Adaptive and diagnostic significance of the bark of Stryphnodendron polyphyllum (Leguminosae) from the Cerrado

Abstract

Bark comprises structurally and functionally complex plant tissues, providing a rich source of traits for taxonomic, phylogenetic, evolutionary and ecological studies. We compared bark traits of Stryphnodendron polyphyllum Mart. (Leguminosae) specimens growing in two Cerrado habitats (cerrado sensu stricto and gallery forest, being fire-prone and non-fire-prone habitats respectively), to determine which bark traits could be considered diagnostic and adaptively informative. We analysed the anatomy and thickness of the periderm, cortex, primary and secondary phloem, and also the bark histochemistry. Stryphnodendron polyphyllum is distinctive from other Stryphnodendron species reported in the literature, by the presence of a rhytidome, stratified lenticels and the non-collapsed parenchyma cells in the non-conducting phloem, which are, therefore, diagnostic traits for this species. Bark of S. polyphyllum showed a trade-off in resource allocation between the periderm and secondary phloem, whereas the thicker rhytidome seemed to be associated with fire protection in specimens from the fire-prone habitat, the wider sieve tubes in the thicker conducting secondary phloem indicated efficiency of photosynthate transport in the specimens from non-fire-prone habitat.

Inner bark as a crucial tissue for non‐structural carbohydrate storage across three tropical woody plant communities

“…IB tended to have similar starch concentrations as wood, again challenging the widespread notion of wood as the main starch‐storing tissue in stems (Chapin et al, 1990; Dietze et al, 2014). Consistent with our results, abundant starch grains are a frequent observation in anatomical studies of bark (Vergílio & Marcati, 2017). Moreover, rapid starch depletion in bark, along with increase in mono‐saccharides, has been observed after drought, probably reflecting an important role for IB starch hydrolysis in osmotic adjustment (Tomasella et al, 2017).…”

“…IB is rich in parenchyma, cells that in the wood are often regarded as specialized in storage (Plavcová & Jansen, 2015), making IB a potentially important region for NSC storage. This prediction is supported by the frequent observation of starch grains in IB parenchyma (Esau, Cheadle, & Gifford, 1953;Vergílio & Marcati, 2017). Further supporting the importance of IB NSC storage, four times more NSC mass was remobilized from root IB in comparison with root wood during root resprouting in trembling aspen (Wiley et al, 2019).…”

Sistema subterrâneo e proteção das gemas aéreas de >i<Psidium grandifolium>/i< Mart. Ex Dc. ocorrentes em área de Cerrado natural e Cerrado em regeneração

“…A suberização parietal atua como uma barreira contra a perda de água e nutrientes, além de restringir possíveis infecções (Franke and Schreiber, 2007;Serra et al, 2010) e as paredes lignificadas podem atuar como um barreira extra contra o dessecamento, devido ao caráter hidrofóbico da molécula de lignina (Ferrer et al, 2008). Estudos químicos envolvendo a composição da casca de espécies que ocorrem em áreas de Cerrado, indicam a presença de altas concentrações de compostos fenólicos totais, flavonoides e taninos, seguidos por lignina, suberina e polissacarídeos, funcionando como uma interface de proteção entre planta-ambiente (Mota et al, 2017(Mota et al, , 2016Vergílio and Marcati, 2017). A presença de células suberizadas, com conteúdo fenólico, intercaladas com células lignificadas já vem sendo descrita em espécies de Eugenia (Silva et al, 2020;Soffiatti et al, 1999), Psidium (Antunes, 2020) e Eucalyptus (O'Gara et al, 2009).…”

“…Estes ecossistemas, são únicos entre os biomas mundiais com presença do fogo, o qual tem importante papel na estrutura da vegetação, limitando a densidade de árvores e a cobertura lenhosa (Parr et al, 2014). As adaptações das espécies do Cerrado, assim como de outros ecossistemas sujeitos ao fogo, permitem que essas sejam resilientes a este distúrbio natural, por meio do desenvolvimento de uma casca espessa (Pausas, 2015;Vergílio and Marcati, 2017), alocação de biomassa em órgãos subterrâneos (De Moraes et al, 2016;Simon and Pennington, 2012) produção de sementes capazes de sobreviver a altas temperaturas (Daibes et al, 2019) assim como o estímulo para a quebra de dormência de sementes em algumas espécies (Bond and Midgley, 2012) e para a floração em outras (Fidelis et al, 2019).…”