Cavalheiro-Filho, Sergio Luís; Campos, Naiara Viana; Caldeira, Cecílio Frois; Pereira, Jovani Bernardino de Souza; Konno, Tatiana Ungaretti Paleo; Matos, Sabrina Dias de; Cavalcante, Allysson Buraslan; Esteves, Francisco de Assis; Martins, Rodrigo Lemes; Gestinari, Lísia Mônica de Souza

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Sumário

Ferns and Lycophytes as new challenges • Rodriguésia 74 • 2023 • https://doi.org/10.1590/2175-7860202374084 copiar

Anatomical studies of Brazilian Amazonian Isoëtes species: inferences on habitat adaptation

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

Resumo

Isoëtes é um gênero cosmopolita de licófitas aquáticas, contendo mais de 200 espécies. No Brasil, o gênero compreende 29 espécies, e três delas ocorrem no estado do Pará, Amazônia. Isoëtes cangae e I. serracarajensis são endêmicas dos campos rupestres ferruginosos da Serra dos Carajás, e I. amazonica ocorre nas planícies de inundação do rio Tapajós. Apesar de sua grande diversidade na América do Sul, a anatomia dessas espécies ainda é desconhecida. Este estudo discute sobre os caracteres anatômicos das folhas e raízes das espécies de Isoëtes da Amazônia Brasileira, relacionando-os ao habitat e à sua diversidade genética. As espécies anfíbias I. amazonica e I. serracarajensis apresentaram estômatos e ornamentações cuticulares semelhantes. Isoëtes cangae, uma espécie aquática, apresentou células epidérmicas menores, cutícula lisa e demonstrou diferenças relacionadas aos diafragmas das lacunas. As espécies de Carajás, geneticamente mais próximas, não apresentaram feixes de fibras periféricas nas folhas. Nosso estudo complementa o conhecimento atual da morfoanatomia das espécies Amazônicas, e contribui com a melhor compreensão de sua biologia, subsidiando o desenvolvimento de estratégias de conservação para essas espécies.

Palavras-chave:
caracteres anatômicos; plantas aquáticas; fibras periféricas; Serra dos Carajás; estômatos

Species	Locality	Coordinates	Specimen
Isoëtes amazonica	Marsh area nearby Tapajós River	02°24’15.15”S, 55°03’01.89”W	Pereira 1015, MG^* * MG = Goeldi Museum (Museu Paraense Emílio Goeldi); RFA = Herbarium of the Federal University of Rio de Janeiro.
Isoëtes cangae	Amendoim Lake	06°24’03.73”S, 50°22’23.27”W	Campos 36, RFA
Isoëtes serracarajensis	N3 flooded area	06°02’44.90”S, 50°12’34.68”W	Campos 33, RFA
Isoëtes serracarajensis	N6 flooded area	06°07’33.97”S, 50°10’39.43”W	Campos 34, RFA
Isoëtes serracarajensis	ISV flooded area	06°24’31.39”S, 50°21’05.38”W	Campos 35, RFA
Isoëtes serracarajensis	S11 flooded area	06°22’33.90”S, 50°23’00.34”W	Campos 41, RFA

Characters	Species / Population
Leaf parameters	I. amazonica	I. cangae	I. serracarajensis - N3	I. serracarajensis - N6	I. serracarajensis - S11	I. serracarajensis - ISV
Leaf width (mm)	1.03 ± 0.12 cd	0.96 ± 0.02 d	1.28 ± 0.18 b	1.25 ± 0.09 bc	0.96 ± 0.01 d	2.14 ± 0.06 a
Leaf depth (mm)	0.72 ± 0.04 c	0.91 ± 0.08 bc	0.98 ± 0.12 b	1.03 ± 0.09 b	0.75 ± 0.05 c	1.70 ± 0.08 a
Leaf area (mm²)	6.14 ± 1.03 cd	8.38 ± 2.18 bd	9.55 ± 2.09 bc	10.2 ± 1.58 b	5.01 ± 0.36 d	27.2 ± 1.27 a
Lacunae area (mm²)	2.54 ± 0.80 cd	3.30 ± 0.77 bd	4.00 ± 0.84 bc	4.99 ± 1.04 b	1.54 ± 0.37 d	13.1 ± 1.24 a
Lacunae / leaf area (%)	40.7 ± 9.33 ab	39.6 ± 2.36 ab	42.0 ± 4.46 ab	48.9 ± 4.33 a	30.4 ± 6.04 b	48.4 ± 3.62 a
Number of peripheral fiber strands	2 ~ 6	0	0	0	0	0
Number of interstellar canals	1 ~ 5	3 ~ 4	3 ~ 4	1 ~ 4	1 ~ 4	1 ~ 4
Interstellar canal width (µm)	34.8 ± 6.66 b	25.7 ± 4.37 b	37.8 ± 8.40 b	43.1 ± 13.4 b	28.1 ± 8.73 b	66.3 ± 2.52 a
Interstellar canal depth (µm)	30.6 ± 2.67 ac	37.0 ± 8.00 ab	28.5 ± 3.50 bc	31.7 ± 8.27 ac	24.7 ± 4.47 c	42.8 ± 2.37 a
Interstellar canal ratio	1.14 ± 0.18 ab	0.70 ± 0.05 b	1.35 ± 0.40 a	1.37 ± 0.12 a	1.16 ± 0.19 ab	1.56 ± 0.06 a
Number of accessory canals	4 ~ 6	5	5 ~ 6	6 ~ 7	2 ~ 6	5 ~ 8
Epidermal cells width (um)	29.3 ± 3.66 ab	17.8 ± 2.70 d	26.3 ± 3.15 ac	23.7 ± 3.12 c	25.5 ± 3.18 bc	30.0 ± 4.67 a
Epidermal cells height (um)	24.3 ± 2.92 a	16.7 ± 2.30 b	20.3 ± 3.57 ab	19.9 ± 5.16 b	20.3 ± 3.44 ab	20.1 ± 3.04 b
Diafragma cell layers	1 ~ 3	2 ~ 4	1 ~ 3	2 ~ 3	2 ~ 3	2 ~ 3

Characters	Species / Population
Root parameters	I. amazonica	I. cangae	I. serracarajensis - N3	I. serracarajensis - N6	I. serracarajensis - S11	I. serracarajensis - ISV
Root diameter (mm)	0.57 ± 0.12 b	0.79 ± 0.10 a	0.52 ± 0.08 b	0.56 ± 0.10 b	0.46 ± 0.10 b	0.87 ± 0.05 a
Lacunae diameter (mm)	0.33 ± 0.10 ab	0.53 ± 0.08 a	0.34 ± 0.07 ab	0.41 ± 0.07 ab	0.27 ± 0.07 b	0.51 ± 0.09 a
Lacunae/Root diameter (%)	57.3 ± 8.77 b	67.3 ± 1.52 ab	65.8 ± 3.50 ab	73.4 ± 2.53 a	58.1 ± 3.36 b	59.0 ± 7.35 b
Lacunae area (mm²)	0.08 ± 0.05 ab	0.21 ± 0.07 a	0.07 ± 0.02 ab	0.12 ± 0.05 ab	0.05 ± 0.02 b	0.18 ± 0.06 a
Cortex thickness (µm)	133 ± 34.8 ab	136 ± 10.8 ab	155 ± 126 ab	80.0 ± 19.2 b	97.9 ± 20.1 ab	204 ± 29.5 a
Cortex layers	3 ~ 4	4	3	3	3 ~ 4	4 ~ 5
Vascular bundle diameter (µm)	41.8 ± 12.8 a	46.7 ± 4.07 a	47.1 ± 8.31 a	44.7 ± 9.64 a	29.0 ± 6.50 a	44.0 ± 4.56 a
Endodermis thickness (µm)	12.8 ± 2.24 a	12.6 ± 1.27 a	13.5 ± 2.81 a	13.2 ± 3.87 a	11.6 ± 1.34 a	12.3 ± 0.76 a

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