Dissertação
Sistemática molecular e revisão taxonômica do gênero amazônico monoespecífico Uleanthus Harms (Leguminosae, Papilionoideae).
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Resumo
Avanços em sistemática filogenética molecular têm contribuído bastante para um melhor entendimento da história evolutiva e classificação em diferentes famílias de angiospermas na Amazônia. No entanto, muitos táxons ainda permanecem pouco conhecidos do ponto de vista morfológico, geográfico e evolutivo, tornando componentes cruciais da biodiversidade amazônica mal resolvidos ou filogeneticamente enigmáticos. Este é o caso de Uleanthus (Papilionoideae, Leguminosae), um gênero monoespecífico composto apenas de Uleanthus erythrinoides, descrito há mais de 120 anos que, no entanto, ainda é pobremente coletado na Amazônia ou erroneamente catalogado. Aqui, avaliamos o posicionamento filogenético de Uleanthus em uma análise filogenômica abrangente, combinando dados de sequências de matK e de 76 outros genes codificantes de proteína. Além disso, usamos um conjunto de dados refinados de sequências de plastídeo matK e trnL intron e ribossômico nuclear ITS/5.8S. Também, realizamos a revisão taxonômica do gênero e fornecemos comentários, descrições morfológicas, pranchas ilustrativas, dados de distribuição e conservação para a única espécie conhecida até o momento. Nossos resultados lançaram luz sobre o posicionamento anteriormente filogeneticamente enigmático de Uleanthus, o qual foi fortemente sustentado dentro do clado acumulador de quinolizidina Genistoide s.l. Uleanthus apresentou uma relação próxima com o gênero colombiano Orphanodendron, ambos formando uma linhagem sucessiva com o gênero africano Camoensia. Essa conexão anteriormente desconhecida destaca uma proximidade evolutiva não antecipada entre esses gêneros com morfologias florais divergentes. Dada sua colocação entre as principais linhagens do grande clado Genistoide s.l., nós propomos sua inclusão no clado Camoensieae. Essa recircunscrição de Camoensieae configura um dos clados mais floralmente diversos dentro de Papilionoideae. Uleanthus é um gênero de pequenas árvores com folhas compostas imparipinadas, três ou cinco folíolos opostos, inflorescências frequentemente caulifloras ou raramente ramifloras, as vagens com valvas elasticamente deiscentes são abertas tardiamente. O notável cálice vermelho com uma forma geral tubular e a grande pétala estandarte (às vezes rosada ou azul) dá à flor características únicas dentre a subfamília. Nossos resultados aprofundam o conhecimento filogenético e taxonômico dentro de Papilionoideae, no entanto ainda há lacunas sobretudo sobre a ecologia e biologia reprodutiva de Uleanthus em relação a um clado tão floralmente distinto e com distribuição biogeográfica disjunta (África e América do Sul). Nosso estudo demonstrou que a filogenia molecular efetivamente mitiga as deficiências darwinianas e revela componentes essenciais da biodiversidade amazônica.
Abstract:
Advances in molecular phylogenetic systematics have significantly contributed to a better understanding of the evolutionary history and classification of different angiosperm families in the Amazon. However, many taxa remain poorly known from morphological, geographical, and evolutionary perspectives, rendering crucial components of Amazonian biodiversity unresolved or phylogenetically enigmatic. This is the case of Uleanthus (Papilionoideae, Leguminosae), a monospecific genus comprising only Uleanthus erythrinoides, which was described over 120 years ago but remains poorly collected in the Amazon or erroneously cataloged. Here, we assess the phylogenetic placement of Uleanthus through a comprehensive phylogenomic analysis, combining matK sequence data with sequences from 76 protein-coding (CD) genes. Additionally, we use a refined dataset of plastid matK and trnL intron sequences, as well as nuclear ribosomal ITS/5.8S sequences. Furthermore, we review the taxonomy of the genus and provide taxonomic comments, morphological descriptions, illustrative plates, and distribution and conservation data for the only known species to date. Our results shed light on the previously enigmatic phylogenetic position of Uleanthus, which was strongly supported within the quinolizidine alkaloidaccumulating Genistoid s.l. clade. Uleanthus was found to be closely related to the Colombian genus Orphanodendron, with both forming a successive lineage with the African genus Camoensia. This previously unknown connection highlights an unexpected evolutionary proximity between these genera, despite their divergent floral morphologies. Given its placement among the major lineages of the broad Genistoid s.l. clade, we propose the inclusion of Uleanthus in an expanded Camoensieae clade. This revised circumscription of Camoensieae represents one of the most florally diverse clades within Papilionoideae. Uleanthus is a genus of small trees with imparipinnate compound leaves, three to five opposite leaflets, and inflorescences that are often cauliflorous or, more rarely, ramiflorous. Its pods have elastically dehiscent valves that open late. The striking red, tubular-shaped
calyx and the large standard petal (sometimes pink or blue) gives unique floral characteristics within the subfamily. Our findings deepen phylogenetic and taxonomic knowledge within Papilionoideae; however, gaps remain in understanding the ecology and reproductive biology that could elucidate the volutionary relationships of this intriguing genus within a florally distinct clade with a disjunct biogeographic distribution (Africa and South America). Our study demonstrates that genome-scale phylogenetics effectively mitigates Darwinian shortfalls and reveals essential components of Amazonian biodiversity.