RESUMO
Winteraceae has long been considered a family with early diversification among angiosperms, with characters such as: flowers with many spirally arranged parts and apocarpic ovary formed by plicated carpels with sessile stigma. In Drimys, the presence or absence of conspicuous glands on the connective of the stamens have been used as a taxonomic character, and it is considered a synapomorphy for the clade including Drimys angustifolia, D. brasiliensis, D. granadensis and D. roraimensis (Northeastern clade); however, the anatomy of stamens and carpels has only been studied in detail for D. winteri (Southwestern clade). In this research, the presence and the structure of glands on the connective of stamens was studied in seven species of the genus from herbarium specimens, and a detailed study of the anatomy and development of stamens and carpels was carried out by scanning electron and optic microscopy in Drimys granadensis. We found similarities between D. granadensis and D. winteri for the following characters: Basic type anther wall formation, secretory tapetum that collapses at maturity, intermediate type microsporogenesis with formation of a transient cell plate in telophase I, ascidiated carpel due to the formation of an adaxial lip during development, stigma closed by interdigitation of epidermal cells. We also determined that the large glands on anther mature connective are originated by an overgrowth of subepidermal oil cells; this character is a Northeastern Drimys clade synapomorphy, while it was absent in both Drimys of Southwestern clade (which includes D. andina, D. confertifolia and D. winteri), and the rest of the Winteraceae. We are proposing the hypothesis that the highly variable enviromental conditions in the tropics where Drimys Northeastern clade is distributed, with a wide range of pollinators, would be associated with the emergence of glandular conspicuously stamens; while, as a prediction to be confirmed, temperated Southwestern clade species, without conspicuous glands, should have a smaller range of visitors and/or pollinators, or even be anemophilous species as Drimys confertifolia. Rev. Biol. Trop. 62 (3): 1147-1159. Epub 2014 September 01.
La familia Winteraceae ha sido tradicionalmente considerada como de diversificación temprana entre las angiospermas por varios caracteres, entre ellos: flores con muchas partes distribuidas en espiral y ovario apocarpico formado por carpelos de tipo plicado con estigma sésil. En el género Drimys, la presencia o ausencia de glándulas conspicuas sobre el conectivo de los estambres ha sido usado como un carácter taxonómico, y su presencia se considera como una sinapomorfía del clado formado por Drimys angustifolia, D. brasiliensis, D. granadensis and D. roraimensis (clado nororiental); sin embargo, la anatomía de estambres o carpelos ha sido solamente estudiada en detalle en D. winteri (clado suroccidental). En esta investigación, la presencia y estructura de las glándulas del conectivo fue estudiada en las siete especies del género Drimys a partir de ejemplares de herbario, además, se realizó un estudio detallado de la anatomía y desarrollo de estambres y carpelos de Drimys granadensis empleando microscopía óptica y microscopía de barrido; y se compararon con los resultados previos en Drimys winteri. Se encontraron similitudes en los siguientes caracteres: formación de la pared de la antera de tipo básico, tapetum secretor que colapsa en la madurez, microsporogénesis de tipo intermedio con formación de una placa celular transitoria en telofase I, carpelo ascidiado debido a la formación de un labio adaxial durante el desarrollo, estigma cerrado por interdigitación de células epidérmicas. Se determinó que las glándulas de gran tamaño sobre el conectivo de la antera madura se originaron por sobrecrecimiento de células oleíferas subepidérmicas, siendo una sinapomorfía del clado nororiental, que esta ausente tanto en el clado suroccidental de Drimys (D. andina, D. confertifolia y D. winteri), como en el resto de la familia. Se propone la hipótesis de que las condiciones altamente variables en las zonas tropicales donde se distribuye el clado nororiental de Drimys, con una amplia gama de polinizadores, estarían asociadas al surgimiento de estambres conspicuamente glandulares; en tanto que proponemos como predicción que las especies circunscritas a la zona templada del Sur de Suramérica (Clado suroccidental), sin glándulas conspicuas, deberían presentar una menor variedad de visitantes y/o polinizadores, o incluso ser especies anemófilas como Drimys confertifolia.
Assuntos
Drimys , Flores/anatomia & histologia , Flores/crescimento & desenvolvimento , Drimys/classificação , Drimys/crescimento & desenvolvimento , Drimys/ultraestrutura , Microscopia Eletrônica de Varredura , PolinizaçãoRESUMO
Drimys brasiliensis Miers, conhecida como cataia ou casca-de-anta, é árvore nativa da Mata Atlântica e as cascas tem sido utilizadas medicinalmente a partir da exploração de plantas em populações naturais. Este trabalho teve como objetivo estudar a demografia de duas populações naturais de D. brasiliensis, (1) Reserva Genética Florestal de Caçador (RGFC) e (2) Floresta Nacional de Caçador (FLONA), ambas no município de Caçador (SC), visando fundamentar estratégias de exploração sustentável e conservação deste recurso florestal não-madeireiro. A maior luminosidade no sub-bosque existente na FLONA atuou positivamente na espécie, aumentado a capacidade de incremento em diâmetro à altura do peito (DAP), altura (H) e área basal (AB), além de antecipar a reprodução em plantas de menor porte. A análise do padrão espacial das plantas reprodutivas na RGFC mostrou padrão agregado, e na FLONA até a distância de 25 metros. Esse comportamento indicou que a espécie apresenta potencial de manejo em florestas secundárias, formação sucessional em que se encontra a maioria dos remanescentes de Mata Atlântica, além de indicar potencial para cultivo em sistemas agroflorestais.
Known as "cataia" or "casca-de-anta", Drimys brasiliensis Miers is a tree native to the Atlantic Forest and its barks have been medicinally used by exploring natural populations. The present work aimed to study the demography of two D. brasiliensis natural populations, (1) Caçador Forest Genetic Reserve (RGFC) and(2) Caçador National Forest (FLONA), both located in Caçador Municipality, Santa Catarina State, Brazil, in order to establish strategies for sustainable exploration and conservation of such non-timber forest resource. The higher luminosity in FLONA understory was beneficial to the species by increasing their increment capability regarding diameter at breast height (DBH), height (H) and basal area (BA), and made the reproduction in smaller plants earlier. The spatial analysis of reproductive plants in RGFC had an aggregate pattern, whereas in FLONA until 25m distance was detected. Such results indicated that this species presents potential for management in secondary forests, the successional formation where the major Atlantic Forest remnants are found, as well as potential for cultivation in agroforestry systems.