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1. Características Gerais
O reino plantae é formado por todas as espécies de plantas. Ele abrange os seres eucariontes, pluricelulares,
autotróficos, que executam a fotossíntese.
O organismo vegetal é constituído por células. A estrutura do organismo das plantas constitui os seguintes órgãos: a
raiz, o caule, a folha, a flor, o fruto e a semente.
Os vegetais foram divididos em três grupos, de acordo com a sua complexidade:
• Vegetais inferiores: algas verdes, vermelhas e pardas.
• Vegetais intermediários: briófitas e pteridófitas.
• Vegetais superiores: gimnospermas e angiospermas.
O Reino Plantae, Metaphyta ou Vegetabilia[2] (Vegetal) é um dos principais grupos em que se divide a vida na Terra (com cerca de 350.000 espécies conhecidas, incluindo uma grande variedade de ervas, árvores, arbustos, plantas microscópicas, etc). São, em geral, organismos autotróficos cujas células incluem um ou mais organelos especializados na produção de material orgânico a partir de material inorgânico e da energia solar, os cloroplastos.
No entanto o termo planta, ou vegetal, é muito mais difícil de definir do que se poderia pensar. Lineu definiu o seu reino Plantae incluindo todos os tipos de plantas "superiores", as algas e os fungos. Depois de se descobrir que nem todas eram verdes, passou-se a definir planta como qualquer ser vivo sem movimentos voluntários. Aristóteles dividia todos os seres vivos em plantas (sem capacidade motora ou órgãos sensitivos), e em animais - esta definição foi aceite durante muito tempo. No entanto, nem esta definição é muito correcta, uma vez que a sensitiva (Mimosa pudica, uma leguminosa), fecha os seus folíolos ao mínimo toque, entre outras causas, como o fim do dia solar.
Quando se descobriram os primeiros seres vivos unicelulares, eles foram colocados, em termos gerais, entre os protozoários quando tinham movimento próprio. As bactérias e as algas foram colocadas noutras divisões do reino Plantae – no entanto, foi difícil decidir a classificação, por exemplo, de algumas espécies do gênero Euglena, que são verdes e altamente móveis.
A classificação biológica mais moderna – a cladística – procura enfatizar as relações evolutivas entre os organismos: idealmente, um taxon (ou clado) deve ser monofilético, ou seja, todas as espécies incluídas nesse grupo devem ter um antepassado comum.
Pode-se, então, definir o Reino Viridaeplantae ("plantas verdes") ou apenas Plantae como um grupo monofilético de organismos eucarióticos que fotossintetizam usando os tipos de clorofila a e b, presente em cloroplastos (organelos com uma membrana dupla) e armazenam os seus
produtos fotossintéticos, tal como o amido. As células destes organismos são, também, revestidas duma parede celular constituída essencialmente por celulose.
De acordo com esta definição, ficam fora do Reino Plantae as algas castanhas, as algas vermelhas e muitos seres autotróficos unicelulares ou coloniais, actualmente agrupados no Reino Protista, assim como as bactérias e os fungos, que constitutem os seus próprios reinos.
Cerca de 300 espécies conhecidas de plantas não realizam a fotossíntese, sendo, pelo contrário parasitas de plantas fotossintéticas.
Índice
[esconder] 1 Evolução e classificação das plantas verdes
o 1.1 Diversidade
o 1.2 Filogenia das Plantas
2 Reprodução das plantas
3 Nutrição nas plantas
4 Biologia celular vegetal
5 Ecologia vegetal
o 5.1 Relações ecológicas
6 Ver também
7 Referências
8 Ligações externas
[editar] Evolução e classificação das plantas verdes
Ver artigo principal: Classificação das Plantas
A maioria das algas não são mais classificadas como pertencentes ao Reino Plantae.[3][4] As algas compreendem diferentes grupos de organismos que produzem energia através da fotossíntese, cada um dos quais evoluindo independentemente de ancestrais não-fotossintéticos diferentes. As mais conhecidas são as macroalgas, algas multicelulares que podem se assemelhar vagamente a plantas terrestres, mas classificadas como algas verdes, vermelhas e castanhas. Cada um destes grupos inclui também vários organismos microscópicos e unicelulares.
Apenas dois grupos de algas são considerados parentes próximos das plantas terrestres Embryophyta. O primeiro destes grupos, as Charophyta, deu origem às plantas terrestres.[5][6][7] O grupo irmão do conjunto das carófitas e embriófitas, é o outro conjunto de algas verdes, as
Chlorophyta, e este grupo mais extenso é colectivamente designado por plantas verdes ou Viridiplantae. O Reino Plantae é considerado como sinónimo deste grupo monofilético. Com algumas excepções entre as algas verdes, todas as formas possuem paredes celulares contendo celulose, possuem cloroplastos contendo clorofila "a" e "b" e e armazenam alimento na forma de amido. Efectuam mitose de forma fechada, sem centríolos e as suas mitocôndrias possuem cristas tipicamente achatadas.
O cloroplasto das algas verdes está rodeado por duas membranas, sugerindo que teve a sua origem por endossimbiose directa de cianobactérias. O mesmo é verdadeiro para dois grupos adicionais de algas: Rhodophyta (algas vermelhas) e Glaucophyta. Pensa-se que estes três grupos têm uma origem comum, por isso são classificados juntos no taxon Archaeplastida. Por outro lado, a maioria das outras algas (Heterokontophyta, Haptophyta, dinoflagelados e Euglenophyta), possuem cloroplastos com três ou quatro membranas envolventes. Não são parentes próximos das plantas verdes e provavelmente adquiriram os cloroplastos indirectamente através da ingestão ou simbiose com algas verdes ou vermelhas.
Muitas algas mostram alternância de gerações, entre uma forma que se reproduz de forma assexuada – o esporófito – e uma forma sexuada, o gametófito.
Hepáticas.
Durante o Paleozóico, começaram a aparecer em terra firme plantas complexas, multicelulares, os embriófitos (Embryophyta), nas quais o gametófito e o esporófito se apresentavam de forma radicalmente diferente das algas, o que está relacionado com a adaptação a ambientes secos (já que os gâmetas masculinos estavam antes dependentes de meios húmidos para se moverem). Nas primeiras formas destas plantas, o esporófito mantinha-se reduzido e dependente da forma parental durante a sua curta vida. Os embriófitos actuais, que têm este tipo de organização, incluem a maior parte das plantas que geralmente evocamos. São as chamadas plantas vasculares, com sistemas completos de raiz, caule e folhas, ainda que incluam algumas espécies de briófitas (das quais o musgo será talvez o tipo mais conhecido). Outros autores, contudo, definem os embriófitos como sendo todas as plantas terrestres, incluindo, de acordo com esta definição, a divisão 'Hepaticophyta (ou Marchantiomorpha, segundo uma classificação anterior), as hepáticas; a divisão Anthocerophyta, antóceros e a divisão Bryophyta, os musgos.
Musgos
As briófitas confinam-se a ambientes húmidos – é a água que faz a dispersão dos esporos - e mantêm-se pequenas durante todo o seu ciclo de vida caracterizado pela alternância de duas gerações: um estádio haplóide (o gametófito) e um estádio diplóide (esporófito). Este último é de curta duração e está dependente do gametófito.
No período Silúrico apareceram novos embriófitos, as plantas vasculares, com adaptações que lhes permitiam estar menos dependentes da água. Estas plantas tiveram uma radiação adaptativa maciça durante o Devónico e começaram a colonizar a terra firme. Entre essas adaptações podemos referir uma cutícula resistente à dessecação e tecidos vasculares por onde circula a água – por isso são chamados plantas vasculares ou Tracheophyta.
Samambaia, tipo de feto
Em muitas destas plantas, o esporófito funciona como um indivíduo independente, enquanto que o gametófito se tornou muito reduzido. Entre as plantas vasculares são reconhecidos dois grupos distintos:
as "Pteridófitas" - plantas em que o gametófito é um organismo independente, como as samambaias e a cavalinha; e
as "Espermatófitas" - as plantas que se reproduzem por semente, ainda ligadas ao esporófito, ou seja, em que o gametófito é "parasita" do esporófito.
O grupo das Pteridófitas pode dividir-se da seguinte forma:
Divisão Lycopodiophyta (ou Lycopsida), licopodíneas. Divisão Equisetophyta (ou Equisetopsida), cavalinhas
Divisão Pteridophyta (ou Filicopsida), fetos ou samambaias
o Psilotophyta , Psilotales,
o Ophioglossophyta (Ophioglossales), língua-de-cobra, lunária e o género Botrypus.
o Marattiopsida
o Leptosporangiatae ou fetos "verdadeiros"
Cycas revoluta
As espermatófitas ou plantas com sementes são um grupo de plantas vasculares que se diversificou no final do Paleozóico. Nestas formas, o gametófito está reduzido aos órgãos sexuais e o esporófito começa a sua vida como uma semente, que se desenvolve ainda dependente da planta-mãe. Os grupos actuais de espermatófitos incluem as seguintes divisões:
Divisão Cycadophyta (Cicadáceas, como o Encephalarthos) Divisão Ginkgophyta (o Ginkgo, árvore "sagrada" dos japoneses)
Divisão Pinophyta (ou Coniferophyta, os pinheiros)
Divisão Gnetophyta (que inclui a Welwitschia e as Efedras)
Divisão Magnoliophyta (ou Anthophyta, as plantas com flores.
Uma classificação ainda usada para estes grupos de plantas usa os seguintes termos:
Gimnospérmicas , ou plantas com sementes nuas, que incluem as quatro primeiras divisões do grupo acima, e
Angiospérmicas para as plantas com flores.
As angiospérmicas foram as últimas plantas a aparecer, durante o Jurássico, mas tiveram o seu maior período de propagação no Cretácico, sendo, actualmente, plantas predominantes em muitos ecossistemas.
[editar] Diversidade
Existem cerca de 350.000 espécies de plantas, definidas como plantas com semente, briófitas, fetos e seus semelhantes. Por volta de 2004, cerca de 287.655 espécies tinham sido identificadas, das quais 258.650 são plantas com flor, 16.000 briófitas, 11.000 fetos e 8.000 algas verdes.
Diversidade das divisões de plantas existentes
Grupo Divisão Nome comumNo. de espécies
vivasAlgas verdes Chlorophyta algas verdes (clorófitas) 3,800 [8]
Charophytaalgas verdes (desmídeas & carófitas)
4,000 - 6,000 [9]
Briófitas Marchantiophyta hepáticas 6,000 - 8,000 [10]
Anthocerotophyta antocerotas 100 - 200 [11]
Bryophyta musgos 12,000 [12]
Pteridófitas Lycopodiophyta selaginelas 1,200 [4]
Pteridophyta fetos e cavalinhas 11,000 [4]
plantas com sementes
Cycadophyta cicas 160 [13]
Ginkgophyta ginkgo 1 [14]
Pinophyta coníferas 630 [4]
Gnetophyta gnetófitas 70 [4]
Magnoliophyta plantas com flor 258,650 [15]
[editar] Filogenia das Plantas
Abaixo situa-se uma proposta de árvore filogenética para o o reino Plantae, segundo Kenrick e Crane em 1997,[16] com as alterações introduzidas para as Pteridophyta por Smith et al. em 2006.[17] As Prasinophyceae podem corresponder a um grupo basal parafilético a todas as algas verdes.
Prasinophyceae
Streptobionta
Embryophyta
Stomatophyta
Polysporangiophyta
Tracheophyta
Eutracheophytes
Euphyllophytina
Lignophytia
Spermatophyta (plantas com semente)Progymnospermophyta †
[editar] Reprodução das plantas
Inflorescência de uma Asteraceae, uma das mais evoluídas
Na maioria das espécies de plantas verdes, os indivíduos podem reproduzir-se tanto assexuada (agâmica) como sexuadamente (reprodução gâmica, ou por meio de gâmetas).[18]
Assexuadamente, as plantas se reproduzem através da separação de partes do indivíduo que podem dar origem a novos indivíduos. Neste processo, não há recombinação genética, e portanto os descendentes são geneticamente iguais aos "pais", podendo ser considerados clones de um indivíduo. A reprodução assexuada nas plantas ocorre de várias maneiras: por brotamento (ou gemulação), por fragmentação, pela formação de estolhos, e por esporulação. Na esporulação podem se formar células especiais os esporos que podem ser aplanósporos (normalmente transportados pelo vento ou por animais) ou zoósporos (móveis) com dois ou mais flagelos.
O homem tirou partido desta capacidade de reprodução assexuada nas plantas, desenvolvendo métodos especializados de multiplicação, como a estaquia, alporquia e enxertia.[19]
A reprodução sexuada nas plantas verdes ocorre normalmente com alternância de gerações, em que ocorre um esporófito (o indivíduo "adulto" nas plantas vasculares) e um gametófito – o indivíduo que produz os gâmetas – que pode ser "parasita" do esporófito, como nas espermatófitas ou ter vida independente. Nas plantas verdes aquáticas (por exemplo, as Chlorophyta e Charophyta, ou algas verdes) existe a produção de gâmetas móveis, podendo o processo ser por isogamia (gâmetas iguais) ou oogamia (gâmetas "femininos" grandes e imóveis e masculinos, móveis).
[editar] Nutrição nas plantas
Ver artigo principal: Nutrição nas plantas
Com excepção das plantas carnívoras, a maioria das plantas verdes necessita apenas de sais minerais dissolvidos em água, de dióxido de carbono e luz solar como sua nutrição. Com esses ingredientes e sua capacidade de fotossíntese, estes seres vivos autotróficos conseguem a energia e matéria necessárias para viver.[20]
Entre os elementos químicos essenciais para as plantas, chamados macronutrientes, encontram-se o nitrogénio, o fósforo, o magnésio (constituinte da clorofila), o cálcio, o potássio e o enxofre. Além destes elementos principais, há outros que, apesar de serem absorvidos em pequenas
quantidades, são igualmente indispensáveis à saúde das plantas, como o boro e o cobalto; estes minerais são chamados micronutrientes [21]
[editar] Biologia celular vegetal
Ver artigo principal: Célula vegetal
[editar] Ecologia vegetal
Um estranho exemplar de Juniperus phoenicea
As plantas são o elo produtor de matéria orgânica da cadeia alimentar nos meios marinho, aquático e terrestre. São, portanto, o primeiro elo da cadeia, que sustenta todos os elos subseqüentes. Além de fornecer alimento a animais, fungos, bactérias e protistas, as plantas também fornecem abrigo a estes seres e a seus ovos e filhotes.
No entanto, a predação não é a única relação ecológica a que as plantas estão submetidas, existindo também relações benéficas, como as observadas entre plantas e polinizadores. Em algumas espécies, existem associações com certos insetos, como formigas, que recebem abrigo ou alimento da planta, protegendo-a, em troca, contra predadores.
Há mesmo plantas que dependem de outras plantas. Algumas famílias botânicas, constituídas por plantas parasitas, dependem da seiva de outras espécies para obter nutrientes. Existem também milhares de espécies epífitas que dependem de plantas maiores para se alojar, normalmente não causando qualquer dano ao hospedeiro.
[editar] Relações ecológicas
A dioneia, uma espécie de planta carnívora.
Inúmeros animais evoluíram junto com as plantas. Muitos animais polinizam flores em troca de alimentos sob a forma de pólen ou néctar. Muitos animais dispersam sementes, muitas vezes por comer frutos e passar as sementes em suas fezes. Mirmecófitas são plantas que evoluíram com formigas. A planta fornece uma casa e às vezes comida para as formigas. Em troca, as formigas defendem as plantas dos herbívoros e em algumas vezes das plantas concorrentes. Os resíduos dasa formigas fornecem fertilizantes orgânicos.
A maioria das espécies de plantas têm vários tipos de fungos associados aos sistemas de sua raiz em uma espécie de simbiose mutualística conhecida como micorriza. Os fungos ajudam as plantas a obterem água e nutrientes minerais do solo, enquanto a planta fornece aos fungos carboidratos produzidos na fotossíntese. Algumas plantas servem como residências para fungos endófitos que protegem a planta de herbívoros através da produção de toxinas. O fungo endófito Neotyphodium coenophialum, em uma espécie de festuca (Festuca arundinacea) causa danos econômicos enormes para a indústria de gado nos Estados Unidos.
Várias formas de parasitismo também são bastante comuns entre as plantas, desde o semi-parasitário visco, que se limita a alguns nutrientes de seu hospedeiro, mas ainda tem as folhas fotossintetizantes, até as inteiramente parasitárias orobanche e Lathraea, que adquirem todos os seus nutrientes por meio de conexões com as raízes de outras plantas, e assim não tem clorofila. Algumas plantas, conhecidas como mico-heterótrofos, parasitam fungos micorrízicos e, portanto, atuam como epiparasitas em outras plantas.
Muitas plantas são epífitas, o que significa que crescem sobre outras plantas, geralmente árvores, sem parasitá-las. Epífitas podem indiretamente prejudicar a sua planta hospedeira, interceptando nutrientes minerais e luz que a anfitriã em outra situação receberia. O peso de um grande número de epífitas pode quebrar galhos de árvores. Hemiepífitas como o estrangulador de figueira começam como epífitas, mas acabam estabelecendo suas próprias raízes e dominando e matando seu hospedeiro. Muitas orquídeas, broméliass, samambaias e musgos geralmente crescem como epífitas. Bromélias epífitas acumulam água nas axilas das folhas para formar um fitotelmo, complexa cadeia alimentar aquática.[22]
BIOLOGIA-REINO VEGETAL
Inclui seres pluricelulares fotossintetizantes, eucarióticas com tecidos organizados. A nutrição é autotrófica fotossintetizante. A reprodução típica ocorre por ciclos alternatesd haplóides e diplóides. Esse reino inclui os vegetais normalmente encontrados no ambiente terrestre: briófitas, pteridófitas, gimnospermas e angiospermas.
As Briófitas.
As briófitas (divisão Bryophyta) são pequenos vegetais que crescem sobre solo úmido, pedras ou troncos de árvores e, às vezes, na água doce. Os musgos constituem sues pricipais representantes.
Da mesma forma que os vegetais superiores e as clorofíceas, possuem clorofilas a e b, carotenóides, amido e celulose. Frequentemente têm dimensões inferiores a dois centímetros, mas algumas podem chegar a trinta centímetros.
A planta propriamente dita, isto é o indivíduo maior, de vida independente e duradoura, é o gametófito (n), que apresenta estruturas semelhantes à raiz, ao caule e às folhas. No entanto, as briófitas são avasculares, ou seja, sem condutores de seiva. Por isto, é mais correto chamar essas estruturas de rizóides, caulóides e filóides.
No gametófito, encontramos também órgãos responsáveis pela produção de gametas: o anterídico e o arquegônio. Esses órgãos reprodutores são chamados gametângios . O anterídio (antero="florido"; ídio="aparência") produz gametas masculinos, chamados anterozóides, o arquegôno (arque="primitivo";gono="o que gera") produz o gameta feminino, de nome oosfera.
O esporófito (2n), menos desenvolvido e temporário, cresce sobre o gametófito e depende dele para a sua nutrição. No esporófito existem células que sofrem meiose, produzindo esporos.
O pequeno porte dessas plantas é consequência da falta não só de estruturas rígias de sustentação, mas também de um sistema de condução de seiva.
Reprodução
Muitas briófitas apresentam uma reprodução assexuada, à custa de gemas ou propágulos - pequenos pedaços de plantas que se soltam, são levados pela água e originam novas plantas. O ciclo repodutivo é haplodiplobiôntico, como o ciclo dos musgos, que citamos como exemplo.
Na maioria dos musgos, o sexo é separado: cada gametófito possui apenas anterídios ou apenas arquegônios.
O anterozóide chega até o arquegônio nadando em uma película de água da chuva ou de orvalho, ou através dos respingos de gotas de chuva. Ao alcançar o arquegônio, os anterozóides nadam até a oosfera, ocorrendo então a fecundação. Após a fecundação, o zigoto sofre mitoses, originando um embrião que permanece
protegido no arquegônio.
O embrião se desenvolve por mitoses, formando um esporófito diplóide, que possui uma haste e uma dilatação na extremidade, a cápsula. A cápsula é um esporângio, isto é, um órgão no qual se dá a produção de esporos .
Dentro do esporângio há células, chamadas céluas-mães dos esporos, que sofrem meiose, originando esporos que iniciam a fase haplóide. Esses esporos são libertados e, em seguida, arrastados pelo vento, germinando a distância.
A germinação do esporo leva à formação de um novo gametófito, fechando o ciclo. O esporo, ao germinar, dá origem a um filamento de células, o protema. O protema emite algumas ramificações que penetram no solo, formando rizóides, enquanto outras ramificações mais complexas vão dar origem aos pés de musgos (gametófitos).
Classificação
Além da classe Musci, à qual pertencem os musgos, as briófitas são divididas em mais duas classes:
Hepaticae (hepáticas) - O nome dessa classe deve-se à forma de fígado do gametófito(hepato="fígado").As hepáicas mais conhecidas pertencem ao gênero e sombreados. O gametângio fica na ponta de estruturas chamadas gemetóforos.
Há gemetófitos com gemetóforos masculinos, os anteriodióforos, portadores de anterídios, e gametófitos com gemetóforos femininos, os arquegonióforos, portadores de arquegônios.
Anthocerotae (antóceros) - Podem ser exemplificados pelo gênero Anthoceros. O gametófito é folhoso, arredondado, multilobado, com cerca de dois centímetros e preso ao substrato por rizóides. Ao contrário da Marchantia, os gametângios (anterídios e arquegônios) dos antóceros estão mergulhados nos tecidos do gemtófito. Vários esporófitos são formados no mesmo pé após a fecundação, possuindo uma base e um esporângio alongado, produtor de esporos.
Pteridófitas
Ao contrário dos musgos e das algas, as pteridófitas são vegetais vasculares, isto é, possuem vasos condutores de seiva. A presença desse vasos caracteriza os vegetais traqueófitos (traqueo = "vaso"), representados pelas pteridófitas, gimnospermas e angiospermas, que já apresentam raíz, caule e folhas.
Usaremos como referência de pteridófitas o grupo das filicíneas, como as samambaias e as avencas, que vivem em ambiente úmido.
A planta propriamente dita (a fase duradoura) é o esporófito. Possui folhas grandes (frondes), geralmente divididas em folíolos; as folhas jovens ficam enroladas e são chamadas de báculos. De modo geral, a folha é a única parte visível da planta, pois o caule é subterrâneo ou fica rente ao solo, com crescimento horizontal. Este tipo de caule, que lembra uma raíz, é chamado rizoma.
O esporófito possui esporângios, produtores de esporos que se agrupam em estruturas chamadas soros.
Estes distribuem-se na face inferior ou na borda dos folí
O gametófito prótalo, é bem menos desenvolvido que o esporófito e, na maioria das espécies, é hermafrodita ou monóico, isto é possui, ao mesmo tempo, anterídios e arquegônios
Reprodução
Além da reprodução assexuada por fragmentação, as pteridófitas apresentam um ciclo haplodiplobiôntico típico. Usaremos com exemplo o ciclo de uma samabaia.
No interior dos esporângios, são produzidos esporos por meiose.
Os esporos são levados pelo vento, germinando ao encontrar substrato suficientemente úmido, formando o gemetófito ou prótalo.
O prótalo, medindo cerca de um centímetro, tem vida autônoma. Por ser pequeno, o prótalo fica facilmente coberto pela água da chuva ou pelo orvalho, possibilitando a fecundação, uma vez que os anterozóides multiflagelados devem nadar até a oosfera.
O zigoto formado desenvolve-se num esporófito e o gametófito regride.
Outras pteridófitas
as pteridòfitas destacamos duas divisões.
- Pterophyta (pterófitas) - Conhecidas também como filicíneas, as pterófitas correspondem às samambaias e às avencas, estudadas anteriormente.
- Lycophyta (licófitas) - Chamadas também de licopodíneas, as licófitas são representadas atualmente pela Selaginella e pela Lycopodium. No período Carbonífero foram importantes componentes das florestas, que vieram a formar os depósitos de carvão; algumas eram representadas por árvores de grande porte. As licopodíneas atuais são pequenas, com caules apresentando uma parte horizontal e ramificações eretas com folhas pequenas. Os esporângios crescem nas axilas de folhas do ápice dos caules eretos, formando uma estrutura chamada espiga ou estróbilo (figura 14.14). Na selaginella, o gametófito é unissexuado, ocorendo dois tipos de esporos (heterosporia); o micrósporo dá origem ao gametófito masculino ( só com anterídio) e o megásporo dá origem ao gametófito feminino (só com arquegônio).
As gimnospermas
O termo gimnosperma (gimno ="nu") significa que as sementes estão descobertas ou expostas. Elas não se encontram protegidas dentro de frutos, como nas angiospermas.
Usaremos como referência de gimnospermas as coníferas, exemplificadas pelo pinheiro-europeu, pinheiro-do-paraná (figura 15.1), cipreste, cedro-verdadeiro e pela sequóia.
Entre as coníferas, o pinheiro é o mais familiar. A planta (esporófito) possui feixes de folhas aciculadas (folhas longas em forma de agulhas).
Além das folhas aciculadas, que estão destinadas à fotossíntese, existem as folhas reprodutoras. As sementes se formam na superfície dessas folhas, que apresentam a forma de escamas e, em geral, estão
reunidas em estruturas chamadas estróbilos ou cones, de onde vem o nome coníferas.
Reprodução
No ciclo das gimnospermas, vamos encontrar folhas modificadas para a produção de esporos pequenos (micrósporos) e folhas especializadas na produção de esporos maiores (megásporos). Consequentemente, vamos ter dois tipos de gametófitos: o masculino, vindo do micrósporo, que se chama grão de pólen; e o feminino, originado do megásporo. Esses gametófitos são reduzidos e crescem dentro do esporófito.
No cone masculino, encontramos folhas modificadas em escamas contendo cápsulas, os microsporângios. Nestes, células diplóides (as células-mães dos esporos) sofrem meiose, formando os micrósporos haplóides. O micrósporo passa por duas mitoses, originando o grão de pólen. Das quatro células formadas apenas duas sobrevivem: a célula do tubo ou célula vegetativa, que formará o tubo polínico, e a célula geradora, também chamada célula gerativa ou núcleo reprodutor. Em volta do grão de pólen, há uma parede protetora com duas expansões laterais em forma de asa.
Os grãos de pólen são eliminados e facilmente arrastados pelo vento (polinização), graças às "asas" que possuem e alguns deles atingirão o cone feminino.
Os cones femininos são formados por folhas modificadas em escamas contendo megasporângios ou óvulos. O óvulo possui uma abertura, a micrópia. No interior há uma célula-mãe de esporos, que sofre meiose e origina quatro células haplóides. Destas quatro, rês degeneram e a que resta é o megásporo. O núcleo do megásporo sofre mitose dando uma massa plurinucleada, com cerca de 2 mil núcleosm que corresponde ao gametófito feminino. Nessa massa, surgem dois ou mais arquegônios, cada um com uma oosfera.
Os grãos de pólen chegam até os óvulos e penetram pela micrópila. Mais tarde, começam a germinar, formando o tubo polínico, que cresce em direção ao arquegônio. No interior do tubo, a célula geradora produz dois núcleos espermáticos, que funcionam como gametas masculinos. Um dos núcleos espermáticos se une à oosfera originando um zigoto. Após a fecundação, o óvulo se transforma em semente. A semente contém, no interior, um embrião do esporófito.
Como vemos, o crescimento do tubo polínico torna a fecundação independente da água e é um fator importante na conquista do meio terrestre pelas gimnospermas.
O embrião fica no meio de um tecido haplóide, o endosperma, que serve de reserva de alimento e é formado a partir de restos do gametófito. As escamas com sementes formam o que damos o nome de pinhão e o cone, depois de fecundado, é chamado de pinha. As sementes também ajudam na adaptação à vida terrestre, proegendo o embrião contra a perda de água. Em condições favoráveis, elas germinam dando um novo esporófito.
As angiospermas
As angiospermas são fanerógamas com flores típicas. No interior das flores, há folhas reprodutoras, os carpelos, que se fecham formando um vaso, onde as sementes irão se dessenvolver (daí o nome do grupo: angio = "vaso"; esperma = "semente"). Após a fecundação, parte do carpelo se transforma em fruto, uma estrutura exclusiva desses vegetais.
Como todas as outras plantas vasculares, as angiospermas apresentam clorofilas a e b, carotenos, cutícula impermeável com estômatos para o arejamento e um sistema de vasos condutores de seiva bem desenvolvido. A planta propriamente dita é o esporófito; o gametófito, extremamente reduzido, encontra-se incluso nos tecidos do esporófito.
O tamanho das angiospermas é muito variável: há desde pequenas ervas até grandes árvores. O corpo dessas plantas apresenta raiz, caule, folha e flor.
A flor
Uma flor completa é formada por partes:
pedúnculo - haste de sustentação que prende a flor ao caule;
receptáculo - extremidade do pedúnculo, geralmente dilatada, onde se prendem os verticilos;
verticilos - conjunto de peças (folhas modificadas ou esporófitas) geralmente dispostas em círculo. Observando a flor da periferia para o centro, encontramos quatro verticilos;
. cálice - mais externo, é um conjuntode folhas protetoras, geralmente verdes, chamadas sépalas;
· corola - verticilo seguinte, é formada por pétalas. De colorido vivo, embora às vezes possuam cor pálida ou branca, as pétalas servem indiretamente à reprodução, atraindo os animais polinizadores com suas cores, aromas ou secreções adocicadas;
· androceu (andro = "masculino") - é formado de folhas profundamente modificadas - os estames -, especializadas na produção de esporos - os micrósporos -, irão dar origem ao gametófito masculino. O estame possui um pedúnculo, chamado filete, com uma dilatação na extremidade - a antera - e um tecido que une as duas partes da antera - o conectivo;
· gineceu (gino = "feminino") - último verticilo, é formado por folhas modificadas - os carpelos ou pistilos -, encarregadas da produção de megásporos, que irão originar o gametófito feminino. A base dilatada é o ovário e naextremidade oposta há uma dilatação - o estigma. Ligando o ovário ao estigma, há uma haste - o estilete.
Reprodução sexuada
As angiospermas possuem um ciclo haplodiplobiôntico com a fae haplóide muito reduzida.
A produção de micrósporos ocorre nos estames, onde há os sacos polínicos, eu correspondem a microesporângios. Em cada saco polínico existem várias células-mães dos esporos, que sofrem meiose e formam esporos haplóides. O esporo dentro do saco polínico, sofre mitose formando um gametófito masculino ou grão de pólen. nessa mitose originam-se duas células: a célula reprodutora ou geradora e a célula vegetativa, também chamada célula do tubo. O conjunto é revestido por uma capa de duas paredes: a parede interna, celulósica, chamada intima, e a parede externa, mais resistente, a exina)
A produção de megásporos ocorre no carpelo, No interior do ovário podem-se encontrar um ou vários macrosporângios - os óvulos - presos ao ovário por um pedúnculo. Cada óvulo possui um tecido, a nucela, protegido por tegumentos. O tegumento externo é a primina, e o interno, a secundina. Esses tegumentos apresentam uma abertura, a micrópila.
Na nucela, a célula-mãe do esporo sofre meiose e dá origem a quatro células haplóides - os magásporos -, das quaissó uma sobrevive. O megásporo restante sofre divisões nucleares, formando uma massa citoplasmática, com oito núcleos haplóides. Dois núcleos migram do pólo para o centro, formando a célula central com dois núcleos, que por terem migrado dos pólos, são chamados núcleos polares. Desse modo,
surge o gemetófito feminino, chamado de saco embrionário, constituído por sete células: uma célula central, três antípodas e uma oosfera ladeada por duas sinérgides.
A polinização
A polinização pode ser feita pelo vento (gramíneas) ou por insetos e outros animais, que se alimentam do néctar de um determinado tipo de flor. Com isso, há mais chances de um grão de pólen ser levado justamente para outra planta da mesma espécie. Esse sistema de "polinização dirigida" permite uma economia na produção de grãos de pólen.
Quando feita pelo vento, a polinização é chamada anemófita; por insetos, entomófila; por aves, ornitófila e, por morcegos, quiroptrófila.
Quando o grão de pólen entra em contato com o estigma, ele desenvolve um tubo de citoplasma, o tubo polínico, formado a partir da célula do tubo. O tubo polínico cresce em direção ao ovário. Dentro do tubo, o núcleo da célula geradora se divide, originando, duas células espermáticas haplóides, que funcionam como gametas masculinos.
Chegando ao ovário, o tubo penetra no óvulo pela micrópia, promovendo então uma dupla fecundação, característica das angiospermas. Uma célula espermática funde-se com a oosfera, originando o zigoto que através de mitose, desenvolve um embrião diplóide. A outra célula espermática funde-se com os dois núcleos da célula central, originando uma célula trplóide, a célula-mãe do albúmen. Esta célula sofre mitose e forma um tecido trplóide - o albúmen ou endosperma -, que representa uma reserva nutritiva para o embrião (figura 15.8).
Como já mencionamos no estudo de gimnospermas, o tubo polínico permite que a fertilização seja independente da água.
O fruto e a germinação da semente
Após a fecundação, o ovário transforma-se em fruto e os óvulos, no seu interior, transformam-se em sementes. O fruto apresentará uma parede - o pericarpo -, formada de três regiões: epicarpo, mesocarpo e endocarpo. O mesocarpo é geralmente a parte comestível, devido ao acúmulo de reserva nutritiva.
A dispersão da semente promove a conquista de novos ambientes pela planta. Uma das maneira pela ual o fruto colabora na dispersão da semente é por meio do acúmulo de reservas nutritivas, que atraem animais consumidores dessas reservas. A semente passa intacta pelo tubo digestivo do animal e é eliminada junto com as fezes. Outras vezes, o fruto ou a própia semente são transportados pelo vento, pela água ou agarrados ao pêlo dos animais. Em condições adequadas, a semente germina, originando um novo esporófito.
O embrião é formado pela radícula, caulículo, gêmula e cotilédone (folha com reserva nutritiva). À medida que ele se desenvolve, as reservas do cotilédone ou do endosperma são consumidas pela planta. Quando essas reservas se esgotam, já existe uma pequena raiz originada da radícula. O caulículo dá origem à parte do caule - o hipocótilo -, e a gêmula origina a parte superior do caule - o epicótilo -, bem como as primeiras folhas.
Reprodução assexuada
Em alguns angiospermas, como a grama e o morangueiro, o caule cresce horizontalmente e os ramos laterais
produzem raízes, tornam-se independentes e formam uma nova planta, que assim vai se multiplicando pelo terreno. Um caule com vários pés de planta forma o que se chama de estolão. Fato semelhante ocorre com caules subterrâneos como o da bananeira - os rizomas. O caule subterrâneo da batata, por exemplo, forma tubérculos providos de gemas; depois que o caule morre, as gemas dos tubérculos dão origem a uma nova planta. Na planta conhecida fortuna, existem gemas nos bordos das folhas que originam novas plantas quando a folha se desprende e cai.
Além de ser mais rápida, a reprodução assexuada produz indivíduos geneticamente idênticos ao original. Desse modo preservam-se características que se quer manter ao cultivar uma planta.
Classificação das angiospermas
As angiospermas correspondem modernamente à divisão Anthophyta e podem ser subdivididas em duas classes: Monocotyledoneae (monocotiledôneas) e Dicotyledoneae (dicotiledôenas). No primeiro grupo estão as plantas cujos embriões possuem apenas um cotilédone; no segundo grupo, as plantas com embriões dotados de dois cotilédones. Vejamos outras diferenças:
- As monocotiledôneas têm folhas com nervuas paralelas (folhas paralelinérveas), enquanto as dicotiledôneas apresentam folhas com nervuras ramificadas(folhas reticuladas).
- As monocotiledôneas apresentam flores trímeras, isto é, suas pétalas são sempre três ou um número múltiplo de três, o que é válido também para os outros elementos da flor (sépalas, estames e carpelos). Já as flores das dicotiledôneas apresentam quatro, cinco ou múltiplos de quatro ou cinco elementos florais. São as chamadas flores tetrâmeras e pentâmeras.
- A raiz das monocotiledôneas é fasciculada (não há uma raiz principal ), enquanto na raiz das dicoiledôneas há um eixo principal do qual partem ramificações secundárias (raiz axial ou pivotante).
- Nas monocotiledôneas, os feixes de vasos que levam a seiva estão espalhados pelo caule; nas dicotiledôneas , os feixes estão dispostos em círculos na periferia do caule.
- Entre as monocotiledôneas, podemos citar; trigo, centeio, arroz, milho, cana-de-açucar, capins, alho, cebola, coqueiro e orquídeas. Como exemplo de dicotiledôneas, temos: feijão, ervilha, soja, amendoim, lentilha, tomate, pimentão, algodão, couve, agrião, repolho, rosa, morango, maçã, pêra, café, cenoura, mandioca, girassol e margarida.
As plantas são seres eucariontes, fotossintéticos, multicelulares e diferenciam-se dos animais em relação
ao modo autotrófico de vida.
O ramo da Biologia que estuda as plantas é a Botânica.
As plantas surgiram de um grupo ancestral de algas verdes, pois possuem características relacionadas,
como a parede celular constituída de celulose e a presença de clorofilas “a” e “b” em seus cloroplastos.
A evolução das plantas estabelece diferença em relação à evolução dos animais, por não levar a formação
de músculos, de sistema nervoso, de órgãos dos sentidos e de corpo compacto, já que não dependem do
movimento para absorver seus nutrientes.
Algumas características foram conservadas por seleção natural, durante a passagem evolutiva das algas
verdes para as plantas, devido à adaptação no ambiente terrestre, possibilitando a expansão das plantas.
Dentre essas características, duas de grande importância:
• camada de células estéreis abrangendo e protegendo os gametângios; camada que não aparece nos
gametângios de algas.
• retenção do zigoto e dos estágios iniciais de desenvolvimento embrionário dentro do gametângio
feminino, concedendo abrigo ao embrião.
As plantas são dividas em dois grandes grupos:
• criptógamas (cripto-escondido; gamae-gametas): para denominar plantas com estrutura reprodutora
pouco visível. Exemplos: musgos e samambaias;
• fanerógramas (fanero-visível): plantas com estruturas reprodutoras bem visíveis. Exemplos: pinheiros,
mangueiras, rosas e coqueiros.
As criptógamas são divididas em dois grandes grupos:
• briófitas: criptógamas que não possuem vasos especializados para o transporte de seiva; são plantas de
pequeno porte.
• pteridófitas: criptógamas que possuem vasos que conduz a seiva.
As fanerógamas são dividas em gimnospermas (possuem sementes, mas não formam frutos);
angiospermas (possuem sementes abrigadas no interior de frutos).
Por Patrícia Lopes
REINO PLANTAE – DIVERSIDADE E CARACTERÍSTICAS GERAIS.
O Reino Plantae é constituído pelas plantas, desde o pequeno musgo até as grandes sequóias. Acredita-se que sua origem foi a partir das algas
verdes (Reino Protoctista, Filo Chlorophyta), pois também possuem cloroplastos com clorofilas a e b, e parede celular constituída de celulose.
São seres:
o Pluricelulares;
o Autótrofos fotossintetizantes (existem exceções! Ex: Cipó-chumbo.);
o Possuem tecidos diferenciados, como por exemplo, o xilema e o floema, condutores de seiva;
o Possuem um embrião multicelular que se desenvolve sobre e às custas da planta mãe. Esta é a
apomorfia do grupo, as algas verdes não possuem este tipo de embrião, portanto não são plantas. Também
devido a esta característica, as plantas podem ser chamadas de EMBRIÓFITAS;
o Possuem células contendo plastídios, como o amiloplasto (armazena amido) e o cloroplasto (responsável
pela fotossíntese), um grande vacúolo , e parede celular constituída de celulose. (Têm mitocôndrias
também!)
Acredita-se que as plantas tenham sido os primeiros organismos a colonizarem o ambiente terrestre tornando-o propício para a posterior
colonização por parte dos animais. Todavia, para tal foi necessário que houvesse o surgimento de uma série de adaptações morfológicas (que
as algas não têm):
o Um sistema de absorção de água do solo, e condução de soluções aquosas (seiva).
o Tecidos capazes de impermeabilizar a superfície do organismo, a fim de evitar a perda de água, e tecidos
rígidos de sustentação do corpo (pois o ar é pouco denso).
o Mecanismos de trocas gasosas, a fim de facilitar o processo de fotossíntese.
De forma geral, as plantas apresentam um ciclo de vida onde ocorre ALTERNÂNCIA DE GERAÇÕES (ou metagênese) caracterizado pela
presença de organismos adultos haplóides e diplóides. Além da reprodução gamética (sexuada), pode também haver reprodução agamética
(assexuada) via FRAGMENTAÇÃO, em que pedaços de um indivíduo podem originar um novo indivíduo idêntico. Basicamente, a metagênese
pode ser resumida da seguinte forma:
o A planta adulta diplóide (2n), o ESPORÓFITO (planta que produz esporos), produz esporos (haplóides – n)
por meiose, em uma estrutura chamada ESPORÂNGIO.
o O esporo (n) é disseminado, germina em um local apropriado, e origina o indivíduo adulto haplóide (n), o
GAMETÓFITO (planta que produz gametas).
o O gametófito produz gametas em estruturas chamadas GAMETÂNGIOS:
o Os ANTERÍDIOS produzem os gametas masculinos, que podem ser os ANTEROZÓIDES ou as
CÉLULAS ESPERMÁTICAS, dependendo do grupo de plantas.
o Os ARQUEGÔNIOS produzem os gametas femininos, chamados OOSFERAS.
o Na FECUNDAÇÃO, ocorre a união dos gametas (n), formando um zigoto (2n).
o O zigoto se desenvolve em um novo esporófito.
Ao longo do tempo, a tendência evolutiva neste Reino foi a redução progressiva da fase gametofítica em detrimento da esporofítica. Veremos
ao todo quatro grupos de plantas, as briófitas, pteridófitas, gimnospermas e angiospermas. As características mais básicas e gerais destes
grupos estão listadas na tabela a seguir:
Grupo Geração
Dominante
Vasos
Condutores*
Estruturas
Reprodutoras**
Possuem
Semente?
Fruto
Briófitas Gametofítica Avasculares Criptógamas Não Não
Pteridófitas Esporofítica Vasculares Criptógamas Não Não
Gimnospermas Esporofítica Vasculares Fanerógamas Sim Não
Angiospermas Esporofítica Vasculares Fanerógamas Sim Sim
*Estou me referindo especificamente ao xilema e floema, alguns musgos também apresentam um tecido condutor de seiva, o HADROME, constituído por dois tipos de células, os
leptóides (~floema) e os hidróides (~xilema).
**Criptógamas: Estruturas reprodutoras pouco evidentes / Fanerógamas: Estruturas reprodutoras bem visíveis (flores e pinhas).
Vejamos a seguir em maiores detalhes (grandemente resumidos :p) os grupos de plantas.
BRIÓFITAS
Briófitas (grego: bryon-musgo, phyton-planta) são plantas avasculares, não possuem vasos condutores de seiva. O transporte de substâncias se
dá por difusão entre as células, e é um processo lento, o que limita seu tamanho (as briófitas são plantas de porte pequeno). As briófitas mais
conhecidas são os musgos, as hepáticas e os antóceros.
Seu ciclo de vida apresenta nítida alternância de gerações, onde a geração gametofítica (n) é dominante em relação à geração esporofítica
(2n). O gametófito é o vegetal duradouro e fotossintetizante. Os musgos que você vê são os gametófitos, possuem anterídios e arquegônios.
Cada anterídio produz vários anterozóides, que na presença de água, nadam até o arquegônio para fecundar a oosfera (cada arquegônio
produz uma oosfera), e originar um zigoto (2n). A presença de água é fundamental para que ocorra a fecundação, pois promove o rompimento
da parede dos anterídios e permite que os anterozóides, que são flagelados, nadem até a oosfera, guiados por substâncias químicas dissolvidas
na água. Haja vista a necessidade de água para que ocorra a fecundação, as briófitas são geralmente encontradas em ambientes terrestres
úmidos e sombreados.
O zigoto se desenvolve num esporófito (2n), que cresce sobre o gametófito (n) e é dependente dele (total ou parcialmente). No ápice do
esporófito encontra-se um esporângio, chamado cápsula, que é o local de produção dos esporos (n), todos iguais (plantas ISOSPORADAS). A
cápsula pode conter restos do arquegônio, que conferem proteção (caliptra). Ao germinar, o esporo pode se desenvolver e originar
diretamente o gametófito, ou no caso dos musgos, pode inicialmente originar uma estrutura filamentosa chamada protonema, esta por sua
vez pode dar origem a vários gametófitos, a partir de gemas (reprodução agamética via fragmentação). Além de produzirem os anterídios e
arquegônios, no caso das hepáticas, os gametófitos podem também produzir estruturas denominadas conceptáculos, estes produzem gemas
(propágulos), que também podem originar outros indivíduos.
As briófitas são classificadas em três Filos:
o Bryophyta: Os musgos, com gametófito organizado em rizóides, caulóide e filóides.
o Hepatophyta: As hepáticas, com gametófito prostrado, onde não ocorre a diferenciação entre filóides e
caulóides.
o Anthocerophyta: Os antóceros (raros).
Importância das Briófitas:
As briófitas são organismos pioneiros em uma sucessão ecológica, podem se desenvolver em rochas, e os produtos resultantes de sua
atividade biológica modificam este substrato de forma a permitir que outras espécies também possam se desenvolver nele. Dependendo do
ambiente, a quantidade de carbono que estas plantas absorvem pode influenciar grandemente o ciclo biogeoquímico deste elemento. São
também plantas bastante sensíveis à poluição atmosférica, sendo assim podem ser indicadoras de áreas muito poluídas, quando nestes locais
a quantidade de briófitas é bastante reduzida. Musgos do gênero Sphagnum, os musgos de turfeira, são importantes na agricultura, pois
auxiliam a retenção de água pelo solo, além de melhorarem sua textura. A TURFA é composta de depósitos destes musgos e plantas
associadas, pode ser comprimida e seca, e então queimada como combustível. Além disso, a fumaça proveniente de sua queima influencia o
sabor de uísques escoceses.
PTERIDÓFITAS
As pteridófitas, assim como as briófitas, são plantas criptógamas. Foram as primeiras plantas VASCULARES, ou seja, a apresentarem vasos
condutores de seiva (xilema e floema), sendo que isto proporciona a elas reporem as perdas de água de forma mais eficaz, e atingirem maiores
comprimentos, inclusive podendo apresentar porte arbóreo (samambaiaçu). Apresentam raízes, caules e folhas verdadeiros. As pteridófitas
mais comuns são as samambaias, avencas, cavalinhas e selaginelas. Apresentam ciclo de vida com alternância de gerações, sendo que neste
caso (e nos grupos de plantas seguintes) a geração esporofítica (2n) é dominante em relação a gametofítica (n). O esporófito é autótrofo, e
possui esporângios, as estruturas produtoras de esporos (n).
O gametófito, também chamado prótalo, é autótrofo, apresenta estrutura laminar, e tamanho reduzido (~1 cm). Produz em sua face inferior
os gametângios: arquegônios e anterídios. Cada arquegônio produz uma oosfera (n), enquanto cada anterídio produz vários anterózóides (n),
que podem fecundar a oosfera e originar o zigoto (2n). As pteridófitas, assim como as briófitas também necessitam de água para que ocorra a
fecundação, e devido a este fato, também são geralmente encontradas em ambientes úmidos e sombreados. Algumas são aquáticas (gêneros
Salvinia e Azolia), mas não existem representantes marinhos. O zigoto se desenvolve e origina o esporófito. Este depende do gametófito
apenas no início de seu desenvolvimento, em que se encontra associado a ele.
As pteridófitas são classificadas em 4 Filos:
o Pterophyta: Samambaias e Avencas.
o Psilotophyta: Psilotum.
o Lycophyta: Licopódios e Selaginelas.
o Sphenophyta: Cavalinhas.
Pode se também dividir as pteridófitas em dois grupos, no que diz respeito aos esporos:
o ISOSPORADAS (ex: samambaias), que assim como as briófitas só produzem um tipo de esporo, que se
desenvolve em um gametófito monóico;
o HETEROSPORADAS (ex: selaginelas), que produzem micrósporos (masculinos) e megásporos ou
macrósporos (femininos).
Os microsporângios produzem numerosos micrósporos, que ao se desenvolverem irão originar gametófitos masculinos, enquanto os
megasporângios produzem 4 grandes esporos que irão se desenvolver em gametófitos femininos. A Selaginela é uma pteridófita
heterosporada, e é interessante notar que, como os gametófitos desenvolvem-se no interior das paredes dos esporos, e o embrião é nutrido
por reservas nutritivas provenientes do megagametófito, acredita-se que este conjunto seja o precursor evolutivo das sementes.
Importância das Pteridófitas:
São amplamente utilizadas como plantas ornamentais, sendo que inclusive, o caule da samambaiaçu serve para se fazer xaxim. Os atuais
depósitos de carvão mineral (hulha), um importante combustível, foram formados a partir da fossilização de pteridófitas de porte arbóreo, de
aproximadamente 375-290 milhões de anos atrás. Algumas podem ser utilizadas na fabricação de alimentos e medicamentos.
GIMNOSPERMAS
As gimnospermas são plantas de porte arbóreo, climas temperados, e vasculares (ou traqueófitas) pois apresentam vasos condutores de seiva.
Ao contrário das briófitas e pteridófitas (criptógamas), formam ESTRÓBILOS ou pinhas, as estruturas reprodutoras que abrigam os esporângios
(as “flores” das gimnospermas), sendo então classificadas como fanerógamas. Estas plantas possuem sementes, todavia, não formam frutos.
Na verdade, gimnosperma significa semente nua (mas têm casca!). Dentre as gimnospermas mais conhecidas estão os pinheiros, o pinheiro-
do-paraná (Araucaria angustifólia), e as sequóias, que estão dentre as maiores árvores conhecidas atualmente. Além disso, uma gimnosperma
apelidada de Matusalém provavelmente é o ser vivo mais velho do planeta, com aproximadamente 4600 anos de idade.
Seu ciclo de vida apresenta alternância de gerações pouco nítida, com o gametófito (n) bastante reduzido. Os estróbilos são unissexuados,
sendo o masculino denominado microestróbilo (2n), e o feminino macroestróbilo (2n). São ambos formados por um eixo de onde partem
folhas modificadas responsáveis pela formação dos microsporângios (2n) e macrosporângios (2n), chamadas folhas carpelares, os
microesporófilos (2n) e macroesporófilos (2n).
Dentro dos microsporângios, as células mães de esporos produzem por meiose os micrósporos, estes por sua vez originam os grãos de pólen
(n), que são os gametófitos masculinos (microprótalos) imaturos. Cada grão de pólen contém uma célula geradora, que será a responsável pela
produção dos gametas masculinos, as células espermáticas, e uma célula do tubo (ou vegetativa), responsável pela formação do tubo polínico.
(A célula geradora seria algo como um gametângio masculino.)
O óvulo é constituído pelo megasporângio (nucela) mais o tegumento que o recobre. Uma grande célula mãe de esporos localizada no
megasporângio sofre meiose e origina 4 células (n), sendo que 3 degeneram e uma delas forma o megásporo (n), este por sua vez se
desenvolve em gametófito feminino, o megagametófito, contendo arquegônios (gametângios femininos), que produzem os gametas
femininos, as oosferas.
Denomina-se POLINIZAÇÃO, o processo pelo qual os grãos de pólen são transportados até a abertura do óvulo (MICRÓPILA). Transportados
pelo vento até a câmara polínica (Polinização pelo vento – anemofilia) e em contato com os óvulos, os grãos de pólen germinam iniciando seu
desenvolvimento em microgametófitos maduros com a formação do tubo polínico. À medida que este se desenvolve, a célula geradora se
divide e origina dois núcleos espermáticos, sendo estes os gametas masculinos. Ao atingir o arquegônio, um dos gametas masculinos fecunda a
oosfera e origina o zigoto (2n) (o outro degenera). Ao contrário das briófitas e pteridófitas, onde a fecundação ocorre por OOGAMIA, processo
em que anterozóides flagelados se deslocam em meio aquoso até a oosfera, a fecundação das gimnospermas geralmente se dá da forma
descrita acima, a SIFONOGAMIA , em que os gametas masculinos atingem a oosfera a partir do crescimento do tubo polínico . Esta forma de
fecundação não necessita da presença de água para ocorrer. (Observação: Cicadáceas e Gincófitas ainda dependem da água para a
fecundação!)
O zigoto se desenvolve e origina o embrião, e o óvulo se desenvolve formando a semente, constituída pelo tegumento (2n) do óvulo, e pelo
corpo do gametófito feminino (n) convertido em um tecido que armazena substâncias nutritivas. Graças a este tecido nutritivo, algumas
sementes de gimnospermas (PINHÕES) são comestíveis.
As gimnospermas são classificadas mais comumente em 4 Filos:
o Coniferophyta: Pinheiros, Sequóia, Araucária.
o Cycadophyta: Cicas (ornamentais).
o Gnetophyta: Efedra – Efedrina: Estimulante do SNC e descongestionante nasal.
o Ginkgophyta: Somente uma espécie, a Ginkgo biloba.
Importância das gimnospermas:
o Este grupo é importante para a indústria madeireira e da celulose (produção de papel), inclusive, a
araucária é uma espécie em risco de extinção graças à exploração excessiva (a madeira da araucária é
resistente às águas das chuvas).
o A semente do pinheiro-do-paraná (araucária), o pinhão, é utilizada na alimentação humana e animal. A
gnetácea Welwitschia mirabilis também tem sua semente utilizada como alimento no deserto de kalahari, na
África.
o Da Gnetophyta efedra extrai-se a substância denominada efedrina, um estimulante do Sistema Nervoso
Central, e também é utilizada como descongestionante nasal no tratamento de pessoas asmáticas.
o Acredita-se que o chá das folhas da Ginkgo biloba atue no sentido de favorecer a irrigação cerebral e
estimular a memória.
o As gimnospermas também são utilizadas na ornamentação, neste caso, principalmente as Cicas.
ANGIOSPERMAS
As angiospermas são as verdadeiras plantas superiores. São o grupo vegetal atual mais representativo e com a maior diversidade morfológica,
variando de ervas a árvores, além de serem também o grupo com a maior distribuição geográfica e de ambientes (existem algumas espécies
marinhas). São fanerógamas que além de produzirem flores, também produzem os frutos, que conferem proteção às sementes além de
auxiliarem na sua dispersão (angios – urna, caixa). Antes de se entrar em detalhes sobre o ciclo de vida destas plantas, deve-se inicialmente
analisar a estrutura das flores e frutos.
A flor é constituída por uma haste que termina em um pedúnculo, este por sua vez, apresenta uma extremidade dilatada (receptáculo floral),
que sustenta um conjunto de folhas especializadas com funções relacionadas à reprodução, os verticilos florais. Denomina-se verticilo floral,
um conjunto de folhas especializadas do mesmo tipo. Os elementos florais e o nome dos verticilos que eles constituem são listados a seguir:
Estames e Carpelos são os ESPORÓFILOS, as folhas que abrigam os esporângios:
o ESTAMES: São microsporófilos formados pelo filete, uma haste que sustenta uma estrutura chamada
antera, que por sua vez abriga microsporângios denominados sacos polínicos. A antera é unida ao filete por
um tecido denominado conectivo. Ao conjunto de estames dá-se o nome ANDROCEU.
o CARPELOS: São macroesporófilos formados pelo ovário (base, que abriga os macrosporângios, os óvulos),
estilete ( porção alongada que serve de substrato para o crescimento do tubo polínico), e a porção dilatada
do estilete, chamada estigma (onde os grãos de pólen se aderem). Ao conjunto de carpelos dá-se o nome
GINECEU. Obs: Os carpelos (ou o único carpelo) forma uma estrutura denominada PISTILO, que recebe este
nome por ser semelhante à uma mão de pilão.
Pétalas e Sépalas constituem o PERIANTO:
o SÉPALAS: Folhas verdes, estéreis, com função de proteção de outros verticilos. Constituem o CÁLICE.
o PÉTALAS: Folhas geralmente de coloração diferente do verde, devido à presença de pigmentos. As cores
das pétalas, assim como a presença de substâncias produzidas por elas, como o néctar, têm o objetivo de
tornar a flor mais atrativa aos agentes polinizadores, como insetos, aves e morcegos.
Caso as pétalas sejam iguais às sépalas de forma que não se pode diferenciá-las, o perianto passa a ser chamado PERIGÔNIO, e as pétalas e
sépalas passam a ser chamadas TÉPALAS. Além das sépalas, pode haver a presença de uma outra folha modificada com a função de proteção
da flor ou de uma inflorescência, a BRÁCTEA (a palha da espiga de milho é uma bráctea).
O fruto é proveniente do desenvolvimento do ovário após a fecundação. É constituído pela semente (proveniente do desenvolvimento do
óvulo) mais um conjunto de três camadas que a recobrem, denominado PERICARPO, e proveniente da parede do ovário. O pericarpo é
constituído de três camadas, de fora para dentro: Epicarpo, Mesocarpo (geralmente é a porção comestível dos frutos) e Endocarpo.
Denomina-se fruto carnoso, aquele cujo pericarpo armazena substâncias nutritivas de reserva, e fruto seco o caso contrário. O fruto carnoso
constitui um mecanismo de dispersão das sementes servindo de alimento a animais, que terminarão disseminando as sementes a partir das
fezes. Além deste caso, existem também frutos com espinhos que se grudam ao corpo de animais, e frutos alados, cujo meio de dispersão é o
vento.
Sobre o ciclo de vida das angiospermas, o esporófito é o vegetal dominante, duradouro e fotossintetizante, enquanto o gametófito, assim
como no caso das gimnospermas, é bastante reduzido, se desenvolve associado ao esporófito e é dependente dele. As angiospermas, assim
como as gimnospermas, também apresentam heterosporia e a fecundação se dá por sifonogamia.
Os microesporângios (sacos polínicos) localizam-se no interior das anteras, onde as células mães de esporos (2n) originam micrósporos (n) por
meiose. Os micrósporos se desenvolvem em grãos de pólen (n), os microgametófitos. Estes grãos de pólen também possuem uma célula do
tubo, que origina o tubo polínico, e uma célula geradora, que origina as células espermáticas (gametas masculinos).
No interior do ovário, tem-se os óvulos, constituídos pelo megasporângio (2n), e o tegumento que o recobre. Dentro do megasporângio há
uma célula mãe de esporos que sofre meiose e origina quatro megásporos (n), sendo que três degeneram e um permanece como o megásporo
fértil e funcional. Este megásporo germina e origina o megagametófito também chamado SACO EMBRIONÁRIO, contendo um conjunto de 7
células (e 8 núcleos):
o Três células próximas à micrópila (abertura do óvulo): uma oosfera (gameta feminino) no meio de duas
SINÉRGIDES.
o Uma célula grande e central, contendo dois NÚCLEOS POLARES. Esta célula também será fecundada,
originará um tecido triplóide (3n), com função de reserva nutritiva para o embrião, o ENDOSPERMA.
(Lembre-se de que o megagametófito das gimnospermas também originam um tecido de reserva nutritiva,
mas naquele caso, o tecido é haplóide, e não é sinônimo de endosperma).
o Três células distantes da micrópila (no extremo oposto), denominadas ANTÍPODAS.
A polinização precede a fecundação, as anteras se rompem, e o grão de pólen é transportado até o estigma, onde a partir daí germina. Caso o
grão de pólen caia no estigma da própria flor, a polinização é dita direta, caso caia no estigma de uma flor distinta, é dita cruzada. Esta pode
ser mediada por diversos agentes, como por exemplo: Insetos (entomofilia), vento (anemofilia), pássaros (ornitofilia) e morcegos
(quiropterofilia).
Quando o grão de pólen cai sobre o estigma, germina e forma o tubo polínico, que cresce ao longo do estilete em direção ao óvulo. Ao
contrário da fecundação das gimnospermas, nas angiospermas ocorre uma dupla fecundação, onde o 1º núcleo espermático fecunda a oosfera
e forma o zigoto (2n), e o 2º núcleo espermático fecunda a célula central (que contém os dois núcleos polares) e a célula resultante (3n)
originará por mitose o endosperma (tecido de reserva nutritiva). A partir daí, o óvulo se desenvolve originando a semente, o zigoto origina o
embrião, e o ovário origina o fruto.
As angiospermas são classificadas em apenas um Filo: Magnoliophyta. Além disso, podem também ser subdivididas de acordo com o número
de cotilédones que possuem. Os COTILÉDONES são folhas especializadas dos embriões, cuja função é nutri-los, ou transferindo substâncias
acumuladas diretamente para o embrião, ou transferindo para o embrião, os nutrientes do endosperma (3n). De acordo com esse critério,
pode-se dividir as angiospermas em:
o Monocotiledôneas, cujo embrião contém apenas um cotilédone.
o Dicotiledôneas, cujos embriões contêm dois cotilédones:
o Dicotiledôneas basais.
o Eudicotiledôneas.
(As gimnospermas geralmente possuem dois ou mais cotilédones.)
Importância das Angiospermas:
Como já visto anteriormente, elas são o grupo vegetal mais diverso e representativo. Sendo assim, são muito importantes para o homem em
diversos aspectos, como a agricultura (são os principais componentes da dieta dos seres humanos!), medicina (plantas medicinais), economia
(indústria madeireira e de celulose) e ornamentação. Têm também papel fundamental na reciclagem do O2 e CO2 atmosféricos e regulação
climática (as grandes florestas seriam grandes aparelhos de ar-condicionado).
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Características gerais dos principais grupos de plantas terrestres Evolução das plantas e adaptações morfológicas e reprodutivas ao ambiente terrestre.
Conhecimentos inerentes ao item:
Conhecer os principais grupos de plantas terrestres, analisando-os de forma comparativa e buscando compreender as hipóteses sobre sua origem e evolução.
Conhecer as adaptações morfológicas e os ciclos de vida desses grupos, sem se deter na memorização de detalhes de cada um, mas alcançando visão abrangente que permita entender a evolução dos processos reprodutivos em relação à adaptação das plantas ao ambiente terrestre.
Conhecer a organização básica do corpo de um angiosperma, considerando a morfologia externa da raiz, do caule e da folha, sem detalhes histológicos da morfologia interna, e compreendendo o significado evolutivo do surgimento da flor, do fruto e da semente.
Conhecer os aspectos fundamentais da germinação das sementes, do crescimento e do desenvolvimento de uma angiosperma, entendendo os fatores ambientais e hormonais que interferem nesses processos.
Compreender como uma angiosperma obtém água e sais minerais, realiza fotossíntese, transporta e armazena nutrientes; entender os principais fatores ambientais que interferem nesses processos.
Caracterização
O Reino Plantae compreende seres eucariontes, pluricelulares, autotróficos, que realizam fotossíntese.
A exemplo dos animais, o organismo vegetal é constituído por células. Contudo, sua organização é bastante diferente. Se seus órgãos têm funções paralelas às dos sistemas animais, o mesmo não pode se dizer da sua
estrutura. Em relação aos animais falamos em sistemas digestório, respiratório, reprodutor, etc.; no que diz respeito às plantas, tratamos de órgãos: a raiz, o caule, a folha, a flor, o fruto e a semente.
A classificação dos vegetais possui ligeiras diferenças em relação à classificação animal. Ao invés de usar o termo Filo, usa-se o termo Divisão.
As plantas são divididas em dois grandes grupos:
Criptógamas (kripto, escondido)
Plantas que possuem as estruturas produtoras de gametas pouco evidentes
Fanerógamas(phanero, evidente)
Possuem as estruturas produtoras de gametas bem visíveis.
Os órgãos e suas funções
A raiz tem por função fixar a planta ao solo e retirar dele água e sais minerais, essenciais à vida vegetal. O caule mantém a planta ereta. Em seu interior encontram-se vasos condutores de seiva. Por seiva entende-se o líquido absorvido pelas raízes (seiva bruta) e as substâncias produzidas pela fotossíntese (seiva elaborada).
Há vegetais que não possuem vasos condutores (musgos). Nesse caso, a distribuição da seiva se faz de célula a célula. A maioria, porém, é dotada de vasos condutores.
Do caule partem ramos onde se prendem as folhas, levando a seiva bruta e trazendo a seiva elaborada. As folhas são, portanto, a parte dos vegetais onde ocorre a fotossíntese. A seiva elaborada por ela produzida é distribuída todas as partes do vegetal, garantindo a sua sobrevivência.
Nas folhas também acontecem os processos de respiração e transpiração vegetal.
Flores e sementes são órgãos que se relacionam com a reprodução vegetal.
Criptógamas
As criptógamas podem ser divididas, com base na organização do corpo, em grupos menores:
1 - Briófitas
As briófitas são plantas de pequeno porte, sendo que na maioria não ultrapassa 20 cm de altura.Vivem em ambientes úmidos e sombreados, uma vez que não são susceptíveis à dessecação.
As briófitas apresentam estruturas chamadas rizóides, caulóides e filóides que desempenham um papel semelhante ao da raiz, caule e folhas. No entanto, não têm vasos condutores de seiva; tanto a seiva elaborada quanto a bruta passam diretamente de uma célula para outra, através de suas paredes.
O grupo das briófitas tem os musgos como principal representante.
Musgo
2 - Pteridófitas
As pteridófitas são as primeiras plantas a possuir vasos condutores de seiva. A existência dos vasos possibilitou às plantas a conquista definitiva do ambiente terrestre. Os vasos permitem o transporte rápido da água e sais minerais até as folhas e de seiva elaborada para as demais partes da planta.
Os principais representantes do grupo são as samambaias e as avencas.
Samanbaia
Nas pteridófitas as folhas se desenrolam a partir do centro da planta.
A reprodução é feita por meio de esporos, que freqüentemente são produzidos em soros localizados na parte de baixo das folhas (são aqueles pontinhos alaranjados que vemos às vezes nas samambaias).
Ocorre alternância de gerações, sendo o vegetal adulto produtor de esporos que, uma vez no chão, dão origem a uma plantinha parecida com um coração (prótalo) e que produz os gametas. Esses se unem e vão dar origem a uma nova planta.
Fanerógamas
Nas fanerógamas os óvulos e o pólen são os gametas feminino e masculino, respectivamente.
Dentre as fanerógamas temos as Gimnospermas, que produzem estróbilos como estruturas reprodutoras, que são erradamente denominados flores; e as Angiospermas, que produzem flores.
Uma flor pode ser definida, de maneira ampla, como um “ramo” modificado e adaptado à reprodução. Sobre as folhas modificadas desse ramo é que se formam as estruturas reprodutivas das plantas fanerógamas.
A semente é uma estrutura que contém em seu interior um pequeno embrião em repouso, além de grande quantidade de células e material nutritivo para garantir a germinação.
As sementes têm origem a partir dos óvulos, formados nas flores.
As fanerógamas são divididas em dois grandes grupos:
3 - Gimnospermas
As gimnospermas são as primeiras plantas a produzirem flores (inflorescências) e sementes, porém não produzem frutos (grego = gymnos = nua, grego = sperma = semente) .
As gimnospermas mais conhecidas são os pinheiros, ciprestes e sequóias. No Brasil uma gimnosperma nativa é a araucária, também conhecida como pinheiro-do-paraná.
Pinheiro do Paraná
As flores da gimnosperma são chamadas de cones ou estróbilos.
Essas flores são de um só sexo, masculino ou feminino.
As gimnospermas estão mais adaptadas às regiões temperadas Chegam a formar vegetações como as taigas no Hemisfério Norte e a mata de araucária no sul do Brasil.
As sequóias são gimnospermas de grande porte e ocorrem na Califórnia (Estados Unidos). Essas plantas chegam a atingir 120 metros de altura e seus troncos podem chegar a ter diâmetro de 12 metros.
Estima-se que as sequóias atuais tenham aproximadamente 4000 anos de idade.
4 - Angiospermas
As angiospermaspossuem como característica exclusiva, a semente contida no interior de um fruto (grego angio = urna; sperma = semente). Por esse motivo são conhecidas como plantas frutíferas.
As angiospermas correspondem ao grupo de plantas com maior número de espécies sobre a Terra. Ocorrem em ampla diversidade de hábitats, existindo desde espécies aquáticas até plantas adaptadas a ambientes áridos, como os cactos.
Economicamente, as angiospermas representam uma fonte de inestimável importância para o homem. Seus órgãos, como raiz, caule, folhas, flores, sementes e frutos, podem servir de alimento para a população humana. Além disso, servem, também como fontes de matéria-prima para as mais diversas atividades humanas e industriais.
As angiospermas são divididas em dois grandes grupos: o das monocotiledôneas e o das dicotiledôneas.
A principal característica que permite distinguir esses dois grupos é o número de cotilédones presentes na semente. Os cotilédones são folhas modificadas que fazem parte do corpo do embrião e que podem armazenar nutrientes que serão fornecidos a ele durante os estágios iniciais de desenvolvimento. Como o próprio nome diz, nas monocotiledôneas há apenas um cotilédone por semente, enquanto nas dicotiledôneas há dois cotilédones por semente.
São exemplos de monocotiledôneas: Alho, cebola, aspargo, abacaxi, bambu, grama, arroz, trigo, aveia, cana-de-açúcar, milho, gengibre e palmeiras em geral: coco-da-baía, babaçu, etc.
São exemplos de dicotiledôneas: Vitória-régia, eucalipto, abacate, rosa, morango, pêra, maçã, feijão, ervilha, goiaba, jabuticaba, algodão, cacau, limão, maracujá, cacto, mamona, mandioca, seringueira, batata, mate, tomate, jacarandá, café, abóbora, melancia, etc.A formação da semente
Nas angiospermas a fecundação se dá quando o núcleo masculino (proveniente do grão de pólen) e o núcleo feminino (oosfera, proveniente do óvulo) se encontram, formando o zigoto, ainda no ovário da flor.
O zigoto, uma célula simples, sofre então muitas divisões celulares e dá origem a um pequeno embrião, pluricelular.
O óvulo fecundado desenvolve-se formando então uma semente. Ela contém um embrião e substâncias nutritivas que o alimentarão quando a semente germinar.
A formação de uma ou mais sementes no interior de um ovário provoca o seu desenvolvimento e ele, crescendo muito origina um fruto, enquanto murcham todas as demais partes da flor.
Fonte: educar.sc.usp.br
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Para outros significados de Reino, veja Reino
A hierarquia da classificação científica dos seres vivos.
O Reino é a categoria superior da classificação científica dos organismos introduzida por Linnaeus no século XVIII. Originalmente, Lineu considerou as coisas naturais no mundo divididas em três reinos:
Mineral - os "minerais" Animalia - os "animais" (com movimento próprio)
Plantae - as "plantas" (sem movimentos)
Os reinos são subdivididos em filos (para o reino animal) ou divisões (para as plantas).
Quando se descobriram os organismos unicelulares, estes foram divididos entre os dois reinos de organismos vivos. As formas com movimento foram colocadas no filo Protozoa e as formas com pigmentos fotossintéticos na divisão Algae. As bactérias foram classificadas em várias divisões das plantas.
Com a falta de comunicação existente naquele tempo, certas espécies - por exemplo, a Euglena, que é verde e móvel - foram classificadas umas vezes como plantas, outras vezes como animais. Então, por sugestão de Ernst Haeckel, foi criado um terceiro reino de organismos vivos, o reino Protista para acomodar estas formas.
Herbert Copeland introduziu um quarto reino para as bactérias, que têm uma organização celular procariótica, enquanto que os organismos dos restantes três reinos são formados por organismos eucarióticos. Ele chamou a este reino Mychota, nome que foi mais tarde substituído por Monera (que significa formas primitivas).
Robert Whittaker incluiu os fungos no reino Fungi, ficando a haver três reinos para organismos multicelulares:
Plantae - autotróficos - Reino das Plantas Fungi - saprófitos, - Reino dos fungos (como cogumelos, bolores etc.)
Animalia - heterotróficos - Reino dos animais
e mais dois reinos para os organismos unicelulares ou coloniais:
Protista - Reino das Algas Unicelulares e dos Protozoários Monera - Reino das Bactérias e Cianobactérias (ou algas azuis)
OBS.: O Reino Fungi atualmente compreende seres tanto multicelulares quanto unicelulares.
Este sistema dos cinco reinos ainda é bastante usado na literatura científica.
Um outro sistema foi proposto para incluir os virus, com seis reinos, divididos por três super-reinos e o grupo supremo, o Super-domínio Biota:
Super-domínio: Biota - Todos os organismos vivos, sem nenhuma exceção.
o Super-reino: Acytota - organismos acelulares (também chamado "império" ou domínio Aphanobionta)
Reino: Vírus - os vírus e agentes sub-virais
o Super-reino: Prokaryota - organismos sem núcleo celular organizado
Reino: Monera - as bactérias
o Super-reino: Eukaryota - organismos com núcleo celular organizado
Reino: Fungi - os fungos
Reino: Metaphyta - as plantas "superiores"
Reino: Metazoa - os animais
Reino: Protista - os protozoários e algas unicelulares
Recentemente, no entanto, novas investigações sobre a filogenia dos organismos levaram a um novo sistema de classificação, a cladística. A mais importante foi a descoberta de Carl Woese, em 1977, de que os procariotas compreendiam dois grupos distintos, a que ele chamou Eubacteria e Archaebacteria que foram denominadas mais tarde, por ele, como Bacteria e Archaea.
Esta descoberta levou ao sistema de classificação cladístico dos organismos em três Domínios, que se pretendia que fossem um substituto dos Reinos, mas que acabou por ser usado como um "super-reino" (se bem que ainda possa ser utilizada a proposta dos super-reinos, pois no reino Monera os domínios Bacteria e Archae são sub-reinos).
