Anatomia do caule de Merianthera burlemarxii Wurdack (Melastomataceae)

Abstract

Resumo: Merianthera burlemarxii Wurdack (Melastomataceae) é um arbusto endêmico de afloramentos rochosos no leste do Brasil, e sujeita a temperaturas extremas e déficit hídrico. As plantas apresentam caules fistulosos que são finos na base e espessos no ápice. O caule de fistuloso foi mencionado como uma adaptação (domácia caulinar) relacionada à associação mutualística com formigas (mirmecofitismo). A fim de elucidar os aspectos adaptativos na história de vida de M. burlemarxii, ou seja, se estas adaptações estão relacionadas com a sobrevivência sob condições adversas ou à associação com formigas, descrevemos sua anatomia caulinar, com foco no desenvolvimento do caule e na morfogênese das fístulas. Secções seriadas foram feitas a partir do ápice até a base; também foram realizados testes histoquímicos, maceração, microscopia de fluorescência e microscopia eletrônica de varredura. Não encontramos características anatômicas que normalmente estão relacionadas ao mirmecofismo, tais como prostomas, tecidos de cicatrização, medula heterogênea e recompensas alimentares. Por outro lado, existem várias características que sugerem estratégias adaptativas relacionadas a ambientes secos, que podem incluir a formação de fístulas. A medula ocupa cerca de ¾ do volume do caule, com vasta reserva de água e amido, e também compostos fenólicos; feixes vasculares ocorrem nas regiões nodais da medula. Antes do desenvolvimento da primeira fístula, há uma diminuição no volume das células da medula, e suas paredes tornaram-se onduladas, aumentando o tamanho dos espaços intercelulares. As fístulas começam a aparecer no 9º entrenó, onde algumas células se separam e dão origem a pequenas fendas. As células que circundam as fístulas estão vivas, (isto é, com núcleo), apesar do volume reduzido. Parece que as reservas armazenadas na medula podem ser usadas durante períodos secos, resultando em uma diminuição no volume das células e consequentemente originando as fístulas. Os feixes vasculares medulares permitem que a planta utilize efetivamente os recursos armazenados na medula. As células da periferia das fístulas estão vivas, apesar da redução de volume, o que indica que estas células podem armazenar água novamente. Este é o primeiro registro de uma espécie xerófita de Melastomataceae com tais características anatômicas no caule.

Abstract: Merianthera burlemarxii Wurdack (Melastomataceae) is a shrub endemic to granitic inselbergs in eastern Brazil, and subject to extreme temperature and water availability ranges. The plants have fistulose branches that are thin at the bases and wider at the apex. The fistulose stem has already been mentioned as an adaptation (caulinar domatia) related to mutualistic association with ants (myrmecophytism). In order to elucidate adaptive aspects in M. burlemarxii?s life history, i.e., whether these adaptations are related to survival under harsh conditions or to association with ants, we describe its caulinar anatomy, focusing on stem development and the morphogenesis of the fistulae. Serial sections were made from the apex to the base; were also made histochemical tests, maceration, fluorescence and scanning electronic microscopy analysis. We did not find any anatomical characters that are usually related to myrmecophytism, such as prostomas, wound tissues, heterogeneous pith and food bodies. On the other hand, there are several features that suggest adaptive strategies related to dry environments, and that may include the formation of the fistulae. The pith occupies about ¾ of the stem volume, with a vast reserve of water and starch, and also phenolic compounds; medullary vascular bundles occur at the nodal regions of the pith. Before the development of the first fistulae, there is a decrease in the pith cells volume, and their walls became undulated, increasing the size of the the intercellular spaces. The fistulae start to appear at the 9th internode, where some cells become separated and give rise to small slits. The cells surrounding the fistulae are alive (i.e., with nuclei), despite the reduced volume. It seems that the reserves stored in the pith may be used during dry periods, resulting in a decrease in the cells volume and consequently originating the fistulae. The medullary vascular bundles allows the plant to exploit the resources allocated in the pith. The cells on the periphery of the fistulae are alive, despite volume reduction, which indicates that these cells may store water again. This is the first record of a xerophytic species of Melastomataceae with such caulinar anatomical features.