The anatomy of the secondary xylem of seven species of the Tachigali Aubl. type. from the Walter A. Egler wood collection of the Museu Paraense Emílio Goeldi, Pará, Brazil

Alisson Rodrigo Souza Reis^I; Pamella Carolline Marques dos Reis^II; Alcir Tadeu de Oliveira Brandão^II; Pedro Luiz Braga Lisboa^III

^IUniversidade Federal do Pará. Altamira, Pará, Brasil
^IIUniversidade Federal Rural da Amazônia. Belém, Pará, Brasil
^IIIMuseu Paraense Emílio Goeldi. Coordenação de Botânica. Belém, Pará, Brasil

Autor para correspondência

RESUMO

As espécies de Tachigali Aubl. apresentam potencial para reflorestamentos e produção de energia. Entretanto, informações de características ainda são incipientes, dificultando a identificação dessas madeiras. O objetivo do trabalho foi caracterizar anatomicamente sete espécies de Tachigali, disponíveis na xiloteca Walter A. Egler, do Museu Paraense Emílio Goeldi, como contribuição à identificação das seguintes espécies: T. froesii (Pires) L.F. Gomes da Silva & H.C. Lima, T. melanocarpa (Ducke) Van Der Weff, T. paniculata Aubl., T. paraensis (Huber) Barneby, T. reticulosa (Dwyer) Zarucchi & Herend., T. setifera (Ducke) Zarucchi & Herend e T. tinctoria Bent. var. tinctoria (Benth.) Zarucchi & Herend. As análises seguiram as metodologias tradicionais em anatomia de madeira e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As espécies apresentam raios unisseriados e homogêneos, com exceção de T. froesii e T. melanocarpa, na qual são unisseriados e heterogêneos. O parênquima paratraqueal vasicêntrico está presente em todas as espécies, associado com outro tipo de parênquima paratraqueal. Os poros são predominantemente solitários, exceto em T. melanocarpa e T. reticulosa, com poros múltiplos na maioria dos casos. Tachigali froesii foi a única espécie que apresentou floema incluso e cristais de carbonato de cálcio. A composição e a organização das células do raio, aliadas ao tipo de parênquima axial, revelam a peculiaridade de cada espécie.

Palavras-chave: Anatomia da madeira. Tachigali Aubl. Caesalpinioideae. Leguminosae. 

ABSTRACT

Species of Tachigali Aubl. have potential for reforestation and biofuel projects. However, information about the wood anatomy of this species is still very embryonic, hampering identification work. The objective of this study was to anatomically characterize seven species of Tachigali available in the Walter. A. Egler wood collection of the Museu Paraense Emílio Goeldi, thereby facilitating future identification work. The following species were studied: T. froesii (Pires) L.F. Gomes da Silva & H.C. Lima, T. melanocarpa (Ducke) Van Der Weff, T. paniculata Aubl., T. paraensis (Huber) Barneby, T. reticulosa (Dwyer) Zarucchi & Herend., T. setifera (Ducke) Zarucchi & Herend e T. tinctoria Bent. var. tinctoria (Benth.) Zarucchi & Herend. Analyses followed standard wood anatomy techniques and scanning electronic microscopy (SEM). All species except T. froesii and T. melanocarpa present uniseriate and homogeneous rays, with the exceptions being heterogeneous. A vasicentric paratraqueal parenchyma is present in all the species, combined with another type of parenchyma. The pores are predominantly solitary, except in T. melanocarpa and T. reticulosa which have multiple pores. Tachigali froesii was the only species that presented enclosed bast and calcium carbonate crystals. The composition and organization of the ray cells, allied to the axial type of parenchyma, is important in distinguishing the peculiarity of each species.

Keywords: Wood anatomy. Tachigali Aubl. Caesalpinioideae, Leguminosae.

"Nos últimos anos, o crescimento populacional, o avanço tecnológico e a crise dos combustíveis fósseis aumentaram a pressão sobre a flora nativa de muitas regiões em diferentes partes do mundo, incluindo o Brasil, nas mais variadas formas, com destaque para a produção de lenha e de carvão vegetal" (Oliveira et al., 2006).

Nesse contexto, o reflorestamento de espécie nativas de rápido crescimento para a produção de energia torna-se uma opção viável, como é o caso de espécies de Tachigali Aubl. (leguminosae), que possui indivíduos de crescimento rápido, com elevada produção de fitomassa e desrama foliar, o que possibilita uma rápida formação de serrapilheira, podendo ser usado para recuperação de áreas degradadas, reflorestamentos e para produção de energia.

Após a realização de vários trabalhos taxonómicos, como os de Lewis et al. (2005), Graham & Barker (1981), Haston et al. (2003, 2005) e Silva & Lima (2007), o gênero Sclerolobium Vogel. tornou-se sinónimo de Tachigali Aubl. Este trabalho utilizará esta classificação, realizando levantamento bibliográfico dos táxons até então distintos.

Apesar da escassez de estudos sobre Tachigali, vários trabalhos de anatomia da madeira vêm sendo realizados em espécies de Leguminosae, devido ao fato de a família ter grande importância económica, principalmente na região amazónica, além de ser a terceira maior família das angiospermas.

Os trabalhos estão voltados, principalmente, para a anatomia sistemática, como é o caso de Bareta-Kuipers (1981), que relacionou característica anatómica com a filogenia das subfamílias e também em nível de tribo e gênero; Angyalossy-Alfonso & Miller (2002) caracterizaram espécies de Swartzia e considerações sobre a tribo Swartzieae; Gasson et al. (2004) discorreram sobre as relações dos caracteres anatómicos da tribo Millettieae com a Papilonoideae; Gasson & Wray (2001) descreveram e sistematizaram Cyathostegia mathewsii; Gasson (1999) realizou o mesmo estudo com a tribo Dipterygeae. Höhn (1999) comparou madeiras arqueológicas das subfamílias Caesalpinioideae e Mimosoideae ocorrentes nas savanas do leste da África; já Pernía & Melandri (2006) compararam madeiras da tribo Caesalpinieae da Venezuela.

Outra linha de pesquisas anatômicas da família é a determinação de espécies, como é o caso de Loureiro et al. (1983, 1997), que caracterizam quatro espécies de Caesalpiniaceae, incluindo Sclerolobium chrysophyllum Poepp. & Endl. Loureiro et al. (2000) descreveram as características gerais e anatômicas de diversas espécies de leguminosas da Amazônia, entre estas Sclerolobium paraense Huber. Já Pires & Marcati (2005) estudaram a anatomia e uso da madeira de duas variedades de Sclerolobium paniculatum Vog. do sul do Maranhão, Brasil.

Ferreira et al. (2004) e Ferreira & Hopkins (2004) realizaram estudo anatômico das espécies de Leguminosae comercializadas no estado do Pará como Angelim". Marchiori (2007) estudou a dendrologia de diversas espécies de leguminosas, entre elas vários gêneros da subfamília Caesalpinioideae. Já Silva et al. (2009) caracterizaram a anatomia e densidade básica do tronco e de galhos de Caesalpinia pyramidalis Tul., espécie endêmica da caatinga com potencial para a fabricação de carvão.

Sabendo da importância da família, em específico do gênero Tachigali, aliado ao grande número de espécies que são utilizadas pela indústria madeireira, a anatomia da madeira torna-se a principal ferramenta utilizada para a identificação, auxiliando, principalmente, os órgãos de fiscalização.

Com isso, é fundamental que na região amazônica, onde há um grande contingente de madeiras sendo exploradas, exista um banco de dados com informações anatômicas, além do armazenamento de madeiras para a identificação correta dessas espécies.

MATERIAL E METODOS

AMOSTRAGEM E PREPARO DO MATERIAL

As amostras foram obtidas na xiloteca Walter A. Egler, do Museu Paraense Emílio Goeldi, com repetições, quando disponíveis (Tabela 1). Todas as amostras estão devidamente identificadas e o material testemunha incorporado no herbário da instituição (MG). Em laboratório, foram retirados corpos de prova (2 x 2 x 3 cm), orientados nos planos transversal, longitudinal radial e tangencial para a descrição macro e microscópica.

ANÁLISE DA ESTRUTURA MACROSCÓPICA DO LENHO

As imagens macroscópicas foram obtidas da superfície transversal do corpo de prova, utilizando-se de um estereomicroscópio Motic acoplado ao microcomputador, com auxílio do software Motic plus 2.0.

ANÁLISE DA ESTRUTURA MICROSCÓPICA DO LENHO

Microscopia óptica

Os corpos de prova das sete espécies de Tachigali foram imersos e fervidos em água destilada para amolecimento e, em seguida, seccionados em micrótomo de deslize na espessura de 15-20 μm, nos planos transversal, longitudinal tangencial e longitudinal radial. Estas secções foram clarificadas com hipoclorito de sódio 10%, lavadas em água destilada, desidratadas até etanol 50%, coradas com safranina alcoolica 1%, desidratadas em série alcoolica etanol-butílica, selecionadas e montadas em lâmina de vidro com bálsamo do Canadá.

Para o processo de maceração, segmentos do lenho foram transferidos para tubos de ensaio com água destilada e, em seguida, com solução macerante (ácido acético glacial e água oxigenada 120 volumes), levados à estufa a 60 ^oC por 24 horas, escoados e lavados com água corrente (Franklin, 1945). Para o estudo da morfologia e a avaliação das dimensões, as células dissociadas do lenho foram coradas com safranina aquosa a 1% e montadas em lâminas semipermanentes com glicerina, visualizadas sob microscópio Leica, acoplado à câmera de vídeo Sony e sistema de análise de imagens, com auxílio do software Visilog 5.1., no qual foram mensuradas 50 unidades de fibras e elementos de vaso, obtendo-se o comprimento, espessura da parede e largura do lume das fibras, o comprimento e o diâmetro dos elementos de vasos em micras (μm), além do comprimento e largura dos raios na mesma unidade. Para as contagens de comprimento e largura dos raios em número de células e em micras (μm), foram obtidas imagens a partir de cortes histológicos permanentes e semipermanentes, sendo adquiridas por meio do software Aver TV.

A descrição da estrutura microscópica do lenho das espécies foi conduzida de acordo com as normas da IAWA Committee (1989).

Microscopia Eletrônica de Varredura

Para este procedimento, seguiram-se as recomendações de Silveira (1989, com modificações). Foram selecionados cortes histológicos com espessura entre 20-25 μm, os quais foram desidratados em série etílica e butílica. As amostras foram então aderidas a lâminas de vidro, com auxílio de fita dupla face, metalizadas com 20 nm de ouro, observadas e documentadas em microscópio eletrônico de varredura (MEV) Leo modelo 1450 VP em aceleração de voltagem entre 10 e 15 Kv. Para a identificação dos elementos químicos constituintes dos cristais, foi utilizado detector de raio-X (EDS) acoplado ao MEV.

TACHIGALI FROESII (PIRES) L.F GOMES DA SILVA & H.C. LIMA

Descrição macroscópica (Figura 1A): parênquima axial contrastado, visível somente sob lente de dez vezes, vasicêntrico e unilateral, formando arranjos diagonais. Raios notados a olho nu no topo e na face tangencial, não estratificado. Vasos notados a olho nu, sendo a maioria solitária. Camadas de crescimento individualizadas por zonas fibrosas tangenciais mais escuras.

Descrição microscópica: porosidade difusa, vasos solitários, ocorrendo também múltiplos de dois, três e quatro (Figura 2A); diâmetro variando de 148,80 até 348,63 μm; forma da seção arredondada, pontoações parênquimo-vasculares alternas, até cinco vasos por mm²; elementos vasculares de 175,94 a 498,15 μm de comprimento (Tabela 2); fibras (Figura 3A) com pontoações simples, não septadas, com paredes muito delgadas, variando de 492,70 até 877,26 μm de comprimento; diâmetro do lume com 9,21 até 44,05 μm; espessura da parede de 2,58 a 6,28 μm (Tabela 3). Parênquima axial paratraqueal predominantemente vasicêntrico e raramente unilateral. Raios não estratificados e heterogêneos, com células procumbentes e células quadradas nas extremidades (Figura 4A), apresentando altura em número de células de três a 14, variando de 137,78 até 372,59 μm de altura; largura em número de células 1, sendo 100% unisseriado e 17,58 a 40,52 μm de largura; número de raios por milímetro linear variando de 7 a 12 raios (Tabela 4). Floema incluso (Figura 5F) presente. Cristais de carbonato de cálcio detectados por EDS/MEV (Figura 5D) na forma prismática, presentes nas células procumbentes dos raios (Figura 5C).

 TACHIGALI MELANOCARPA (DUCKE) VAN DER WERFF

Descrição macroscópica (Figura 1B): parênquima axial contrastado, visível somente sob lente de dez vezes, aliforme confluente e raramente vasicêntrico, formando arranjos tangenciais. Raios visíveis somente sob lente de dez vezes, não estratificados. Vasos visíveis somente sob lente de dez vezes, múltiplos em sua maioria. Camadas de crescimento indistintas.

Descrição microscópica: porosidade difusa, vasos múltiplos, ocorrendo também solitários (Figura 2B); diâmetro tangencial de 117,24 a 876,03 μm; forma da seção arredondada, pontoações intervasculares alternas; até sete vasos por mm²; elementos vasculares variando de 200,72 a 517,37 μm de comprimento (Tabela 2). Fibras (Figura 3B) com pontoações simples, não septadas, com paredes muito finas, variando de 526,49 a 975,35 μm de comprimento; diâmetro do lume de 7,70 a 22,61 μm; espessura da parede de 3,25 a 6,18 μm (Tabela 3). Parênquima axial paratraqueal aliforme confluente e raramente vasicêntrico. Raios não estratificados e heterogêneos, constituídos de filas de células procumbentes e filas de células quadradas que se alternam (Figura 4B), altura em número de células variando de 7 a 14 e 89,28 a 280,62 μm de altura; largura em número de células 1 a 2, sendo predominantemente (90%) unisseriado, variando de 7,60 a 42,70 μm de largura; número de raios por milímetro linear variando de 8 a 13 raios (Tabela 4).

TACHIGALI PANICULATA AUBL.

Descrição microscópica: porosidade difusa, vasos solitários, ocorrendo também múltiplos de dois, três e quatro (Figura 2C); diâmetro tangencial de 137,33 a 585,68 μm; forma da seção arredondada, pontoações parenquimovasculares alternas, até sete vasos por mm²; elementos vasculares variando de 113,20 a 476,50 μm de comprimento (Tabela 2). Fibras (Figura 3C) com pontoações simples, não septadas, com paredes muito finas; variando de 440,73 a 902,36 μm de comprimento; diâmetro do lume de 10 até 17,39 μm; espessura da parede variando de 2,24 a 5,87 μm (Tabela 3). Parênquima axial paratraqueal aliforme e vasicêntrico. Raios não estratificados e homogêneos, constituídos de células procumbentes (Figura 4C), apresentando altura em número de células de 9 a 16 e 118,56 a 258,92 μm de altura; largura em número de células 1 a 2, sendo 88% unisseriado e 17,45 a 27,35 μm de largura; número de raios por milímetro linear variando de 8 a 14 raios (Tabela 4).

TACHIGALI PARAENSIS (HUBER) BARNEBY

Descrição macroscópica (Figura 1D): parênquima axial contrastado, visível a olho nu, vasicêntrico e aliforme de aletas curtas, formando arranjos diagonais. Raios visíveis a olho nu, não estratificados. Vasos visíveis somente sob lente de dez vezes, solitários em sua maioria. Camadas de crescimento indistintas.

Descrição microscópica: porosidade difusa, vasos solitários, ocorrendo também múltiplos de dois, três e quatro (Figura 2D); diâmetro tangencial variando de 156,20 a 313,80 μm; forma da seção arredondada, pontoações parênquimo-vasculares alternas, até seis vasos por mm²; elementos vasculares de 220,80 a 485,30 μm de comprimento (Tabela 2). Fibras (Figura 3D) com pontoações simples, não septadas, com paredes finas, variando de 631,50 a 1.402,3 μm de comprimento; diâmetro do lume de 9,45 a 33,93 μm; espessura da parede de 2,58 a 5,26 μm (Tabela 3). Parênquima axial paratraqueal vasicêntrico e aliforme de aletas curtas. Raios não estratificados e homogêneos, constituídos de células procumbentes (Figura 4D), apresentando altura em número de células de 8 a 20, e variando de 127,55 a 406,73 μm de altura; largura em número de células 1, sendo 100% unisseriado, variando de 7,54 a 30,15 μm de largura; número de raios por milímetro linear variando de 9 a 15 raios (Tabela 4).

TACHIGALI RETICULOSA (DWYER) ZARUCCHI & HEREND.

Descrição macroscópica (Figura 1E): parênquima axial contrastado, visível somente sob lente de dez vezes, aliforme e vasicêntrico, formando arranjos diagonais. Raios visíveis somente sob lente de dez vezes, não estratificados. Vasos visíveis somente sob lente de dez vezes, múltiplos em sua maioria. Camadas de crescimento indistintas.

Descrição microscópica: porosidade difusa, vasos múltiplos, ocorrendo também solitários (Figura 2E); diâmetro tangencial de 120,71 a 231,85 μm; forma da seção arredondada, pontoações intervasculares alternas (Figura 5B); até 13 vasos por mm², elementos vasculares de 229,0 a 466,1 μm de comprimento (Tabela 2). Fibras (Figura 3E) com pontoações simples, não septadas, com paredes muito finas; 580,18 a 1.022,71 μm de comprimento; diâmetro do lume de 11,42 a 19,89 μm; espessura da parede de 2,14 a 4,49 μm (Tabela 3). Parênquima axial paratraqueal aliforme e vasicêntrico. Raios não estratificados e homogêneos, constituídos de células procumbentes (Figura 4E), apresentando altura em número de células de 3 a 14, variando de 71,13 a 280,26 μm de altura; largura em número de células 1-2, sendo 90% unisseriado, variando de 9,39 a 23,25 μm de largura; número de raios por milímetro linear variando de 6 a 10 raios (Tabela 4).

TACHIGALI SETIFERA (DUCKE) ZARUCCHI & HEREND

Descrição macroscópica: parênquima axial contrastado, visível somente sob lente de 10 vezes, aliforme e vasicêntrico, formando arranjos diagonais (Figura 1F). Raios visíveis a olho nu, não estratificados. Vasos visíveis somente sob lente de dez vezes, solitários em sua maioria. Camadas de crescimento indistintas.

TACHIGALI TINCTORIA BENTH. VAR. TINCTORIA (BENTH.) ZARUCCHI & HEREND.

Descrição macroscópica (Figura 1G): parênquima axial contrastado, visivel somente sob lente de dez vezes, escasso e vasicêntrico, sem arranjos. Raios visiveis somente sob lente de dez vezes, não estratificados. Vasos visiveis somente sob lente de dez vezes, solitários em sua maioria. Camadas de crescimento indistintas.

Descrição microscópica: porosidade difusa, vasos solitários, ocorrendo também múltiplos de dois, três e quatro (Figura 2G); diâmetro tangencial de 118,90 a 267,30 μm; forma da seção arredondada, pontoações parênquimovasculares alternas, até seis vasos por mm²; elementos vasculares de 229,70 a 428,30 μm de comprimento (Tabela 2). Fibras (Figura 3G) com pontoações simples, não septadas, com paredes muito finas, variando de 501,22 a 960,11 μm de comprimento; diâmetro do lume de 11,42 a 21,67 μm; espessura da parede de 1,00 a 4,74 μm (Tabela 3). Parênquima axial paratraqueal, escasso e vasicêntrico. Raios não estratificados e homogêneos, constituídos de células procumbentes (Figura 4G), apresentando altura em número de células 3-10, variando de 70,60 a 194,30 μm de altura; largura em número de células 1, sendo 100% unisseriado, variando de 10,10 a 20,20 μm de largura; número de raios por milímetro linear variando de 6 a 11 raios (Tabela 4).

DISCUSSÃO

A caracterização anatômica das espécies estudadas corrobora com o que é mencionado para a família: placas de perfuração simples, pontoações alternas, parênquima paratraqueal em diferentes tipos e raios algumas vezes homocelulares (Baas et al., 2000; Metcalfe & Chalk, 1950; Wheeler et al., 2007; Marcati et al., 2001).

Apenas T. froesii apresentou camadas de crescimento, sendo estas individualizadas por zonas fibrosas tangenciais mais escuras. Segundo Lima et al. (2009) e Wheeler et al. (2007), a ocorrência de camadas de crescimento em espécies de regiões tropicais são ocasionais.

Todas as espécies apresentaram vasos solitários, exceto T. reticulosa e T. melanocarpa, que possuem, em sua maioria, vasos múltiplos. Essas características estão de acordo com os resultados encontrados por Alves & Angyalossy-Alfonso (2002) e Wheeler et al. (2007), os quais realizaram uma correlação das características anatômicas com diferentes habitats, citando ainda que estas características são muito frequentes em espécies lenhosas da flora brasileira ocorrentes em diversos ecossistemas. T. paniculata apresentou porosidade difusa, com grande parte dos vasos solitários, seguido de múltiplos de dois, vasos com placa de perfuração simples, parênquima paratraqueal vasicêntrico e raios homogêneos formados de células procumbentes; tais características já foram descritas em duas variedades de T. paniculata por Pires & Marcati (2005) e publicado como Sclerolobium paniculatum Vog.

As espécies possuem também placa de perfuração simples e pontoações parênquimo-vasculares e intervasculares alternas, conforme verificado por Baas et al. (2000), Metcalfe & Chalk (1950) e Pires & Marcati (2005), estes últimos estudando duas variedades de Sclerolobium. Essas placas de perfuração e pontoações são consideradas características mais derivadas na linha evolutiva (Baas et al., 2000).

A presença de cristais prismáticos foi identificada somente nas células procumbentes dos raios em T. froesii. Tais cristais são compostos por carbonato de cálcio, confirmado pelo EDS. Segundo IAWA Committee (1989), Vasconcelos et al. (1993; 1995) e Silva et al. (2001), a presença de cristais na madeira de espécies tropicais é comum, sendo utilizados na classificação e distinção de espécies, de acordo com a quantidade, tamanho e distribuição. Cristais de oxalato de cálcio foram observados em espécies de acácia por Gourlay & Grime (1994). T. froesii foi a única espécie que apresentou floema incluso, podendo ser facilmente diferenciada das demais espécies em nível microscópico por este caráter. Não foram referenciados este padrão de distribuição do floema e essas estruturas para outra espécie da família. Esse é o primeiro registro de ocorrência de floema incluso em espécies da família.

Verificou-se que todas as espécies apresentaram fibras com pontoações simples, não septadas, semelhante aos resultados de Vatairea paraensis Ducke em estudos realizados por Ferreira et al. (2004). Tachigali paniculata possui fibras de menor comprimento entre as sete espécies estudadas e Tachigali paraensis, fibras de maior comprimento. As fibras são os elementos celulares constituintes da madeira de maior importância do ponto de vista tecnológico; por esta razão, o conhecimento da quantidade desses elementos e de sua estrutura é de fundamental importância para a qualificação de madeiras para atividades diversas (Paula, 2003).

CONCLUSÕES

Tachigali froesii foi a espécie que mais apresentou estruturas que a diferenciam das demais, como floema incluso e cristais de carbonato de cálcio nas células procumbentes dos raios, além da heterogeneidade dos raios. Este trabalho é o primeiro registro de floema incluso em uma espécie da família. Pode ser observado que parênquima axial paratraqueal vasicêntrico é característico da família. Para que sejam delimitadas as espécies no presente estudo, é necessário reunir um conjunto de características, sendo as principais os tipos de parênquimas axiais presentes e a composição das células dos raios, no plano longitudinal radial.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem ao Museu Paraense Emílio Goeldi e ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

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Autor para correspondência: ]]> Alisson Rodrigo Souza Reis.
Universidade Federal do Pará.
Campus de Altamira.
Rua Coronel José Porfírio, 2515 – São Sebastião.
Altamira, PA, Brasil. CEP 68372-000
(alissonreis@ufpa.br)

Recebido em 12/04/2010
Aprovado em 03/01/2012

Responsabilidade editorial: Ana Cristina Andrade de Aguiar Dias