Ecological interpretations of the leaf anatomy of amphibious species of Aeschynomene L. (Leguminosae - Papilionoideae) / Interpretações ecológicas da anatomia foliar de espécies anfíbias de Aeschynomene L. (Leguminosae - Papilionoideae)

We present the leaf anatomy of seven amphibious species of Aeschynomene L. (Papilionoideae, Leguminosae), interpreting their structures and ecological functions, and also, providing information on which their taxonomy can be based, especially of morphologically similar species. We evaluated Aeschynomene americana, A. ciliata, A. evenia, A. denticulata, A. fluminensis, A. rudis and A. sensitiva. The anatomy corroborates the separation of the series Americanae, Fluminenses, Indicae and Sensitivae, with the shape of the petiole, types of trichomes and quantity of vascular units in the petiole as main characteristics to delimit the species. The petiole shape varies from cylindric in A. americana, A. sensitiva and A. fluminensis, to triangular in A. evenia and quadrangular in A. rudis, A. denticulata and A. ciliata. We observed four types of trichomes: hydathode trichome, long conic trichome, short conic trichome and bulb-based trichome. The hydathode trichome was the most common, except for A. americana and A. fluminensis. Species with higher affinity with water share similar adaptive characteristics, including hydathode trichomes described for the first time for the genus. This article adds unseen descriptions for the genus and on the adaptation factors of the amphibious species.

Neste trabalho é apresentada a anatomia foliar de sete espécies anfíbias de Aeschynomene L., interpretando estruturas e suas funções ecológicas e fornecendo informações que subsidiam sua taxonomia, principalmente de espécies semelhantes morfologicamente. Foram avaliadas Aeschynomene americana, A. ciliata, A. evenia, A. denticulata, A. fluminensis, A. rudis e A. sensitiva, pertencentes ao grupo Papilionoideae - Leguminosae. A anatomia corrobora a separação das séries Americanae, Fluminenses, Indicae e Sensitivae, sendo o formato do pecíolo, tipos dos tricomas e quantidade de unidades vasculares no pecíolo as principais características para delimitação das espécies de Aeschynomene. O formato do pecíolo variou de cilíndrico para A. americana, A. sensitiva e A. fluminensis, triangular para A. evenia e quadrangular para A. rudis, A. denticulata e A. ciliata. Foram observados quatro tipos de tricomas, são eles: tricoma-hidatódio, tricoma cônico longo, tricoma de base bulbosa e cônico curto. O tricoma-hidatódio foi o mais comum, ausente somente em A. americana e A. fluminensis. Espécies com maior afinidade pela água compartilham características adaptativas similares, incluindo tricoma-hidatódio descrito pela primeira vez para o gênero. Este trabalho acrescenta descrições inéditas para o gênero e sobre fatores adaptativos das espécies anfíbias.

Compared leaf anatomy of Nymphaea (Nymphaeaceae) species from Brazilian flood plain / Anatomia comparativa da folha de espécies de Nymphaea (Nymphaeaceae) da planície de inundação brasileira

Nymphaea has seven species already catalogued in the flood prone areas of the Brazilian Pantanal. However, some species remain difficult to identify and descriptions of the anatomy of vegetative organs are an important tool for infrageneric separation to aid in group taxonomy. The species collected in the Pantanal and prepared according to the usual techniques for anatomical studies showed similar structural characteristics, and data on the arrangement of vascular bundles in the midrib and petiole, as well as the form and distribution of sclereids, were consistent. Nymphaea oxypetala stands out from the other evaluated species for having a greater number of differential characters, including angular collenchyma and the absence of bicollateral bundles in the petiole. Nymphaea lingulata stands out as the only species to feature bicollateral bundles in the leaf blade. The results, summarised in the dichotomous key, facilitate the identification of species that use the flower as the main differentiation, but are in a vegetative stage.

Nymphaea tem sete espécies catalogadas nas áreas inundáveis do Pantanal brasileiro. No entanto, algumas espécies são de difícil identificação e descrições da anatomia dos órgãos vegetativos são uma ferramenta importante para a separação infragenérica para auxiliar na taxonomia do grupo. As espécies coletadas no Pantanal e preparadas de acordo com as técnicas usuais para estudos anatômicos mostraram as mesmas características estruturais, e os dados de arranjo dos feixes vasculares na nervura central e pecíolo, bem como a forma e distribuição de esclereides, foram consistentes. Nymphaea oxypetala se destaca das outras espécies avaliadas por ter um maior número de caracteres diferenciais, incluindo colênquima angular e ausência de feixes bicolaterais no pecíolo. Nymphaea lingulata se destaca como a única espécie que apresenta feixes bicolaterais no limbo. Os resultados, resumidos em uma chave dicotômica, facilitam a identificação de espécies que utilizam a flor como principal diferenciação quando se encontram em estágio vegetativo.

Structure of aquatic vegetation of a large lake, western border of the Brazilian Pantanal / Estrutura da vegetação aquática em uma grande lagoa, borda oeste do Pantanal brasileiro

Studies on Neotropical aquatic macrophytes have increased in recent decades, however species richness in wetlands of South America is far from being fully known. In addition, studies having an ecological approach are scarce in the Pantanal. Rapid assessments are essential for gaining knowledge of the biodiversity in the region. This study was performed in five sites of the Baía do Castelo, the western border of the Brazilian Pantanal, which included wild-rice patches, floating mats and floating meadows. At each site, plots of 0.5 × 0.5 m were set (n = 137), species of aquatic macrophytes were identified, their coverage was measured and the plot depth was estimated. We recorded 57 species in 26 families, of which Poaceae was the richest. The most frequent and abundant species was Commelina schomburgkiana; the second most frequent was Oryza latifolia,followed by Leersia hexandra, Enydra radicans and Pityrogramma calomelanos. The latter species was second in cover, followed by Pontederia rotundifolia, Eichhornia azurea, E. crassipes and Enydra radicans. These five species and C. schomburgkiana (the most abundant) together represent more than half of the coverage on the lake. Pontederia rotundifolia, Ludwigia helminthorrhiza, Pistia stratiotes, E. azurea, E. crassipes, Enydra radicans and Panicum elephantipes were strongly associated with deeper areas, while Oryza latifolia, Leersia hexandra and Salvinia auriculata were prevalent in shallow areas. Pityrogramma calomelanos, Ludwigia nervosa, Ipomoea alba, Cayaponia podantha, Polygonum acuminatum, Rhynchanthera novemnervia and Ludwigia leptocarpa were highly correlated with floating meadows. The structure of the habitat, natural dynamics and zonation of aquatic vegetation in the Baía do Castelo seems to be influenced by a variation in water levels, which promotes spatial segregation, most likely due to competition and/habitat preference.

Estudos sobre macrófitas aquáticas Neotropicais aumentaram nas últimas décadas; todavia, a riqueza de espécies em áreas úmidas da América do Sul está longe de ser plenamente conhecida. Além disso, trabalhos com abordagem ecológica são escassos no Pantanal. Por essa razão, levantamentos rápidos são essenciais para o conhecimento sobre a biodiversidade. Este estudo foi realizado em cinco pontos na Baía do Castelo, borda oeste do Pantanal brasileiro, os quais incluíram arrozal, camalotal e baceiros. Em cada ponto, foram estabelecidas parcelas 0.5 × 0.5 m (n = 137), onde foram identificadas as espécies de macrófitas aquáticas, estimada a cobertura e tomada a profundidade. Registramos 57 espécies distribuídas em 26 famílias, das quais a mais rica foi a Poaceae. A espécie mais frequente e abundante foi Commelina schomburgkiana; a segunda mais frequente foi Oryza latifolia, seguida por Leersia hexandra, Enydra radicans e Pityrogramma calomelanos. Essa última espécie foi a segunda com maior cobertura, seguida por Pontederia rotundifolia, Eichhornia azurea, E. crassipes e Enydra radicans. Essas cinco espécies juntamente com C. schomburgkiana (a mais abundante) representam mais da metade da cobertura na Baía do Castelo. Pontederia rotundifolia, Ludwigia helminthorrhiza, Pistia stratiotes, E. azurea, E. crassipes, E. radicans e Panicum elephantipes foram fortemente relacionadas às áreas mais profundas, enquanto Oryza latifolia, Leersia hexandra e Salvinia auriculata foram relacionadas a areas mais rasas. Pityrogramma calomelanos, Ludwigia nervosa, Ipomoea alba, Cayaponia podantha, Polygonum acuminatum, Rhynchanthera novemnervia e Ludwigia leptocarpa foram altamente correlacionadas com baceiros. A estrutura do habitat, a dinâmica natural e a zonação da vegetação aquática aparentam ser influenciadas pela variação nos níveis d'água na Baía do Castelo, os quais promovem a segregação espacial, provavelmente pela competição e/ou preferência por habitat.

The floristic heterogeneity of the Pantanal and the occurrence of species with different adaptive strategies to water stress

The Pantanal is characterised by a diversity of environments with areas ranging from periodic or permanent heavy flooding to areas with low flood levels, and even environments that never flood. Plant species which inhabit the floodplain are distributed in specific niches, with influence of various phytogeographic domains, including the Seasonal Semi-deciduous Forest, Amazon Rainforest, Cerrado and Chaco, as well rocky remnants, with a wide ecological span in their components. In intensely flooded areas, aquatic macrophytes are widely distributed, with their dynamics closely linked to time, depth and extent of flooding. Although the term "Pantanal" suggests a huge swamp-type wetland, water level variation during a seasonal cycle does not directly reach the root system of many plants. The landscape diversity of the Pantanal wetland is molded by the flood pulse, which interferes with the dynamics of plant communities. Therefore, the retraction and expansion of populations or communities is reflected in important ecological characteristics, considering the variety of morphological, anatomical and ecophysiological features of the species, whose phenotype is the result of a particular genotype. The present study discusses peculiar issues in the adaptation of species distributed in the Pantanal biome and underscores the importance of multidisciplinary approaches to obtain conclusive data on adaptive studies.

O Pantanal caracteriza-se pela diversidade de ambientes com áreas que variam desde intenso alagamento, periódico ou permanente, a áreas com baixo índice de alagamento até ambientes nunca alagados. Espécies vegetais que habitam a planície distribuem-se em nichos específicos, com influência de vários domínios fitogeográficos, entre eles a Floresta Estacional Semidecidual, Floresta Amazônica, Chaco e Cerrado, além de remanescentes rochosos, prevalecendo grande amplitude ecológica de seus componentes. Nas áreas de intenso alagamento, macrófitas aquáticas se distribuem amplamente, com dinâmica intimamente ligada ao tempo, intensidade e amplitude de alagamento. Apesar de o termo Pantanal induzir a ideia de ambiente de alagamento intenso, para muitas espécies, as variações do nível da água num ciclo sazonal não atingem o sistema radical diretamente. A diversidade de paisagens na planície é moldada pelo pulso de inundação que interfere diretamente na dinâmica das comunidades de plantas. Assim, retração ou expansão de populações ou comunidades, reflete características ecológicas importantes, a exemplo do aparato morfológico, anatômico e ecofisiológico das espécies, cujo fenótipo é resultante de genótipo particular. Neste trabalho, são discutidas questões peculiares sobre a adaptação das espécies distribuídas no bioma Pantanal e ressaltada a importância de abordagens multidisciplinares para obtenção de dados conclusivos em estudos adaptativos.