Biologia das Plantas

Objetivos

Conhecimentos

Conhecer a história e âmbito da Biologia Vegetal;

Conhecer os principais sistemas de classificação de plantas;

Conhecer a diversidade sistemática, estrutural e funcional dos principais grupos de plantas;

Compreender os mecanismos evolutivos que originaram as principais linhagens de plantas;

Reconhecer a origem biogeográfica dos taxa;

Compreender o significado de especiação;

Reconhecer espécies de plantas endémicas dos Açores;

Compreender a importância da Genética em estudos atuais de sistemática vegetal;

Compreender a importância do conhecimento e conservação de linhagens endémicas de plantas;

Compreender a complexidade das comunidades vegetais;

Reconhecer o potencial de espécies de plantas em fitorremediação e mitigação das alterações climáticas.

Aptidões e competências

Descrever e identificar espécimes da flora dos Açores; construir um herbário de espécimes de plantas;

Participar ativamente em trabalho de grupo;

Analisar, de modo crítico, estudos de caso publicados;

Analisar, de forma crítica, pontos de vista científicos sobre a evolução dos principais grupos de plantas;

Elaborar sínteses e redigir relatórios.

Competências práticas específicas

Manipular e preservar material vegetal; observar e registar caracteres botânicos; observar e registar descritores de comunidades vegetais; calcular índices de diversidade.

Atitudes

Demonstrar curiosidade; empenho e ética.

Programa

I. Introdução à Biologia das Plantas

História e âmbito da disciplina; breve revisão de conceitos-chave sobre anatomia vegetal; sistemas de classificação de plantas; visão geral da evolução das principais linhagens de plantas.

II. Diversidade Vegetal e Sistemática

1. Bryophyta, Marchantiophyta, Anthocerotophyta, Lycopodiophyta e Monilophyta

Características gerais; ciclo de vida e reprodução (e.g. Marchantia, Selaginella, Pteridium); estudo do gametófito e do esporófito; diversidade existente em cada um dos principais grupos, com enfase em alguns casos mais relevantes; importância ecológica, económica e ambiental; questões filogenéticas e evolutivas.

2. Espermatophyta

2.1. Cycadophyta, Ginkgophyta, Pinophyta e Gnetophyta

Características gerais; reprodução e ciclo de vida e.g. Cycas, Pinus; diversidade e aumento de complexidade dentro do grupo; questões filogenéticas e evolutivas.

2.2. Magnoliophyta

Características gerais; significado e importância das estruturas reprodutivas ovário, fruto e semente; dupla fecundação; mecanismos de dispersão de frutos e sementes; ciclo de vida; Monocot e Eudicot com referência a linhagens basais e Magnoliids; diversidade morfológica, biológica, de formas de vida e de desenvolvimento; principais famílias com interesse em termos de sistemática, economia e ambiente, e.g., Fabaceae, Solanaceae, Poaceae; questões filogenéticas e evolutivas.

III. Genética, Evolução e Conservação

Genética: mutações, com enfase em alterações da ploidia; hereditariedade.

Biologia Evolutiva: evolução das plantas; conceito de especiação em plantas; caso dos Açores.

Biologia da Conservação e Ambiental: conservação da biodiversidade; estratégias e leis com enfoque nos Açores; aplicações da fitorremediação na gestão ambiental; potencial papel das plantas na mitigação das alterações climáticas.

Conteúdos programáticos laboratoriais

1. Marchantiophyta, Bryophyta Anthocerotophyta, Lycopodiophyta e Monilophyta

Exemplos da diversidade estrutural nas plantas, variedade estruturas vegetativas e reprodutoras.

2. Espermatophyta

Exemplos da diversidade estrutural nas plantas, variedade estruturas vegetativas e reprodutoras:

• Cycadophyta; Pinophyta;
• Magnoliophyta (Monocot): família Poaceae (diversidade de estruturas baseadas na espigueta); famílias Juncaceae e Cyperaceae (comparação com as Poaceae); referência a outras famílias (Alliaceae, Commelinaceae, Cannaceae, Zingiberaceae);
• Magnoliophyta (Eudicot): família Asteraceae (diversidade de formas com base no capítulo); famílias Fabaceae, Fumaraceae e Solanaceae, Rosaceae, Apiaceae e Brassicaceae (diversidade de formas da estrutura floral).

3. Realização de aulas de campo: amostragem de comunidades vegetais; preparação dos exemplares no herbário; análise de dados e elaboração do relatório de campo.

Métodos de Ensino

Ir-se-ão utilizar métodos centrados no docente para transmitir conhecimentos teóricos basilares, e métodos centrados no aluno, para facilitar a aquisição de aptidões e competências. Dentro da componente teórico-prática a discussão de três temas em grupos de 2-3 alunos e avaliação pelos próprios alunos em fórum Moodle (“aprendizagem pelo ensino”) valerá 5% da nota final. Ir-se-á também recorrer à “aprendizagem pela descoberta”, propondo-se a análise de um tema, sendo este o ponto de partida para a pesquisa de bibliografia atual sobre o tema, e apresentação oral dos conhecimentos obtidos pelo grupo (5% da nota final). A aquisição de conhecimentos teóricos será avaliada por intermédio de dois testes escritos cuja média corresponderá a 45% da nota final. A componente de prática laboratorial (45% da nota final) será avaliada por intermédio de: 1) questionários semanais, individuais, sobre os grupos vegetais observados a responder no Moodle (70% da nota prática); 2) relatório sobre o trabalho de campo, efetuado em grupo, incluindo introdução, material e métodos, resultados, discussão, bibliografia, um herbário digital incluindo taxa endémico, nativo, cultivado, naturalizado e invasor, e fotos da herborização de três exemplares (30% da nota prática).

Bibliografia

Evert R.F., Raven P.H. & S.E. Eichhorn (2012). Biology of Plants 8 Ed. W.H. Freeman.

Graham L.E., Graham J.M. & L.W. Wilcox (2024). Plant Biology 4 Ed. LJLM Press.

Judd W.S., Campbell C.S., Kellog E.A. & P.F. Stevens (1999) Plant Systematics - A Phylogenetic Approach. Sinauer Associates, Sunderland.

Outra a designar nas aulas.

Método de Avaliação

• 1) questionários semanais, individuais, sobre os grupos vegetais observados a responder no Moodle (70% da nota prática); - 70 %
• Trabalho Individual e/ou de Grupo - 30 %