Documentação química de espécies do gênero Casearia (Salicaceae) de importância ecológica, econômica e medicinal

The Casearia genus (Salicaceae) is well known because of the medicinal use of its species. Among them, a noteworthy one is the C. sylvestris specie because it already has studies concerning its antiproliferative and/or cytotoxic activity in tumor cells. Furthermore, this specie is popularly used against snake bites, in gastric ulcers treatment and as anti-inflammatory. As well as this, there are other species from this same genus which have been poorly studied, such as the following species: C. decandra, C. grandiflora, C. javitensis, C. arborea, C. lasiophylla and C. ulmifolia. However, several biological activities have been reported for them. In this context, the aim of this project, besides of contributing to the Casearia genus studies, is to study those six species through the analysis and documentation of their leaves' chemical composition (aqueous, ethanolic and hexanic extracts), using analytical separation techniques coupled with spectroscopic techniques, such as UHPLC-DAD, GC-MS and NMR 1H, which will assist the identification of new secondary metabolites in this genus. Moreover, another goal of this present work is aiming the bioprospection of substances with medicinal and economical potential and finally promote the systematic study of some biological activities, such as antimicrobial and cytotoxicity bioassays. A wide variety of metabolites was identified in those three types of extracts, being most of them detected for the first time in Casearia genus, highlighting C. lasiophylla and C. decandra for featuring antimicrobial activity against Staphylococcus aureus.

Documentação química de espécies do gênero Casearia (Salicaceae) de importância ecológica, econômica e medicinal

The Casearia genus (Salicaceae) is well known because of the medicinal use of its species. Among them, a noteworthy one is the C. sylvestris specie because it already has studies concerning its antiproliferative and/or cytotoxic activity in tumor cells. Furthermore, this specie is popularly used against snake bites, in gastric ulcers treatment and as anti-inflammatory. As well as this, there are other species from this same genus which have been poorly studied, such as the following species: C. decandra, C. grandiflora, C. javitensis, C. arborea, C. lasiophylla and C. ulmifolia. However, several biological activities have been reported for them. In this context, the aim of this project, besides of contributing to the Casearia genus studies, is to study those six species through the analysis and documentation of their leaves' chemical composition (aqueous, ethanolic and hexanic extracts), using analytical separation techniques coupled with spectroscopic techniques, such as UHPLC-DAD, GC-MS and NMR 1H, which will assist the identification of new secondary metabolites in this genus. Moreover, another goal of this present work is aiming the bioprospection of substances with medicinal and economical potential and finally promote the systematic study of some biological activities, such as antimicrobial and cytotoxicity bioassays. A wide variety of metabolites was identified in those three types of extracts, being most of them detected for the first time in Casearia genus, highlighting C. lasiophylla and C. decandra for featuring antimicrobial activity against Staphylococcus aureus.

TOWARDS NEW BOTANICAL PESTICIDES: THE TOXIC EFFECT OF Eremanthus goyazensis (Asteraceae) LEAVES ESSENTIAL OIL AGAINST Brevipalpus phoenicis (Acari: Tenuipalpidae)

This work reports the chemical characterization of Eremanthus goyzensis essential oil and its toxic effect over Brevipalpus phoenicis. The essential oil displayed a major composition of sesquiterpenes (61.87%) including trans-caryophillene (26.81%) and germacrene-D (13.31%). The fumigation test indicated a promising bioactivity over adult B. phoenicis individuals at 24 h (2.03 mu L/L of air) and 48 h (1.08 mu L/L of air) of exposition. A brief discussion of essential oils composition and their singular role on the toxic effect over B. phoenicis is provided here. Our results may contribute to a new and profitable use of a species of Brazilian flora on agribusiness.

A Revision of Hortia (Rutaceae)

A taxonomic revision of the genus Hortia (Rutaceae) is presented. Hortia is a Neotropical genus with most of the species occurring in the Amazonian region. The species are woody, nearly all trees, with simple leaves crowded near the apices of the branches, showy broad corymbose terminal inflorescences, reddish to pink flowers, and berries with abundant oil glands. Ten species are recognized here, most of them occurring in Brazil. A key to the species, descriptions, synonyms, illustrations, as (yell as comments on the geographic distribution, ecology, and economic uses of each species are presented.

Caracterização de uma floresta estacional semidecidual em Varginha, MG. E comparação com remanescentes da região.

Foi realizado o levantamento florístico e fitossociológico na porção mais extensa de mata no Parque Florestal Municipal São Francisco de Assis, na cidade de Varginha, sul de Minas Gerais. A área tem cerca de 10 ha e é cortada por um pequeno córrego. Foram lançadas 25 parcelas de 20m x 20m e medidos e cadastrados todos os indivíduos arbóreos com DAP > 5cm. Foram encontrados 1568 indivíduos que, juntos, somaram área basal de 23,65 m2, sendo registrados 102 espécies, 72 gêneros e 42 famílias no levantamento fitossociológico e 111 espécies, 77 gêneros e 43 famílias no levantamento florístico. As famílias com maior número de espécies foram Myrtaceae, Fabaceae e Melastomataceae. As espécies de maior valor de importância foram Casearia arborea, Copaifera langsdorffii, Tachigali rugosa e Myrcia splendens. Os resultados encontrados são os esperados para as Florestas Estacionais Semideciduais da região.

Analisi dei parametri vegetazionali e dei caratteri funzionali di specie guida come strumenti di studio di comunità prative

Lo studio condotto si propone l’approfondimento delle conoscenze sui processi di evoluzione spontanea di comunità vegetali erbacee di origine secondaria in cinque siti all’interno di un’area protetta del Parco di Monte Sole (Bologna, Italia), dove, come molte aree rurali marginali in Italia e in Europa, la cessazione o riduzione delle tradizionali pratiche gestionali negli ultimi cinquant’anni, ha determinato lo sviluppo di fitocenosi di ridotto valore floristico e produttivo. Tali siti si trovano in due aree distinte all’interno del parco, denominate Zannini e Stanzano, selezionate in quanto rappresentative di situazioni di comunità del Mesobrometo. Due siti appartenenti alla prima area e uno appartenente alla seconda, sono gestiti con sfalcio annuale, i rimanenti non hanno nessun tipo di gestione. Lo stato delle comunità erbacee di tali siti è stato valutato secondo più punti di vista. E’ stata fatta una caratterizzazione vegetazionale dei siti, mediante rilievo lineare secondo la metodologia Daget-Poissonet, permettendo una prima valutazione relativa al numero di specie presenti e alla loro abbondanza all’interno della comunità vegetale, determinando i Contributi Specifici delle famiglie principali e delle specie dominanti (B. pinnatum, B. erectus e D. glomerata). La produttività è stata calcolata utilizzando un indice di qualità foraggera, il Valore Pastorale, e con la determinazione della produzione di Fitomassa totale, Fitomassa fotosintetizzante e Necromassa. A questo proposito sono state trovate correlazioni negative tra la presenza di Graminacee, in particolare di B. pinnatum, e i Contributi Specifici delle altre specie, soprattutto a causa dello spesso strato di fitomassa e necromassa prodotto dallo stesso B. pinnatum che impedisce meccanicamente l’insediamento e la crescita di altre piante. E’ stata inoltre approfonditamente sviluppata un terza caratterizzazione, che si propone di quantificare la diversità funzionale dei siti medesimi, interpretando le risposte della vegetazione a fattori globali di cambiamento, sia abiotici che biotici, per cogliere gli effetti delle variazioni ambientali in atto sulla comunità, e più in generale, sull’intero ecosistema. In particolare, nello studio condotto, sono stati proposti alcuni caratteri funzionali, cosiddetti functional traits, scelti perché correlati all’acquisizione e alla conservazione delle risorse, e quindi al trade-off dei nutrienti all’interno della pianta, ossia: Superficie Fogliare Specifica, SLA, Tenore di Sostanza Secca, LDMC, Concentrazione di Azoto Fogliare, LNC, Contenuto in Fibra, LFC, separato nelle componenti di Emicellulosa, Cellulosa, Lignina e Ceneri. Questi caratteri sono stati misurati in relazione a tre specie dominanti: B. pinnatum, B. erectus e D. glomerata. Si tratta di specie comunemente presenti nelle praterie semi-mesofile dell’Appennino Settentrionale, ma caratterizzate da differenti proprietà ecologiche e adattative: B. pinnatum e B. erectus sono considerati competitori stress-toleranti, tipicamente di ambienti poveri di risorse, mentre D. glomerata, è una specie più mesofila, caratteristica di ambienti produttivi. Attraverso l’analisi dei traits in riferimento alle diverse strategie di queste specie, sono stati descritti specifici adattamenti alle variazioni delle condizioni ambientali, ed in particolare in risposta al periodo di stress durante l’estate dovuto a deficit idrico e in risposta alla diversa modalità di gestione dei siti, ossia alla pratica o meno dello sfalcio annuale. Tra i caratteri funzionali esaminati, è stato identificato LDMC come il migliore per descrivere le specie, in quanto più facilmente misurabile, meno variabile, e direttamente correlato con altri traits come SLA e le componenti della fibra. E’ stato quindi proposto il calcolo di un indice globale per caratterizzare i siti in esame, che tenesse conto di tutti questi aspetti, riunendo insieme sia i parametri di tipo vegetativo e produttivo, che i parametri funzionali. Tale indice ha permesso di disporre i siti lungo un gradiente e di cogliere differenti risposte in relazione a variazioni stagionali tra primavera o autunno e in relazione al tipo di gestione, valutando le posizioni occupate dai siti stessi e la modalità dei loro eventuali spostamenti lungo questo gradiente. Al fine di chiarire se le variazioni dei traits rilevate fossero dovute ad adattamento fenotipico dei singoli individui alle condizioni ambientali, o piuttosto fossero dovute a differenziazione genotipica tra popolazioni cresciute in siti diversi, è stato proposto un esperimento in condizioni controllate. All’interno di un’area naturale in UK, le Chiltern Hills, sono stati selezionati cinque siti, caratterizzati da diverse età di abbandono: Bradenham Road MaiColtivato e Small Dean MaiColtivato, di cui non si conosce storia di coltivazione, caratterizzati rispettivamente da vegetazione arborea e arbustiva prevalente, Butterfly Bank 1970, non più coltivato dal 1970, oggi prateria seminaturale occasionalmente pascolata, Park Wood 2001, non più coltivato dal 2001, oggi prateria seminaturale mantenuta con sfalcio annuale, e infine Manor Farm Coltivato, attualmente arato e coltivato. L’esperimento è stato condotto facendo crescere i semi delle tre specie più comuni, B. sylvaticum, D. glomerata e H. lanatus provenienti dai primi quattro siti, e semi delle stesse specie acquistati commercialmente, nei cinque differenti tipi di suolo dei medesimi siti. Sono stati misurati quattro caratteri funzionali: Massa Radicale Secca (DRM), Massa Epigea Secca (DBM), Superficie Fogliare Secca (SLA) e Tenore di Sostanza Secca (LDMC). I risultati ottenuti hanno evidenziato che ci sono significative differenze tra le popolazioni di una stessa specie ma con diversa provenienza, e tra individui appartenenti alla stessa popolazione se fatti crescere in suoli diversi. Tuttavia, queste differenze, sembrano essere dovute ad adattamenti locali legati alla presenza di nutrienti, in particolare N e P, nel suolo piuttosto che a sostanziali variazioni genotipiche tra popolazioni. Anche per questi siti è stato costruito un gradiente sulla base dei quattro caratteri funzionali analizzati. La disposizione dei siti lungo il gradiente ha evidenziato tre gruppi distinti: i siti più giovani, Park Wood 2001 e Manor Farm Coltivato, nettamente separati da Butterfly Bank 1970, e seguiti infine da Small Dean MaiColtivato e Bradenham Road MaiColtivato. L’applicazione di un indice così proposto potrebbe rivelarsi un utile strumento per descrivere ed indagare lo stato della prateria e dei processi evolutivi in atto, al fine di meglio comprendere e dominare tali dinamiche per proporre sistemi di gestione che ne consentano la conservazione anche in assenza delle tradizionali cure colturali.

1200 years of decadal-scale variability of Mediterranean vegetation and climate at Pantelleria Island, Italy

A new sedimentary sequence from Lago di Venere on Pantelleria Island, located in the Strait of Sicily between Tunisia and Sicily was recovered. The lake is located in the coastal infra-Mediterranean vegetation belt at 2 m a.s.l. Pollen, charcoal and sedimentological analyses are used to explore linkages among vegetation, fire and climate at a decadal scale over the past 1200 years. A dry period from ad 800 to 1000 that corresponds to the ‘Medieval Warm Period’ (WMP) is inferred from sedimentological analysis. The high content of carbonate recorded in this period suggests a dry phase, when the ratio of evaporation/precipitation was high. During this period the island was dominated by thermophilous and drought-tolerant taxa, such as Quercus ilex, Olea, Pistacia and Juniperus. A marked shift in the sediment properties is recorded at ad 1000, when carbonate content became very low suggesting wetter conditions until ad 1850–1900. Broadly, this period coincides with the ‘Little Ice Age’ (LIA), which was characterized by wetter and colder conditions in Europe. During this time rather mesic conifers (i.e. Pinus pinaster), shrubs and herbs (e.g. Erica arborea and Selaginella denticulata) expanded, whereas more drought-adapted species (e.g. Q. ilex) declined. Charcoal data suggest enhanced fire activity during the LIA probably as a consequence of anthropogenic burning and/or more flammable fuel (e.g. resinous Pinus biomass). The last century was characterized by a shift to high carbonate content, indicating a change towards drier conditions, and re-expansion of Q. ilex and Olea. The post-LIA warming is in agreement with historical documents and meteorological time series. Vegetation dynamics were co-determined by agricultural activities on the island. Anthropogenic indicators (e.g. Cerealia-type, Sporormiella) reveal the importance of crops and grazing on the island. Our pollen data suggest that extensive logging caused the local extinction of deciduous Quercus pubescens around ad1750.

Vegetation and fire history of coastal north-eastern Sardinia (Italy) under changing Holocene climates and land use

Little is known about the vegetation and fire history of Sardinia, and especially the long-term history of the thermo-Mediterranean belt that encompasses its entire coastal lowlands. A new sedimentary record from a coastal lake based on pollen, spores, macrofossils and microscopic charcoal analysis is used to reconstruct the vegetation and fire history in north-eastern Sardinia. During the mid-Holocene (c. 8,100–5,300 cal bp), the vegetation around Stagno di Sa Curcurica was characterised by dense Erica scoparia and E. arborea stands, which were favoured by high fire activity. Fire incidence declined and evergreen broadleaved forests of Quercus ilex expanded at the beginning of the late Holocene. We relate the observed vegetation and fire dynamics to climatic change, specifically moister and cooler summers and drier and milder winters after 5,300 cal bp. Agricultural activities occurred since the Neolithic and intensified after c. 7,000 cal bp. Around 2,750 cal bp, a further decline of fire incidence and Erica communities occurred, while Quercus ilex expanded and open-land communities became more abundant. This vegetation shift coincided with the historically documented beginning of Phoenician period, which was followed by Punic and Roman civilizations in Sardinia. The vegetational change at around 2,750 cal bp was possibly advantaged by a further shift to moister and cooler summers and drier and milder winters. Triggers for climate changes at 5,300 and 2,750 cal bp may have been gradual, orbitally-induced changes in summer and winter insolation, as well as centennial-scale atmospheric reorganizations. Open evergreen broadleaved forests persisted until the twentieth century, when they were partly substituted by widespread artificial pine plantations. Our results imply that highly flammable Erica vegetation, as reconstructed for the mid-Holocene, could re-emerge as a dominant vegetation type due to increasing drought and fire, as anticipated under global change conditions.

Contribution of woody habitat islands to the conservation of birds and their potential ecosystem services in an extensive Colombian rangeland

The conservation of birds and their habitats is essential to maintain well-functioning ecosystems including human-dominated habitats. In simplified or homogenized landscapes, patches of natural and semi-natural habitat are essential for the survival of plant and animal populations. We compared species composition and diversity of trees and birds between gallery forests, tree islands and hedges in a Colombian savanna landscape to assess how fragmented woody plant communities affect forest bird communities and how differences in habitat characteristics influenced bird species traits and their potential ecosystem function. Bird and tree diversity was higher in forests than in tree islands and hedges. Soil depth influenced woody species distribution, and canopy cover and tree height determined bird species distribution, resulting in plant and bird communities that mainly differed between forest and non-forest habitat. Bird and tree species and traits widely co-varied. Bird species in tree islands and hedges were on average smaller, less specialized to habitat and more tolerant to disturbance than in forest, but dietary differences did not emerge. Despite being less complex and diverse than forests, hedges and tree islands significantly contribute to the conservation of forest biodiversity in the savanna matrix. Forest fragments remain essential for the conservation of forest specialists, but hedges and tree islands facilitate spillover of more tolerant forest birds and their ecological functions such as seed dispersal from forest to the savanna matrix.