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A monofilia de Meliaceae é sustentada por análises de sequências de DNA (Gadek et al., 1996; Muellner et al., 2003) e de caracteres morfológicos. Os gêneros pertencem ou à Melioideae (frutos cápsulas, bagas ou drupas com sementes não-aladas; [[xilema]] secundário com um ou dois raios seriados e gemas sem escamas), ou à Swietenioideae (cápsulas com sementes aladas; xilema secundário com 3 a 6 raios seriados e gemas providas de escamas) (Pennington e Styles, 1975). Swietenioideae contém gêneros como ''Swietenia'' e ''Cedrela'' e é monofilética com base nas suas características de sementes aladas e achatadas (em cápsulas) e nas gemas providas de escamas. ''Cedrela'' é característico por suas flores, que apresentam filetes separados (uma reversão) e pétalas eretas. ''[[Melia]]'' e ''[[Azadirachta]]'' partilham frutos drupáceos, uma possível sinapomorfia.
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A [[dioicia]] e outros sistemas que também apresentam dimorfismo sexual, como por exemplo, a heterostilia, têm sido interpretados como mecanismos para aumentar a variabilidade genética e reduzir a depressão endogâmica na população (Charlesworth & Charlesworth 1978; Thomson & Barret 1981). Por outro lado, existem outras ideias que defendem a hipótese que a dioicia evoluiu em função da seleção sexual para que houvesse uma otimização da alocação de recursos para a reprodução (Givnish 1982; Cruden 1988; Willson 1994). Neste caso, os fatores ecológicos são considerados como primários na evolução da dioicia (Givnish 1982). Assim, os indivíduos masculinos atuariam na dispersão do pólen, aumentando a quantidade de parceiros e os femininos investiriam na produção de frutos, otimizando a qualidade de suas sementes (Janzen 1977; Bawa 1980; Lloyd 1982).
A maioria das Angiospermas apresenta flores hermafroditas. No entanto, o sistema sexual do tipo dioicia, que se caracteriza pela presença de indivíduos de sexos separados em uma população de uma mesma espécie, tem sido considerado como um mecanismo freqüente em matas tropicais (Ashton 1969; Bawa & Opler 1978). A dioicia ocorre amplamente em grupos filogeneticamente distintos (Bawa et al. 1985; Bullock 1985), principalmente nos trópicos, sendo registrado em cerca de 6% das angiospermas (Renner & Ricklefs 1995).
A dioicia e outros sistemas que também apresentam dimorfismo sexual, como por exemplo, a heterostilia, têm sido interpretados como mecanismos para aumentar a variabilidade genética e reduzir a depressão endogâmica na população (Charlesworth & Charlesworth 1978; Thomson & Barret 1981). Por outro lado, existem outras ideias que defendem a hipótese que a dioicia evoluiu em função da seleção sexual para que houvesse uma otimização da alocação de recursos para a reprodução (Givnish 1982; Cruden 1988; Willson 1994). Neste caso, os fatores ecológicos são considerados como primários na evolução da dioicia (Givnish 1982). Assim, os indivíduos masculinos atuariam na dispersão do pólen, aumentando a quantidade de parceiros e os femininos investiriam na produção de frutos, otimizando a qualidade de suas sementes (Janzen 1977; Bawa 1980; Lloyd 1982).
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O papel das funções no desenvolvimento floral é descrito pelo modelo ABC, um modelo clássico proposto primeiramente por Coen e Weyerowitz (1991), o qual sugere três classes de genes homeóticos (genes de identidade dos órgãos florais): A, B e C. Devido à surpreendente constância da organização floral em angiospermas, sugere-se que o modelo ABC seja altamente conservado durante a evolução (Baum, 1998; Irish, 1999; Ferrario et al., 2004). Desta forma, os estudos relacionados à identificação de variações no número de genes, no padrão de expressão gênica e na interação entre os produtos gênicos, podem contribuir para o entendimento da evolução das flores (Theissen, 2000).
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