Diversidade Biológica (Biodiversidade)

1. Diversidade Biológica (Biodiversidade)

2. Diversidade biológica (biodiversidade): significa a variabilidade de organismos vivos de todas as origens, compreendendo, os ecossistemas terrestres, marinhos e outros ecossistemas aquáticos e os complexos ecológicos de que fazem parte; compreendendo ainda a diversidade dentro de espécies, entre espécies e de ecossistemas.

3. ORIGENS DA AGRICULTURA E DA DOMESTICAÇÃO DE PLANTAS De Candole (1866) – Plantas domesticadas muitas vezes diferem mais entre elas do que dos seus ancestrais selvagens. Darwin (1868) – Plantas domesticadas diferem das ancestrais selvagens a partir das mudanças resultantes da seleção (tamanho, forma) no processo de domesticação.

4. Vavilov (1926) – A região geográfica na qual a diversidade genética é maior, corresponde à região de origem, especialmente se as raças selvagens das espécies relevantes estão presentes também nesta região.

5. Oito centros de origem: civilização x prática da agricultura. Mais tarde tornou relativo este conceito e desenvolveu um sistema de grupos ecológicos baseado em características como fotoperíodo, resposta a temperaturas e doenças.

6. VAVILOV • Primeira contribuição: brilhante geneticista, hábil coletor e planejador de mais de 50 expedições de coleta de RGVs em todos os continentes a partir de 1920. • Primeiros bancos de germoplasmas na Rússia. • Rápida modernização.

7. VAVILOV • Segunda contribuição: teoria da analogia climática. Para a seleção de espécies e variedades é preciso levar em conta as condições climáticas de origem e, sempre que possível, selecionar materiais de regiões com clima similares aos das regiões que se quer adaptar e cultivar. Estas idéias deram origem aosCENTROS DE DIVERSIDADE

8. VAVILOV • Terceira contribuição • Habilidade em traduzir e relacionar o conhecimento científico sobre RGVs em uso econômico, adaptação e resistência à pragas e moléstias. • Importância dos parentes selvagens.

9. Nikolai IvanovichVavilov (1887 – 1943) – Botânico e Geneticista russo, mais conhecido por ter identificado os centros de origem de plantas cultivadas. • Vavilov organizou uma série de expedições agronômicas-botânicas e coletou sementes nos mais variados pontos do planeta e criou, em Leningrado (Hoje São Petersburgo) a maior coleção de sementes do mundo para a época.

10. Este banco de sementes foi heroicamente preservada durante os 28 meses do cerco a Leningrado e alguns de seus assistentes morreram de fome mas guardaram as sementes. • Em 1940 Vavilov foi preso e mandado para a Sibéria como defensor de pseudociência burguesa (genética) e morreu na prisão de subnutrição em 1943.

11. HARLAN (1992) • abandonou o conceito de centros de origem, referindo-se a eles como ‘regiões ecológicas’. • Convergência atual de quatro processos ecológicos x genéticos x evolucionários, que justificariam os padrões eco-geográficos de variabilidade genética.

12. HARLAN (1992) 1 - Condições ecológicas do Plioceno (5 milhões a 1,8 milhão anos) ou pleistoceno (1,8 milhão a 11.000 anos) direcionaram a seleção natural em favor de poucas espécies selvagens com propriedades que posteriormente confeririam sucesso na agricultura.

13. HARLAN (1992) 2 - Sistemas reprodutivos como auto-fecundação e reprodução vegetativa oportunizaram a rápida geração de novos genótipos superiores, permitindo a manutenção das características de interesse, o que poderia não ocorrer com a hibridização com genótipos inferiores. Assim, o sistema reprodutivo ajustou-se à condição agrícola; • Mesolítico ou neolítico.

14. 3 – Os tipos mais adaptados rapidamente se espalharam para áreas geográficas com diferentes ambientes; • Início e desenvolvimento da civilização e últimos cinco séculos. 4 - Aumento na adaptação dentro de ambientes específicos levou a uma maior diferenciação genética entre as populações domesticadas; • Melhoramento moderno –final sec. 19 a sec. 21.

15. CENTRO DE ORIGEM X CENTRO DE DIVERSIDADE • Crítica: Faltam informações para determinar a origem real ou primária. • “Mapa do tesouro” para a conservação genética.

16. CENTRO DE ORIGEM X CENTRO DE DIVERSIDADE • A partir de Vavilov, European Soc. Res. PlantBreeding (EUCARPIA). • Quatro Bancos de Germoplasma para a Europa. • Noroeste: Inst. of Crop Science and Seed Res. – Alemanha.

17. CENTRO DE ORIGEM X CENTRO DE DIVERSIDADE • Central e Leste – Leningrado • Sul e Mediterrâneo – Bari – Itália • Escandinávia – Suécia

18. CENTROS DE DIVERSIDADE GENÉTICA VAVILOV (1916 a 1930) à coleta de plantas ao redor do mundo • Centros de origem: área geográfica na qual a espécie foi originada. • Centros de diversidade genética: local onde há grande diversidade genética da espécie cultivada e espécies relacionadas.

19. CENTROS DE ORIGEM E DIVERSIDADE • Representam locais de conservação de germoplasma “in situ”. • São necessárias expedições de coleta para obtenção do germoplasma.

20. CENTROS DE ORIGEM E DIVERSIDADE • São fontes importantes de germoplasma apenas para culturas que não possuem bancos de germoplasma ou os bancos são incompletos, ou ainda quando a característica desejada não é encontrada nos bancos de germoplasma. existentes. • É a forma mais cara de obter germoplasma de uma espécie.

21. 1 - Centro Chinês: alface, soja, milheto; (136 sps) 2 - Centro Indiano: arroz, grão-de-bico, cana-de-açúcar, inhame, algodão arbóreo, manga (117 sps) 2 a - Centro Indo-maláio: banana, coco, inhame, cana-de-açúcar; (55 sps) 3- Centro Centro-Asiático: lentilha, grão-de-bico, ervilha, linho, centeio, trigo comum. (43 sps) 4 - Centro Oriente Próximo: alfafa, cevada, grão-de-bico, ervilha, lentilha, linho, centeio. (83 sps) 5 - Centro Mediterrâneo: aipo, trigo duro, grão-de-bico, hortelã, pimenta. (84 sps) 6 - Centro África Oriental: cevada, lentilha, grão-de-bico, ervilha, linho, café, sorgo. (38 sps) 7 - Messoamerica: milho, feijão, algodão herbáceo, cucurbitáceas. 8 - Centro Sul Americano (Peruano - Equatoriano - Boliviano): feijão, batatinha, batata-doce, fumo, tomate. (62 sps) 8 a - Centro Chileno (Ilha de Chiloé): batatinha e moranguinho selvagem. (2 sps) 8 b - Centro Brasileiro - Paraguaio: mandioca, amendoim, abacaxi, seringueira.

23. Centro Brasileiro Paraguaio

24. Brasil -Passiflora

25. Brasil -Anonáceas

26. Guaraná (Paulinia cupana) Seringueira (Heveabrasiliensis) Urucum (Bixaorellana) Pimenta (Capsicumspp.)

29. Germoplasma • Material genético que constitui a base física da herança e que se transmite de uma geração para a outra por meio de células reprodutivas. • Unidades físicas vivas que contém a composição genética de um organismo particular, com a habilidade de se reproduzir ⇒sementes, mudas, estacas, “gemas”, etc.

30. Germoplasma de Plantas Aromáticas

31. Para que serve um banco de germoplasma? • Razões para coletar germoplasma. • O germoplasma está em perigo de erosão genética ou extinção. • Demanda pelo germoplasma por usuários em âmbito nacional ou internacional. • O conhecimento sobre o germoplasma deve ser ampliado.

32. Para que serve um banco de germoplasma? • A diversidade genética do germoplasma está sendo perdida ou é insuficientemente representada nas coleções ex situ; • Necessidade de conservar ex situ parentes silvestres; • Necessidade de se resgatar germoplasma em áreas ameaçadas por impactos humanos ou desastres naturais.

33. Como estabelecer um banco ou coleção de germoplasma?

34. FORMAS DE CONSERVAÇÃO DO GERMOPLASMA • Os recursos genéticos são mantidos em condições in situ, onfarm, e ex situ. • in situ: é realizada, basicamente, em reservas genéticas, reservas extrativistas e reservas de desenvolvimento sustentável.

35. Pode ser organizada também em áreas protegidas, seja de âmbito federal, estadual ou municipal. • As reservas genéticas, por exemplo, são implantadas e mantidas em áreas prioritárias, de acordo com a diversidade genética de uma ou mais espécies de reconhecida importância científica ou sócio-econômica.

36. Teoricamente, essas reservas podem existir dentro de uma área protegida, de uma reserva indígena, de uma reserva extrativista e de uma propriedade privada, entre outras.

37. Vantagens: • possibilidade de conservar ampla variabilidade genética; • maior facilidade de conservar espécies com sementes recalcitrantes; • não é interrompido o processo evolutivo.

38. Desvantagens • erosão genética: por enchentes, incêndios e degradação (avanço de fronteiras agrícolas); • alto custo: necessidade de levantamento ecogeográfico e formação de reservas; • custo sócio-econômico: áreas não podem ser utilizadas para agricultura; • dificuldade de proteção das áreas de preservação.

39. onfarm: pode ser considerada uma estratégia complementar à conservação in situ, já que esse processo também permite que as espécies continuem o seu processo evolutivo.

40. Envolve recursos genéticos, especialmente variedades crioulas - cultivadas por agricultores, especialmente pelos pequenos agricultores, além das comunidades locais, tradicionais ou não e populações indígenas, detentoras de grande diversidade de recursos fito-genéticos e de um amplo conhecimento sobre eles.

41. Esta diversidade de recursos é essencial para a segurança alimentar das comunidades. • Dentre os principais recursos fito-genéticos mantidos a campo pelos pequenos agricultores brasileiros estão a mandioca, o milho e o feijão. • Outras espécies de raízes e tubérculos, plantas medicinais e aromáticas.

42. Manutenção desses materiais onfarm, com ênfase para as variedades crioulas, envolve recursos nativos e exóticos adaptados às condições locais. • Outra particularidade é que estas variedades crioulas, mesmo deslocadas de suas condições naturais, continuam evoluindo na natureza, já que estão permanentemente submetidas à diferentes condições edafoclimáticas.

43. Estratégias de Conservação Ex situe In situ • Ex situ In situ • Conservação de sementes parques • Coleções de campo conservação Local • Coleções in vitrojardins caseiros • Criopreservação • Jardins botânicos

44. EX SITU: é a manutenção das espécies fora de seu habitat natural.

45. Manutenção de recursos genéticos: • Câmaras de conservação de sementes (-20º C), • Cultura de tecidos (conservação in vitro), • Criogenia: para o caso de sementes recalcitrantes, (-196º C),

46. Laboratórios - para o caso de microorganismos,  a campo (conservação in vivo), • Bancos de germoplasma - para o caso de espécies vegetais.

47. Características: • preservar genes por séculos; • permitir que em apenas um local seja reunido material genético de muitas procedências, facilitando o trabalho do melhoramento genético;

48. (iii) garantir melhor proteção à diversidade intraespecífica, especialmente de espécies de ampla distribuição geográfica. OBS: Este método implica, entretanto, na paralisação dos processos evolutivos, além de depender de ações permanentes do homem, visto concentrar grandes quantidades de material genético em um mesmo local, o que torna a coleção bastante vulnerável.

49. Conservação ex situ

50. Conservação ex situ a) Bancos de sementes: • possibilidade de conservação de ampla variabilidade genética; • conservação a médio e longo prazo.