Contribuição para o estudo biológico e ecológico das podostemonaceae do salto de Piracicaba

In the present paper biological and ecological studies are made of two Podostemonaceae, namely Apinagia Accorsii Toledo (n. sp.) and Mniopsis Glazioviana Warmg. which live attached to the rocks of Piracicaba's fall. (At Piracicaba, E. de S. Paulo, Brasil). For revelling great modification in all vegetative parts aside from many regression characters as reduction of the conducting system, absence of stomata, simplification of the structure of the caules and leaves, prevalence of vegetative propagation and so forth special reference is made to Apinanagia Accorsii Toledo. All the observation refer to a period a little longer than an year, comprising the vegetative and floral cycles. The local distribution of both the species is the following: 1 - Apinagia Accorsii Toledo in the rocks situated just in the water fall where velocity ad aeration of the liquid are very high. 2 - Mniopsis Glazioviana Warmg. in the rocks some dis- tance upwards in the current. Out from the water the Podostemonaceae very soon will dry up and die, specially if they are directly under the action of the sun rays. The plants flowrish and fructify only when in contact with the air. Pollinization is direct. Notwithstanding the complete destruction of the whole vegetative part due to a prolonged exposition to the air (in the dry period) the fruits attach themselves to the rocks by means of a pedicel. In Apinagia Accorsii the buds having from 3 to 8 flowers are embedded in a flat rhizome. Externally they are recovered manecerão fixos à rocha; no próximo período de enchente as sementes germinarão nos meios apontados, garantindo, assim, a perpetuação da espécie no habitat. A polinização de ambas as espécies, de acordo com as observações feitas, é direta, realizando-se em plena atmosfera, quando as anteras enxutas e suficientemente dessecadas sofrem a deiscência, libertando o pólen. A espécie Mniopsis Glazioviana Warmg- comporta-se de igual modo que Apinagia Accorsii Toledo sob o aspecto referente à ação entre planta e habitat. with two imbricate scales. The rhizomes of Apinagia give rise to transitory caules of frondiform nature ramified and terminated by many capillaceous lacinias. After the detachament of the caules the corresponding scars can be seen on the rhizomes. The vegetative propagation of Apinagia is performed by hemicyllindrical stolons attached to the surface of the rocks, which by a process of tuberization produce laterally and alternately new rhizomes disposed in an increasing order up from the extremity. The plants of Mniopsis, on the contrary, produce hemicyllindrical roots from whose flanks radicular buds give rise to folliaceous formations disposed into pairs. According to our observation the proper means for seed germination are: 1 - The placent of parcially open fruits. 2 - The external and internal walls of the open capsules. 3 - The pedicel of the fruits, the rest os Apinagia's rhizomes and finally vegetative residues of Mniopsis. The embryo, charged with chrorophyll at the time of germination of the seeds, is a microscopical structure provided with two long cotyledons. The radicule and caulicule are indistinct. In the seedlings the extremity of the hypocotyl develops a fascicle of unicellular hairs, whose principal function seems to be fixation. Due to the weight of the fruit and the flexibility of the pedicel the capsules charged with the seedlings establish, under the action of the flow, contact with the rock's surface thus allowing the young plants to attach themselves more and more to their definitive substratum.O Autor estuda, nesta contribuição, os aspectos biológicos e ecológicos das plantas Apinagia Accorsii Toledo nov. esp. e Mniopsis Glazioviana Warmg., Podostemonaceae que vivem incrustadas nas rochas do salto do rio Piracicaba, situado em frente à cidade de igual nome. Refere-se, principalmente, à espécie Apinagia Accorsii Toledo, por mostrar grande transformação de tôda a parte vege-tativa, ao lado de inúmeros caracteres de regressão, como: redução do sistema condutor, ausência de estômatos, simplificação da estrutura dos caules e das folhas, preponderância da multiplicação vegetativa, etc. Entretanto, pôe em paralelo as principais modificações e produções apresentadas por ambas as espécies, sob a variação dos fatores ambientais, no decurso de pouco mais de um ano, período em que se processaram os ciclos vegetativo e floral. Durante o período de baixa do rio, as rochas, completa ou parcialmente expostas ao ar, se achavam recobertas de plantas de ambas as espécies, que exibiam notável desenvolvimento vegetativo, formado enquanto permaneceram submersas. Por essa razão poude ser avaliado o comportamento das plantas, quer as expostas na atmosfera, quer as submersas e, ainda, das que participaram de um ambiente intermediário, isto é, parte ao ar e parte sob as águas. As plantas que permaneceram inteiramente a descoberto mostravam, como é natural, alterações, devido à dessecação (a perda de água é por evaporação porque as plantas não possuem a menor proteção contra a transpiração) e da ação dos raios solares. Dest'arte, os rizomas de Apinagia Accorsii se apresentavam dessecados, porém, exibiam abundantes formações de frutos, semelhantes a esporocarpos de musgos. As plantas umidecidas por contínuos jactos dágua, embora expostas à atmosfera, tinham seus rizomas verdes, com aspecto de talos de hepáticas, providos de numerosas gemas floríferas e flores em vários estágios de desenvolvimento; todavia, mostravam poucos caules adultos e em formação; existiam, ainda, numerosas placas rizomatosas nuas. Finalmente, os rizomas situados na região do declive (água velocíssima e arejamento intenso) exibiam densas formações de caules adultos e ramificados; a curvatura da haste principal voltava-se contra a correnteza; não possuíam flores e nem frutos. A área local de distribuição da espécie Mniopsis Glazioviana Warmg. situa-se acima da cachoeira; na região da queda dágua poucas são as rochas que apresentam exemplares de Mniopsis. A conservação de ambas as espécies fora do seu habitat não é possível, mesmo que as plantas se conservem sobre as pedras e se renove diariamente a água. Após a destruição da parte vegetativa de Mniopsis, ficam gravados sobre as rochas os vestígios das plantinhas, em forma de faixas esbranquiçadas, estreitas, longas, ostentando aqui e acolá séries de frutinhos marrons menores que os de s, de forma esférica e curtamente pedicelados. Das observações feitas conclue-se que: 1 - as plantas submersas e sob a ação de fortes correntezas, bem arejadas, desenvolvem os órgãos vegetativos; 2 - as plantas semiexpostas a atmosfera mostram, na parte do rizoma que está fora dágua, gemas floríferas em vários estágios de abertura, flores e frutos; 3 - as plantas completamente a descoberto exibem flo- res e frutos; a parte vegetativa está condenada à morte, porque sujeita à evaporação e à ação solar. Fora do habitat as plantas paralisam o seu crescimento vegetativo (e não poderia ser de outra forma, pois deixam de viver no seu meio natural) ativando-se, sobremodo, o desenvolvimento floral e a conseqüente formação de frutos. Iniciada a enchente, as plantas vão, aos poucos, submergindo; nota-se, então, intenso crescimento de toda a parte ve-getativa, fato esse que poude ser verificado em conseqüência de uma estiagem, quando as plantas vieram à tôna e revelaram o extraordinário desenvolvimento que alcançaram, tanto em rizomas quanto em produção de caules. Os rizomas de Apinagia produzem estolhos que se encarregam de aumentar o número de indivíduos. Os estolhos são cordões hemicilíndricos, aderentes à superfície das rochas e emitem, lateral e alternadamente, novos rizomas, de tamanhos crescentes, a partir da extremidade. Sobre os jovens rizomas já se notam caules em desenvolvimento. A medida que os rizomas recém-formados aumentam de tamanho, vão se desprendendo dos estolhos e passam a desenvolver-se normal mente sobre as pedras. As plantinhas de Mniopsis Glazioviana Warmg. produzem, ao invés, raízes hemicilíndricas, aderentes ao substrato; em sua extremidade, e na face superior, dispõe-se a coifa, presa apenas por um ponto. Dos flancos das raízes se originam formações foliáceas, provenientes de gemas radicais. Conforme foi assinalado, a frutificação se processa em épocas diferentes, porque o desenvolvimento das flores e a conseqüente fecundação se realizam na atmosfera. Por esse motivo, há, no habitat, frutos com todas as idades e, por conseguinte, sementes em diversos graus de maturação. Por ocasião da enchente, a germinação pode operar-se sobre a placenta de frutos parcialmente abertos, na parede interna e externa das cápsulas e, finalmente, nos resíduos de rizomas. O embrião de Apinagia é microscópico, em forma de U, cujos ramos pontudos são os cotilédones; a radicula e o caulículo são indistintos. Por ocasião da germinação da semente, o embrião já é bem clorofilado, podendo realizar, pois, a fotossíntese. O embrião de Mniopsis só difere do de Apinagia apenas na forma; no mais, comporta-se de modo idêntico. Os "seedlings" possuem, desde os primeiros estágios de desenvolvimento, um tufo de pêlos absorventes evestindo a extremidade do hipocótilo, cuja finalidade principal parece ser a de fixação. Nessa fase eles conservam, ainda, a forma de U do embrião. No caso de a semente germinar sobre a placenta, conforme atestam os exemplos encontrados, as reservas nutritivas contidas no tecido placentário podem ser utilizadas pelos "seedlings. Se as plantinhas se desenvolvem no interior dos frutos ou em sua superfície externa, a passagem para a rocha se dará em conseqüência do aumento de peso, decorrente do crescimento vegetativo, de sorte que o pedicelo, já flexível pela ação da água, se curva, pondo a cápsula sobre a pedra; feito esse contacto, observado em numerosos exemplos, o rizoma facilmente se incrustará na rocha. As placentas ovóides, constituídas de parênquima clorofi-lado quando novas, mostram-se, na maturidade, esbranquiça-das por causa das reservas amiláceas. Os grãos de amido podem ser simples ou compostos; a forma é um pouco variável, dominando, porém, a lenticular. Os novos rizomas de Apinagia, formados durante a fase de enchente, possuem caules e gemas floríferas; estas abrigam de 3 a 8 flores, cada qual coberta por uma espatela. As gemas estão embutidas no seio do rizoma e são protegidas externamente por duas escamas embricadas. O desabrochar das gemas se dá em plena atmosfera, quando as escamas se afastam para dar passagem às flores. Sobrevindo o período de baixa do rio, os caules de Apinagia vão de desprendendo aos poucos, em conseqüência da prolongada vibração a que estiveram submetidos, enquanto submersos, devido à intensa velocidade e pressão dágua. Em geral, o desprendimento se dá junto à inserção no rizoma; todavia, a ruptura pode realizar-se um pouco acima deste, de modo a formarem-se pequenos tocos de caules. Os caules, antes da queda, perdem as suas extremidades frondiformes e capiláceo-multifendidas. Sobre os rizomas ficam as cicatrizes correspondentes aos caules que se desprenderam. A duração, pois, dos órgãos vegetativos de ambas as espécies está condicionada, logicamente, ao fator água, porque, uma vez expostas na atmosfera por muito tempo e sob a ação dos raios solares, a morte das plantas sobrevirá. Contudo, deve-se levar em conta a velocidade e o grau de arejamento da água, pois foram encontradas inúmeras plantas submersas em lugares desprovidos dos fatores assinalados e que sofreram, também, o processo de desintegração. A medida que os rizomas cheios de gemas floríferas e sem caules se forem descobrindo, entram em dessecação, porque estão sujeitos à ação dos fatores do meio externo. Em muitos rizomas forma-se, em conseqüência da dessecação, uma massa pegajosa que se transformará, mais tarde, em crosta delgada sobre a pedra. Antes, porém, dessa fase final, as gemas se desenvolvem, as flores se expandem na atmosfera, e, após a polinização e conseqüente fertilização, surgirão os frutos que permanecerão fixos à rocha; no próximo período de enchente as sementes germinarão nos meios apontados, garantindo, assim, a perpetuação da espécie no habitat. A polinização de ambas as espécies, de acordo com as observações feitas, é direta, realizando-se em plena atmosfera, quando as anteras enxutas e suficientemente dessecadas sofrem a deiscência, libertando o pólen. A espécie Mniopsis Glazioviana Warmg-comporta-se de igual modo que Apinagia Accorsii Toledo sob o aspecto referenteà ação entre planta e habitat