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

Abstract

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.