Changes in plant community diversity and composition across an edge between Araucaria forest and pasture in South Brazil

This work investigated how richness, abundance, composition and structure of woody and herbaceous vegetation were altered by the proximity of an edge between Araucaria forest and pasture in South Brazil. Herbaceous and woody species including seedlings were surveyed in 42 plots of 5 × 5 m randomly placed at the following distances: 5 and 50 m from the edge into the pasture and 0, 25, 50, 100 and 250 m from the edge into the forest. There was a significant increase in vegetation cover, richness and abundance of woody species, woody seedlings and herbaceous plants at the edge (0 m). These variables, in general, decreased from 25 to 50 m from the edge into the forest in comparison to the forest interior. Few seedlings of woody plants were able to establish themselves in the pasture. There were continuous changes in species composition that occurred in the studied gradient due to the invasion of light-demanding species and the disappearance of some shade-tolerant species at the edge. In conclusion, the forest edge studied generated changes in the plant community that extended up to 50 m into the forest.

Tolerância ao congelamento de sementes de pau-brasil (Caesalpinia echinata Lam.) influenciada pelo teor de água inicial

Caesalpinia echinata Lam. é espécie lenhosa tropical brasileira que, devido à sua intensa exploração econômica, foi incluída na lista de espécies em risco de extinção. No ambiente natural, em temperaturas elevadas, as sementes de C. echinata germinam imediatamente após a dispersão, mantendo a viabilidade por no máximo três meses, quando armazenadas em temperatura ambiente. Essas sementes são tolerantes à dessecação até 7,6% (base úmida), mantendo mais de 80% de viabilidade até 18 meses, quando armazenadas a 7 ºC. Contudo, a porcentagem final de plântulas produzidas a partir dessas sementes é baixa. No presente trabalho, foi estudado o efeito do congelamento sobre a manutenção da viabilidade de sementes de C. echinata, visando ampliar o período no qual essas sementes são capazes de produzir plântulas normais. Embora C. echinata seja espécie tropical, os resultados obtidos mostraram que suas sementes toleram o congelamento, dependendo do teor de água inicial, que não pode ser superior a 12,7%. Sementes armazenadas a -18 ºC por 24 meses produziram ca. 80% de plântulas normais, enquanto as armazenadas a 7 ºC produziram, como previamente descrito, somente 20% de plântulas normais. Os dados obtidos acrescentam informações novas sobre a fisiologia da germinação de sementes de C. echinata e são relevantes para a produção de mudas e para a conservação de germoplasma dessa importante espécie nativa da Mata Atlântica.

Biologia reprodutiva de espécies simpátricas de Malpighiaceae em dunas costeiras da Bahia, Brasil

A biologia reprodutiva de cinco espécies simpátricas de Malpighiaceae foi estudada nas dunas costeiras da Área de Proteção Ambiental do Abaeté, Salvador, Bahia, Brasil (12º56’ S e 38º20’ W), durante o período de jul./2000 a jan./2002, e jan. a mar./2003. Foram realizadas observações sobre fenologia, morfologia, biologia floral e visitantes florais. O sistema reprodutivo foi determinado através de polinizações experimentais em campo. As Malpighiaceae são hermafroditas, possuem antese diurna e alta viabilidade polínica. A floração apresenta padrão contínuo na comunidade. Os resultados das polinizações manuais indicam que Heteropterys alternifolia e Byrsonima spp. são auto-incompatíveis e Stigmaphyllon paralias é autocompatível. Os principais polinizadores são abelhas da tribo Centridini e o principal recurso coletado foi o óleo. Não foi observado, na maioria das visitas, o uso da mandíbula na pétala guia para sustentação durante a coleta de óleo.

Morfologia externa e interna das folhas vegetativas, esporofilos e esporângios de espécies de Huperzia Bernh. (Lycopodiaceae - Pteridophyta) do Brasil

Lycopodiaceae está inserida em Lycopsida, cuja autapomorfia é a presença de folhas microfilas. Foram estudadas 10 espécies, sete delas endêmicas do Brasil: Huperzia christii (Silveira) Holub, H. friburgensis (Nessel) B. Øllg., H. hemleri (Nessel) B. Øllg., H. intermedia Trevis., H. reflexa (Lam.) Trevis. e H. treitubensis (Silveira) B. Øllg., estas terrestres; H. fontinaloides (Spring) Trevis., H. heterocarpon (Fée) Holub, H. hexasticha B. Øllg. & P.G. Windisch e H. quadrifariata (Bory) Rothm., estas epífitas. As características anatômicas encontradas, que podem ser adaptativas ao ambiente com escassez hídrica são a presença de células epidérmicas com paredes anticlinais sinuosas, invaginações na face interna da parede periclinal externa das células epidérmicas e folhas anfiestomáticas. As espécies estudadas foram reunidas em dois grupos, corroborando classificações existentes. Os grupos foram definidos com base nas seguintes características: a filotaxia, se helicoidal ou oposta, a posição das folhas em relação ao caule, se reflexas ou adpressas, e o número de camadas de células do esporângio, se três ou quatro. Foi elaborada uma chave de identificação.

Laticíferos articulados anastomosados: novos registros para Apocynaceae

A presença de laticíferos é universal nas Apocynaceae e o tipo descrito nas obras clássicas de revisão para esta família é o não articulado. Pesquisas posteriores provaram a ocorrência de laticíferos articulados apenas em quatro espécies, suscitando controvérsias quanto à sua origem. Os resultados obtidos em nossos estudos divergem dos já publicados para a maioria das espécies da família. Tanto em Aspidosperma australe Müll. Arg. (Rauvolfioideae) quanto em Blepharodon bicuspidatum Fourn. (Asclepiadoideae), os laticíferos são articulados anastomosados e formados por adição de células, cujas paredes transversais dissolvem-se rapidamente. Eles originam-se a partir do meristema fundamental e/ou procâmbio, já estão em fase secretora desde o início de sua formação nos diferentes órgãos, constituindo um sistema ramificado e só liberam o látex se a planta for injuriada. As paredes dos laticíferos são exclusivamente pectocelulósicas e suas características químicas provavelmente se alteram durante o seu desenvolvimento. Os laticíferos dos órgãos vegetativos ocorrem em todos os tecidos do caule e da folha, com exceção da epiderme e do parênquima medular de A. australe. Na flor, eles são encontrados em todas as peças florais, exceto no parênquima medular do pedicelo de A. australe e nos óvulos de ambas as espécies. A presença do mesmo tipo de laticífero nestes gêneros pertencentes às subfamílias mais divergentes de Apocynaceae corrobora a atual circunscrição da família. O látex tem função de proteção e propicia o sucesso das espécies desta família em diferentes ambientes.

Estudo polínico das espécies de Aquifoliaceae, Euphorbiaceae, Lecythidaceae, Malvaceae, Phytolaccaceae e Portulacaceae ocorrentes na restinga da Ilha do Cardoso (Cananéia, SP, Brasil)

A Ilha do Cardoso ocupa uma área de cerca de 22.500 ha no Município de Cananéia, litoral Sul do Estado de São Paulo, Brasil, entre os paralelos 25°03’05’’ - 25°18’18’’ S e 47°53’48’’ - 48°05’42’’ W. Visando caracterizar morfologicamente os grãos de pólen de espécies ocorrentes na vegetação de restinga da Ilha do Cardoso, foram estudadas 20 espécies (uma delas incluindo duas variedades) pertencentes as famílias Aquifoliaceae, Euphorbiaceae, Lecythidaceae, Malvaceae, Phytolaccaceae e Portulacaceae. Os materiais polínicos foram obtidos a partir de exsicatas depositadas no Herbário do Estado "Maria Eneyda P. Kauffman Fidalgo", (SP). Os grãos de pólen foram acetolisados, medidos e fotografados sob microscopia de luz e microscopia eletrônica de varredura. As famílias estudadas apresentaram grãos de pólen que variaram quanto à abertura, desde inaperturados, 3-colpados, 3-colporados, pantocolpados a pantoporados e, quanto à escultura da exina, desde psilados, rugulados, reticulados, clavados, padrão-Croton a espinhosos.

Fenologia da floração e biologia floral de bromeliáceas ornitófilas de uma área da Mata Atlântica do Sudeste brasileiro

Foi investigada a fenologia e os visitantes florais de espécies da família Bromeliaceae em uma área de Mata Atlântica, no Parque Estadual Intervales, no Sudeste brasileiro. Os táxons estudados pertencem aos gêneros Tillandsia L. (3 spp.), Vriesea Lindl. (5 spp.), Aechmea Ruiz & Pav. (3 spp.), Billbergia Thunb. (1 sp.) e Nidularium Lem. (2 spp.). Foram estabelecidas transecções amostrais em áreas com diferentes estádios sucessionais, onde foi registrada a localização dos indivíduos nos estratos da vegetação e realizados censos mensais da fenologia de floração. As bromeliáceas apresentaram padrão de floração seqüencial ao longo do ano, com maior número de espécies floridas na estação chuvosa. Os visitantes florais foram registrados por observações naturalísticas. Oito espécies de beija-flores visitaram as flores das bromélias. Destas, Phaethornis eurynome Lesson e Thalurania glaucopis Gmelim foram os visitantes mais freqüentes. A análise da similaridade dos beija-flores visitantes florais indicou a existência de dois conjuntos de espécies de bromeliáceas: o primeiro polinizado principalmente por espécies da sub-família Trochilinae e outro por Phaethornis eurynome (sub-família Phaethornithinae). A distribuição espacial diversa e, sobretudo os diferentes picos de floração foram os principais fatores que minimizaram a competição por polinizadores entre as espécies de Bromeliaceae estudadas.

Formação de calos e regeneração de segmentos apicais de Hypnea musciformis (Wulfen) Lamouroux (Gigartinales, Rhodophyta): obtenção de culturas axênicas e efeitos da concentração do ágar

Culturas axênicas de Hypnea musciformis (Wulfen) Lamouroux foram estabelecidas em meio de Provasoli (PES) sólido com diferentes concentrações de ágar (0,4%, 0,6%, 0,8% e 1,0%) para avaliar o seu efeito na formação de calos e na regeneração de plantas. O cultivo em meio sólido induziu a formação de quatro tipos de calos (apical - CApi, lateral 1 - CLat1, lateral 2 - CLat2 e basal - CBas), os quais são constituídos internamente por proliferações unisseriadas pigmentadas. O tipo CApi foi o mais freqüente (taxa de 5,3 calos por explante em 1,0% de ágar). A maior biomassa das plântulas regeneradas (7,4 g) foi alcançada a partir de calos cultivados a 1,0% de ágar. A formação dos quatro tipos de calos é um dado inédito e indica que as diferentes concentrações de ágar no meio apresentam efeitos morfogenéticos no crescimento dos calos e na regeneração de segmentos apicais em H. musciformis

Occurrence of the rare genus Microcrocis P. Richter (Chroococcales, Cyanobacteria) in a coastal lagoon from southern Brazil

The paper records the first occurrence of the genus Microcrocis P. Richter (Chroococcales, Cyanobacteria), represented by M. pulchella (Buell) Geitler, in Brazil. The species was found in two zones, one with freshwater and the other with brackish water, of a coastal lagoon of Rio Grande do Sul State (31°15’-31°30’ S and 50°54’-51°09’ W). Comparison between M. pulchella and its most closely related species is presented. Up to now this species had occurrence records limited to freshwater systems in temperate regions. Its presence in a subtropical coastal lagoon from southernmost Brazil, either in fresh or in brackish water, broadened the knowledge of the distribution area of M. pulchella.

Growth of red and green strains of the tropical agarophyte Gracilaria cornea J. Agardh (Gracilariales, Rhodophyta) in laboratory

Gracilaria cornea J. Agardh is an important agarophyte occurring in the western Atlantic Ocean. Green colour individuals of G. cornea were found in a natural population, growing next to red individuals, which were more common. Due to the importance of colour strains in genetic and intraspecific variability studies, this work aimed to characterize the red and green strains evaluating different nutritional and light conditions. Red and green gametophytes were cultivated at 14:10 light: dark cycle, with alternating aeration periods of 30 min. Two different enriched solutions were tested: von Stosch (VSS) at concentrations reduced to 12.5% and 25%; and Provasoli (PES) at concentrations reduced to 25% and 50%, and 100%. Red and green gametophytes were cultivated at the irradiance of 45 mumol photons m-2 s-1. In another experiment utilizing PES 100%, two sources of light (Osram 40 W daylight fluorescent tubes and Sylvania Designer 3,500 tubes) were tested at irradiances of 90 and 180 mumol photons m-2 s-1. Growth rates (GR) were evaluated for five weeks. Gametophytes developed few branches and reproductive structures were not induced. Differences were not observed between GR of red and green strains in the conditions tested. GR were higher in VSS 12.5% (8.4% day-1) than in 25% (7.1% day-1), suggesting an adaptation of the species to low nutrient concentrations. GR were higher at 180 (9.0% day-1) than at 90 mumol photons m-2 s-1 (6.3% day-1). These results suggest that G. cornea should be cultivated in laboratory at high irradiances and low nutrient concentrations. These data will be useful in future genetic and physiological studies of the species.

Anatomia comparada dos limbos cotiledonares e eofilares de dez espécies de Caesalpinioideae (Fabaceae)

Este trabalho compara anatomicamente os limbos cotiledonares e eofilares de Caesalpinia leiostachya (Benth.) Ducke, Dimorphandra mollis Benth., Peltophorum dubium (Spreng.) Taub., Pterogyne nitens Tul., Schizolobium parahyba (Vell.) Blake (Caesalpinieae), Cassia ferruginea (Schrad.) Schrad. ex DC., Senna multijuga (Rich.) Irwin & Barn. (Cassieae), Bauhinia forficata Link (Cercideae), Copaifera langsdorffii Desf. e Hymenaea stilbocarpa Hayne (Detarieae). As células epidérmicas dos cotilédones apresentam, na maioria das espécies, paredes anticlinais retas, enquanto os eofilos mostram-nas sinuosas. Os cotilédones são, em sua maioria, anfiestomáticos, e os eofilos, hipoestomáticos. A estrutura do mesofilo cotiledonar mostra-se variável, sendo homogêneo o tipo mais comum. Todos os eofilos estudados apresentam-se dorsiventrais. Há variações específicas com relação à presença e localização de grãos de amido, compostos fenólicos, lipídios e polissacarídios, tanto em cotilédones quanto em eofilos. Ambos exibem apenas feixes vasculares colaterais, acompanhados ou não por fibras e/ou bainha parenquimática, na qual, geralmente, ocorrem cristais prismáticos. Conclui-se que: a) há tendência de aumento da complexidade estrutural dos limbos dos eofilos em relação aos dos cotilédones; b) este fenômeno pode ser explicado pelas funções e curto período de vida dos cotilédones.

Leaf anatomy variation within and between three "restinga" populations of Erythroxylum ovalifolium Peyr: (Erythroxylaceae) in Southeast Brazil

Erythroxylum ovalifolium is a woody shrub widespread in the "restinga", i.e. the open scrub vegetation of the Brazilian coastal sandy plains. We examined leaf anatomy variation of this species both within populations and between populations of three "restingas" in the state of Rio de Janeiro. Sites were ca.100 km far from each other and differed in regard to rainfall and vegetation structure: a dry, open site; a wet, dense site and an intermediate one. Microhabitats within sites were: (i) exposed to full irradiance, outside vegetation islands; (ii) partially exposed to full irradiance, at the border of vegetation islands; (iii) shaded, inside vegetation islands. Leaf anatomy parameters were measured for five leaves collected in each of five plants per microhabitat, in each population; they were thickness of the leaf blade, of the palisade and spongy parenchyma, and of the adaxial and abaxial epidermis. Leaves from the dry, open site had narrower abaxial epidermis and a smaller contribution of spongy parenchyma to total leaf blade thickeness than the other two sites, which we attributed to water stress. Adaxial epidermis and leaf are thicker in more exposed microhabitats (i and ii, above), irrespective of site. We proposed that between-site anatomical variation in traits related to water stress, and within-site anatomical variation in traits related to light-use are indicative of ecological plasticity and might help explain the high abundance of E. ovalifolium in the studied populations and along the State of Rio de Janeiro coast.

Estratificação vertical de bromélias epifíticas em diferentes estádios sucessionais da Floresta Ombrófila Densa, Ilha de Santa Catarina, Brasil

O presente estudo teve como objetivo caracterizar as alturas preferenciais de distribuição das bromélias em quatro estádios sucessionais (capoeirinha, capoeira, capoeirão e floresta secundária) em encostas da Ilha de Santa Catarina, relacionando-as com o desenvolvimento da floresta, com características individuais e dos forófitos. Foram calculados valores de importância das bromélias em cada estádio, relacionando-os aos tipos de diásporos e estratégias para obtenção de nutrientes. Cada um dos 60 forófitos determinados por estádio sucessional através de pontos quadrantes foi considerado uma unidade amostral e dividido em intervalos de altura de dois metros a partir do solo. As espécies do gênero Tillandsia com metabolismo CAM apresentaram os maiores valores de importância nos dois estádios mais avançados, onde houve ocorrência de bromélias. Em todos os estádios, na estratificação vertical, foi detectada uma tendência de maior riqueza e maior freqüência de bromélias em alturas próximas às médias dos pontos de inversão morfológica relacionado ao aumento de substrato disponível para fixação e crescimento. No capoeirão e na floresta secundária as plântulas cresceram em todos os intervalos de altura dos forófitos, indicando taxas de mortalidade diferentes quando considerada a distribuição dos indivíduos adultos. As mudanças nas condições microclimáticas dos progressivos estádios sucessionais provocaram deslocamentos de distribuição e trocas de espécies, com o aumento de indivíduos e de espécies formadoras de tanque.

Histoquímica e ultra-estrutura da ontogênese dos tetrasporângios de Hypnea musciformis (Wulfen) J. V. Lamour. (Gigartinales, Rhodophyta)

O desenvolvimento dos tetrásporos de Hypnea musciformis (Wulfen) J. V. Lamour. foi estudado com o uso dos microscópios de luz e eletrônico. Os tetrasporângios diferenciam-se a partir de células corticais. Essas células sofrem mitose dando origem à célula-mãe do tetrasporângio e à célula suporte. As técnicas histoquímicas indicam que a parede celular do tetrasporângio é composta especialmente de polissacarídeos ácidos, reagindo com azul do toluidina O, azul de alcião e amarelo de alcião. Os tetrasporângios são também corados com ácido periódico de Schiff, para carboidratos neutros, e com azul brilhante de coomassie, para proteínas. A transformação da célula cortical em célula mãe do tetrasporângio envolve uma série de mudanças estruturais, especialmente dos cloroplastos e dictiossomos. A célula-mãe do tetrasporângio alonga-se rapidamente e uma parede celular espessa é produzida antes da meiose. Durante essa fase de crescimento ocorreu aumento significativo no número de cloroplastos, grãos de amido e vesículas osmiofílicas. O tetrasporângio meiótico é caracterizado pelo desenvolvimento extensivo do retículo endoplasmático perinuclear. A citocinese tem início com a formação do sulco de divisão, formado pela invaginação da membrana plasmática. Concomitante à invaginação da membrana ocorre a deposição de mucilagem em torno dos tetrásporos.

Biologia reprodutiva de Melocactus glaucescens Buining & Brederoo e M. paucispinus G. Heimen & R. Paul (Cactaceae), na Chapada Diamantina, Nordeste do Brasil

Foi estudada a biologia reprodutiva de Melocactus glaucescens e M. paucispinus (Cactaceae) no Município de Morro do Chapéu, Chapada Diamantina, Bahia, sendo abordados aspectos da fenologia, biologia floral, polinização e sistema reprodutivo. Foram registrados os períodos de floração e frutificação, visitantes florais, freqüência e tipo de visitas, além de estratégia e comportamento dos visitantes às flores. Foram realizadas polinizações experimentais para verificar o sistema reprodutivo das espécies. As duas espécies de Melocactus estudadas apresentaram sobreposição de floração ao longo do período de estudo. Os atributos florais de ambas as espécies são típicos da síndrome da ornitofilia: cores atrativas, estrutura tubulosa e produção de néctar com baixa concentração de solutos, entre 20% e 30%. O beija-flor Chlorostilbon aureoventris Boucier & Mulsant (1948) foi o visitante mais freqüente, com 82% e 89% do total de visitas para M. paucispinus e M. glaucescens, respectivamente. Outras espécies de beija-flores e borboletas também visitaram as flores das espécies. A sobreposição no período de floração e a similaridade na composição da guilda de polinizadores destas e demais espécies simpátricas de Melocactus favorece a hibridação no gênero, como foi observado na região. Melocactus glaucescens apresentou auto-incompatibilidade e alogamia, enquanto M. paucispinus é auto-compatível e autogâmica, porém com menor frutificação em autopolinização do que em polinização cruzada, possivelmente devido à ocorrência de depressão endogâmica. Polinizações interespecíficas indicam a ocorrência de inter-compatibilidade entre M. paucispinus e M. concinnus Buining & Brederoo, sustentando hipóteses correntes de hibridação entre estas espécies.