos flores por planta) do que suas contrapartes generalizadas. Endemias estreitas também investiram mais recursos em frutos, produzindo menos frutos com sementes mais pesadas do que suas congêneres de distribuição ampla, embora não tenha sido detectada diferença significativa nas sementes produzidas por fruto. Os resultados mostraram que as espécies endêmicas diferiram significativamente de seus congêneres próximos amplamente distribuídos. As espécies endêmicas restritas parecem investir mais na floração, produzindo menos flores, porém mais pesadas que seus congêneres amplos e também parecem investir mais recursos na produção de frutos. As espécies endêmicas restritas produziram menos frutos e sementes mais pesadas que suas congêneres de ampla distribuição. Nenhuma variação significativa na quantidade de sementes produzidas e na altura das plantas foi encontrada. É possível que o investimento em flores e frutos mais pesados, bem como sementes mais pesadas seja característica de algumas espécies endêmicas restritas do Cerrado, indicando que podehaver uma pressão seletivado ambiente sobre essas espécies, tornando-as mais adaptadas e assim fazendo com que elas persistam localmente, diferente de seus congêneres amplos, com estratégias mais generalistas.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).Life processes that occur at distributional levels include speciation, extinction and changes in geographic distribution ranges. This study looks at a few of the ecological and environmental factors that affect the distributional range of plant species in the Cerrado biome. In Chapter 1 we performed chromosome counts for 12 narrow endemic species that are occur only in Cerrado to fill knowledge gaps in ciyological knowledge. The new chromosome counts found were: Cuphea cunninghamiifolia 2n=16, Diplusodon adpressipilus, D. leucocalycinusand D. rosmarinifolius2n=30, Eremanthus veadeiroensis 2n = 34, Manihot appaniiand M. purpureo-costata2n=36, Myrcia rhodeosepala and Psidium ratterianum 2n=22,Mimosa venatorum 2n=26, Oocephalus grazielae and O. niveus 2n=28. The counts recorded were the first for these species and match numbers previously found in their respective genera. The count found for Psidium ratterianum(2n = 22), sugesting diploidy, is rare but not unknown in this predominantly polyploid genus. These chromosome counts are important to understand the taxonomic and evolutionary relationships within groups that include both widespread and restricted, narrow-endemic and often threatened species. In Chapter 2 we analysed how cytogenetic characteristics relate to geographic distribution in the Cerrado Biome. We first investigated variation in levels of ploidy in Angiosperms of the Cerrado Biome to geographic distribution (adopting the four categories in W. Hawthorne’s star system). In this system, species are classified into four categories —black, gold, blueou greenstar—based on an evaluation of their global distribution; this is measured as how many degrees square the species occupies, with the origin of the square at the intersection of equator paralells with meridians. We also categorized habit and mode of dispersal and evaluated the response of geographic distribution to the three variables combined and to verify if the two upper and lower distributional categories can be separated (discriminated) byhabit, dispersal mode and ploidy level through binary logistic regression. Results showed that narrow endemic species are significantly associated to diploidy, and that the proportion of polyploids increase as geographic distribution became wider. We alsofound a positive correlation between polyploidy and habit: species categorized as herbs/subshrubs had a significantly higher percentage of polyploids. Our results therefore support the postulated relationship on a global, but unrefined scale, that a species ability to expand its geographic distribution is strongly influenced by its cytogenetic characteristics, i.e., by polyploidy, and that this effect is more powerful than habit or mode of dispersal. The model of Binary Logistic Regression, based on the sample of Cerrado biome species used in this study (with chromosome counts) showed that life form, mode of dispersal, and level of ploidy are possible predictors of wideness of geographic distribution in the Cerrado. The binary logistic regression model showed that habit, mode of dispersal and ploidy level explain 70% of the geographic distribution in the Cerrado when two categories are adopted. It also showed that a species chance of being a polyploid, zoochoric and a climber increases as geographic distribution increases. In Chapter 3 we investigated if the reproductive functional traits, i.e., investment in flowers and fruits, differed between close congeners with wide and narrow distribution in the Cerrado biome. We compared investment in flowers and fruits between ten pairs of phylogenetically close congeners of recent origin within six Eudicotyledon families: Asteraceae, Euphorbiaceae, Fabaceae, Lamiaceae Lythraceae, and Myrtaceae. We compared functional ecological traits, represented by investment in flowering and fruiting in ten congeneric pairs of recent origin in Eremanthus (Asteraceae), Trichogonia (Asteraceae),Manihot(Euphorbiaceae),Mimosa(Fabaceae),Oocephalus(Lamiaceae),Cuphea(Lythraceae),Diplusodon (Lythraceae)eMyrcia(Myrtaceae). Two populations per species were sampled for reproductive functionaltraits. Data spread was visualized using GLM, and congeneric populations tested for significant difference using T-tests and then Chi-square as expected frequency on the significantly different results. Tests showed that none of the two conspecific populations differed significantly from each other, so results were united. Narrow endemics did not differ in height from their widespread counterparts, but differed significantly in most of their reproductive functional traits. Narrow endemics invested more resources in flowering, producing heavier flowers (albeit less flowers per plant) than their widespread counterparts. Narrow endemics also invested more resources in fruits, producing less fruits with heavier seeds than their widespread counterparts, althoughno significant difference in seeds produced per fruit was detected.The higher investment in reproductive functional traits suggest that narrow-endemic Cerrado species are edaphic neo-endemics that survive by investing in specialization and persistence inlocalized stressful environments, rather than range expansion by diversification. It is possible that the investment in heavier flowers and fruits, as well as in heavier seeds, are characteristic of at least some species of Cerrado neoendemics. There may be selective pressure by the environment on these species, making them better adapted to persist locally, as opposed to their widespread congeners that have a more generalist strategy

Curva de crescimento e de biomassa fresca da espécie Calamintha nepeta ssp. glandulosa em cultivo sob estufa

Monografia (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2011.A espécie Calamintha nepeta ssp. glandulosa (Calamintha adscendens Willk & Lange) referida recebe como denominação popular os nomes: Calaminta, Erva-dasazeitonas e Nêveda. É nativa das regiões temperadas do norte da Europa, da Àsia e da América. A planta é utilizada na medicina popular como: estimulante, estomáquico, antiséptico e agente antimicrobiano. O objetivo do presente trabalho foi construir as curvas de crescimento e de biomassa de um acesso de Calamintha nepeta ssp. glandulosa, cultivada em vaso em condição de estufa, mediante duas formas de propagação, por sementes e por estacas, esta visando conhecer o ciclo da planta para exploração comercial. Os ensaios foram realizados na Estação Experimental de Biológia da UnB, em Brasília – DF, em casa de vegetação do tipo Glasshouse, com 50% de luz solar e as temperaturas médias do período foram, 34,73 °C (máximas) e 18,55 °C (mínimas). O cultivo foi feito em vasos de três litros de capacidade contendo mistura formulada com terra de cultura (3 partes), composto orgânico (1 parte), vermiculita (1 parte), areia (1 parte). Em cada 40 litros da mistura foram incorporadas 100 g da formulação 4-16-8 + Zn. Um acesso que estava em florescimento foi utilizado para a retirada das estacas e para a coleta das sementes. Semanalmente a partir do transplante, as plantas foram mensuradas para se registrar o crescimento em altura. A altura da planta foi mensurada a partir da superfície do solo até à gema apical, a partir de uma semana após o transplante das mudas. A partir da terceira semana, a produção de biomassa passou a ser registrada, mediante pesagem semanal de seis indivíduos coletados em ordem crescente, nas plantas propagadas por estacas. No caso das plantas que foram propagadas por sementes, a produção de biomassa foi registrada, somente na última semana. Em cada vaso havia uma planta da espécie. Um total de 60 plantas foram pesquisadas, ou seja, 60 vasos. Os coeficientes de variação da altura e da biomassa foram determinados ao final do período de experimentação. Os resultados referentes aos parâmetros eleitos para observação do comportamento da espécie ratificam descrições anteriores da literatura para a espécie, sendo estes os primeiros a serem obtidos nas condições de Brasília, para crescimento, produção de biomassa e obtenção de sementes

Avaliação de parâmetros comportamentais em ratos submetidos ao teste de formalina na região orofacial

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