João Felipe Ginefra Toni (Goetheanum Research Institute): A estética dos verticilos: metamorfose, morfologia evolutiva do desenvolvimento floral e polinização em Sanguisorbeae (Rosaceae)

Data: 27 de Setembro de 2018
Date: September 27th, 2018

Hora:13h:00
Time: 01h:00 PM

Local (Room): Sala de defesa de Tese, Bloco O, Prédio da Pós graduação, Instituto de Biologia, Unicamp, Campinas, São Paulo, Brasil

A estética dos verticilos: metamorfose, morfologia evolutiva do desenvolvimento floral e polinização em Sanguisorbeae (Rosaceae)

RESUMO
Dentro de grupos taxonômicos maiores das Angiospermas, existe considerável variação na presença, número e disposição dos órgãos básicos de uma flor, como o perianto, e uma questão principal é quais são as diferenças subjacentes de desenvolvimento. Este estudo aborda esta questão de dois lados: primeiro, uma síntese sobre os paralelos entre os quadros conceituais do Desenvolvimento Evolutivo Floral e Morfologia Floral é feita, e segundo, a morfologia do desenvolvimento do perianto de sete espécies na tribo Sanguisorbeae é comparada por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) para entender a perda de pétalas e a evolução do perianto em Rosaceae. Três hipóteses alternativas foram testadas: (1) substituição homeótica de pétalas por estames; (2) aborto de primórdios de pétala; e (3) a perda total de pétalas por meio de redução floral. Nos gêneros Marcetella e Polylepis, a estreita definição de homeose foi sustentada pela presença de primórdios de pétalas que foram transformados em estames durante o desenvolvimento tardio. Em Sanguisorba e Acaena, não foi encontrado nenhum traço de rudimentos ou primórdios em posições alternisepais, refutando a hipótese de transformação homeótica ou aborto de pétalas e confirmando a perda total desses órgãos. Além disso, observou-se uma pronunciada petaloidia nas restantes espirais florais nestes dois últimos gêneros. Nesse caso, a perda de pétalas seria explicada tanto pela redução quanto pela introgressão do desenvolvimento de atributos de pétala nos outros verticilos, como um caso de compensação de desenvolvimento ligado a uma mudança da polinização pelo vento para a polinização por insetos. Este estudo enfatiza como a morfologia comparativa é não apenas descritiva, mas também explicativa, e complementa as abordagens moleculares no estudo do Desenvolvimento Evolutivo Floral.

João Felipe Ginefra Toni
Bacharel e Licenciado em Ciências Biológicas pela Universidade de São Paulo, Mestre em Ecologia e Botânica pelo Programa de Pós-Graduação da Universidade da Basileia, Suíça, e pelo Jardim Botânico Real de Edimburgo, Escócia. Depois de seu treinamento no The Nature Institute, em Ghent-NY, Estados Unidos, sob a orientação do biólogo Dr. Craig Holdrege, João Felipe mudou-se para Suíça para trabalhar como pesquisador associado no Instituto de Ciência Contextual da Seção de Ciências Naturais do Goetheanum, em Dornach, onde, desde 2011, realiza projetos de pesquisa em História, Filosofia e ensino de Biologia, morfologia e evolução floral. Em 2017, organizou no Goetheanum a conferência internacional Evolving Morphology, em ocasião da celebração dos 200 anos dos escritos morfológicos de Goethe. João também se dedica com afinco ao Ensino Fundamental e Médio como professor de Biologia e Ciências na Escola Rudolf Steiner Zürcher Oberland, em Wetzikon, Suíça, onde atualmente desenvolve seu projeto de doutorado na área de Ensino de Botânica pela Universidade Friederich-Schiller em Jena, Alemanha.

The aesthetics of the whorls: metamorphosis, floral morpho-evo-devo and shifts of pollination in Sanguisorbeae (Rosaceae)

ABSTRACT
Within larger taxonomic groups of the Angiosperms, considerable variation exists in the presence, number and arrangement of the basic organs of a flower, such as the perianth, and a main question is what the underlying developmental differences are. This study tackles this question from two sides: first, a synthesis on the parallels between the conceptual frameworks of Floral Evolutionary Development and Floral Morphology is made, and second, the developmental morphology of the perianth of seven species in the tribe Sanguisorbeae is compared by Scanning Electron Microscopy (SEM) in order to understand petal loss and perianth evolution in Rosaceae. Three alternative hypotheses were tested: (1) homeotic replacement of petals by stamens; (2) abortion of petal primordia; and (3) the total loss of petals by means of floral reduction. In the genera Marcetella and Polylepis, the narrow definition of homeosis was supported by the presence of petal primordia that were transformed into stamens during late development. In Sanguisorba and Acaena, no trace of rudiments or primordia in alternisepalous positions was found, thus refuting the hypothesis of homeotic transformation or abortion of petals and confirming the total loss of these organs. Moreover, a pronounced petaloidy was observed in the remaining floral whorls in these last two genera. In this case, petal loss would be explained both by reduction and developmental introgression of petal attributes into the other whorls, as a case of developmental trade-off linked with a shift from wind pollination back to insect pollination. This study emphasizes how comparative morphology is not only descriptive but also explanatory, and complements molecular approaches in the study of Floral Evolutionary Development.

João Felipe Ginefra Toni
Bachelor's Degree in Biological Sciences by the University of São Paulo, Master's Degree in Ecology and Botany by the Graduate Program at the University of Basel, Switzerland, and the Royal Botanic Gardens of Edinburgh, Scotland. After his training at The Nature Institute in Ghent-NY, United States, under the guidance of the biologist Dr. Craig Holdrege, John Philip moved to Switzerland to work as an associate researcher at the Contextual Science Institute of the Natural Sciences Section of Goetheanum, in Dornach, where, since 2011, conducts research projects in History, Philosophy and teaching of Biology, morphology and floral evolution. In 2017, he organized the international conference Evolving Morphology at the Goetheanum on the occasion of the celebration of the 200th anniversary of Goethe's morphological writings. João is also dedicated to his elementary and secondary education as a professor of biology and science at the Rudolf Steiner Zürcher Oberland School in Wetzikon, Switzerland, where he is currently developing his PhD project in the field of Botany Teaching by Friederich-Schiller University in Jena, Germany.