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21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 1/46 Pteridó�tas Profª. Daniela Rezende Peçanha Fernandes Descrição As relações filogenéticas e a caracterização de Lycophyta e Monilophyta, Filos pertencentes às plantas vasculares sem sementes. Propósito As plantas vasculares sem sementes encontram-se em diversos biomas do Brasil. São usadas para fins ornamentais e muitas espécies correm risco de extinção. É necessário capacitar profissionais para atuarem em levantamentos florísticos ligados à conservação de espécies, assim como no cultivo e produção de mudas em vez de extraí-las do ambiente natural. Objetivos Módulo 1 Evolução das plantas vasculares Reconhecer características adquiridas na evolução das primeiras plantas vasculares. Módulo 2 Lycophyta Distinguir aspectos vegetativos e reprodutivos das ordens de Lycophyta. Módulo 3 Monilophyta Comparar os táxons das diferentes classes de Monilophyta. Introdução 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 2/46 1 - Evolução das plantas vasculares Ao �nal deste módulo, você será capaz de reconhecer características adquiridas na evolução das primeiras plantas vasculares. Algumas características do clado Tracheophyta Plantas avasculares e Tracheophyta tiveram um ancestral comum, por isso, diversas características continuaram sendo compartilhadas entre esses grupos, mesmo após a divergência do clado Tracheophyta. São elas: O clado Tracheophyta contém táxons que compartilham diversas características, mas uma delas, em especial, foi inovadora no processo evolutivo: o sistema vascular verdadeiro. Isso significa que elas passaram a ter xilema e floema. A presença do xilema e floema permitiu o aparecimento e a perpetuação de diversas características da morfologia vegetativa e reprodutiva que promoveram a diversificação dos organismos pertencentes ao clado Tracheophyta. Neste conteúdo, iremos abordar características inerentes das plantas vasculares sem sementes, que ocorreram em seus ancestrais fósseis e que foram modificadas ou mantidas nos filos Lycophyta e Monilophyta. Orientação sobre unidade de medida Em nosso material, unidades de medida e números são escritos juntos (ex.: 25km) por questões de tecnologia e didáticas. No entanto, o Inmetro estabelece que deve existir um espaço entre o número e a unidade (ex.: 25 km). Logo, os relatórios técnicos e demais materiais escritos por você devem seguir o padrão internacional de separação dos números e das unidades. Introdução 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 3/46 Presença de anterídeos e arquegônios; Reprodução oogâmica; Embriões retidos no arquegônio após a fecundação, com formação dos esporófitos; Presença esporopolenina; Ciclo de vida diplobionte, com alternância de gametófitos e esporófitos. Grupos extintos de plantas vasculares sem sementes Aglaophyton major, foi uma espécie de transição entre briófitas e Tracheophyta, que existiu há cerca de 425 milhões de anos, no Siluriano médio e podia medir até 50cm de altura. Suas células de condução de água eram parecidas com os hidroides de Bryophyta, com espessamentos helicoidais uniformes, possivelmente constituídos por substância similar à lignina. Corte longitudinal das células de condução com espessamentos indicados pela seta vermelha. Corte transversal das células de condução indicadas pela seta azul. Aglaophyton major já apresentava o esporófito como fase dominante, diferentemente das plantas avasculares. Na fase esporofítica, esses organismos possuíam um ramo paralelo ao substrato de onde partiam diminutos rizoides e ramos eretos. Esses ramos formavam duas ramificações e tinham cutícula e estômatos. Pela primeira vez no processo evolutivo, o esporófito era ramificado e tinha capacidade de formar muitos esporângios na porção terminal dos ramos. Nos esporângios eram produzidos esporos do mesmo tamanho em tétrade, demonstrando que eram produzidos por meiose. Esporos. 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 4/46 Esporófito. Esporânglio. Ainda existe muita discussão sobre como a fase dominante do ciclo de vida passou de gametofítica, nas plantas avasculares, para esporofítica nas plantas vasculares. Em uma das teorias, esse esporófito de briófita teria entrado em contato com o substrato, gerando pontos de fixação e absorção de nutrientes do substrato. Novos ramos eretos teriam emergido a partir do desenvolvimento desse novo eixo paralelo ao substrato. Assim, a fase esporofítica passou a ser independente da gametofítica, o que pode ter acarretado o domínio do esporófito nas plantas vasculares. O ciclo de vida que ocorre nas plantas vasculares é o Diplobionte, tendo o esporófito como fase dominante. Abaixo ilustramos a independência do esporófito e produção de múltiplos ramos e esporângios. Esporófito não ramificado permanentemente ligado a um gametófito taloide. Esporófito em contato com o substrato, gerando pontos de fixação e absorção de nutrientes. Esporófito ramificado, a partir do eixo paralelo ao substrato. O filo Rhyniophyta surgiu há 420 milhões de anos no final do Período Siluriano. Essas plantas apresentavam um sistema vascular simplificado, porém já considerado como verdadeiro. O xilema já possuía traqueídeos com paredes fracamente espessadas de modo helicoidal por lignina. Mas, afinal o que é a lignina? Resposta Lignina é um polímero que contém em sua molécula diversas unidades de fenilpropanoide, família de compostos típicos de plantas, derivadas dos aminoácidos fenilalanina e tirosina. A lignina se associa fortemente às moléculas de carboidratos, como celulose e hemicelulose, componentes das paredes celulares das células vegetais. Esse polímero é uma molécula muito 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 5/46 complexa e estima-se que a sua formação só foi possível após a oxigenação da atmosfera do planeta, pois ela deriva de processos de oxidação. Molécula de lignina. Esse sistema vascular simplificado também possuía floema no centro dos caules, formando um cilindro vascular, ou estelo. Isso pode ser observado em cortes transversais do caule de espécies do gênero Rhynia. Corte transversal do caule de Rhynia. Estas espécies possuíam caules eretos ramificados dicotomicamente que mediam até 18cm. Eles emergiam de um rizoma paralelo ao substrato, e desses eram projetados rizoides para a fixação sem vascularização. Cada ramo curto podia formar esporângios terminais. Os esporos produzidos tinham sempre um mesmo tamanho, portanto essa era uma planta homosporada. A porção ereta de Rhynia era recoberta por cutícula e abaixo dela encontravam-se estômatos e células clorofiladas nos caules e escamas achatadas avascularizadas, e por isso não podem ser consideradas como folhas Representação esquemática de um fóssil de Rhynia. Exemplares do gênero Cooksonia são considerados os primeiros a possuírem sistema vascular fortemente impregnado por lignina nas paredes e, portanto, pertencem a uma linhagem distinta de Rhyniophyta. Os esporófitos de Cooksonia mediam até 6,5cm de comprimento e apresentavam um rizoma paralelo ao substrato que produzia pequenos rizoides, para a sua fixação, e ramos eretos que se ramificavam dicotomicamente. No ápice de cada ramo gerado, podia se desenvolver um esporângio com largura maior que seu comprimento, tendo um aspecto discoide com simetria dorsiventral. Esses esporângios possuíam deiscência (abertura) transversal para a liberação dos esporos. Estima-se que esse gênero de plantas vasculares se extinguiu há 393 milhões de anos, durante o Período Devoniano médio. 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 6/46 Cooksonia, fóssil do esporângio.Cooksonia, fóssil do esporângio e a dicotomia de ramo. Representação da planta com base no fóssil de Cooksonia. Há 410 milhões de anos, ocorreu um evento de divergência no primeiro grande clado das plantas vasculares. A partir de um mesmo ancestral foram formados dois novos grupos: Zosterophyllophyta e Lycophyta. Os esporófitos de Zosterophyllophyta possuíam um rizoma de onde partiam caules eretos ramificados dicotomicamente e dotados de cutícula e estômatos. Não tinham folhas, apenas escamas. Cladograma de Tracheophyta. Grupos fósseis (*). Lignófita (= Spermatophyta) Alguns ramos podiam crescer em direção ao solo, especulando sua atuação como raízes de ancoramento. Quando férteis, possuíam esporângios reniformes (formato de rim) laterais aos ramos, característica também encontrada em Lycophyta, diferindo de 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 7/46 Rhyniophyta e Cooksonia nos quais são terminais. Em Zosterophyllophyta, os esporângios laterais estavam distribuídos no caule de modo helicoidal ou em duas fileiras e eles se ligavam ao caule através de pequenos pedúnculos. Produziam apenas um tipo de esporos, sendo, portanto, homosporadas. Esse grupo existiu até pelo menos o início do Período Devoniano. Representação de um esporófito de Zosterophyllophyta. Marcadores da diversificação filogenética Na evolução das plantas vasculares, a seleção de alguns caracteres foi determinante para o aparecimento de novas linhagens. As modificações desses caracteres selecionados são consideradas marcadores da diversificação das plantas vasculares, incluindo as sem sementes. Evolução das folhas As espécies do Clado Pro-tracheophyta, Rhyniophyta, Cooksonia e Zosterophyllophyta realizavam a fotossíntese através de seus caules eretos e escamas. Durante o Período Devoniano ocorreram eventos de diversificação das escamas transformando-as em pequenas folhas rudimentares, que apresentavam apenas uma nervura central e estavam associadas ao estelo do tipo protostelo. Elas são chamadas de microfilos. Esse tipo de folha passou a ser predominante em relação às escamas. Outra teoria sobre o surgimento dos microfilos aponta que eles poderiam ter surgido a partir da esterilização de esporângios. Formação de micrófilos. Formação de megáfilos. 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 8/46 Microfilos de Selaginella spp. (Lycophyta) contendo uma única nervura. Em alguns espécimes, os microfilos se expandiram e passaram a ter nervuras mais complexas e ramificadas, surgindo os megáfilos, típicos do clado Euphylophyta, que possuem meristema apical ou marginal e são associados a lacunas foliares no estelo. Nos microfilos e nos megáfilos ocorreu uma melhora na capacidade fotossintética por causa do aumento da absorção do CO2 e da luz, propiciados pelo acréscimo de área foliar e do número de estômatos, perpetuando os dois tipos de folhas. Exemplos da diversidade de megáfilos em plantas vasculares. Evolução das raízes O registro fóssil das primeiras plantas vasculares possui poucas informações sobre a origem das raízes. Possivelmente, elas derivaram de ramos inferiores do caule rizomatoso que ficava prostrado no substrato. Essas novas raízes perderam a capacidade fotossintética e os estômatos. Ao tocarem um solo lamoso, teriam a capacidade de crescer conforme se enterravam, ancorando melhor essa planta. Fóssil do início do Devoniano de uma Zosterophyllophyta com raiz (seta). Posteriormente, as raízes adquiriram a função de absorção de água e nutrientes do substrato. Essas duas funções também auxiliaram no aumento do porte das plantas e na aceleração do seu crescimento. A maioria das raízes atuais conservou uma estrutura similar aos caules primitivos que não está mais presente nas plantas atuais. Evolução do sistema vascular Na migração do ambiente aquático para o terrestre, as plantas terrestres passaram a ficar circundadas por ar ao invés da água. Por isso, meios de distribuição desse elemento foram selecionados durante o processo evolutivo. Aglaophyton major possuiu um sistema com células condutoras de transição entre plantas avasculares e vasculares. Entretanto, somente a partir de Rhyniophyta (Rhynia) encontramos xilema e floema nos sistemas vasculares — 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 9/46 mas ainda com pouco espessamento de lignina. O grau de lignificação é aumentado no processo evolutivo a partir de Cooksonia e Horneophyton. Diferentes células condutoras de água e sistemas de condução em plantas terrestres. Mas, afinal, quais células compõem o sistema vascular das plantas vasculares? O tecido conhecido como xilema possui na sua composição as células do parênquima xilemático, que armazenam água e minerais, e as fibras do xilema, que proporcionam rigidez e flexibilidade, além dos elementos traqueais, que conduzem água e minerais, caracterizados em dois tipos: traqueídeos e elementos de vaso. Ambos apresentam espessamentos de celulose e lignina em suas paredes, e na maturidade perdem o núcleo e o citoplasma, formando tubos ocos por onde a água passa. Também são encontradas paredes com perfurações que possibilitam a passagem da água. Exemplos de células que compõem o xilema. Atualmente, os traqueídeos estão presentes em Lycophyta, Monilophyta e em espécies mais basais de Gymnospermae e Angiospermae, portanto são considerados de carácter plesiomórfico (basal). Além dos traqueídeos, também ocorrem elementos de vasos em alguns táxons de Lycophyta (Isoëtales) e Monilophyta (Ophioglossales) e na maioria das Spermatophyta. Os elementos de vaso possuem paredes com espessamento secundário, sendo essa uma característica derivada ou apomórfica. Esses espessamentos do xilema secundário podem ser de diversos tipos e conferem maior rigidez às células que os compõem. Diferentes tipos de espessamentos de lignina encontrados no xilema secundário. (A - corte transversal; B - corte longitudinal). Saiba mais Os espessamentos do xilema promovem melhor sustentação às plantas e conduzem água a maiores distâncias, permitindo um maior porte a elas, o que 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 10/46 não era possível com as plantas avasculares. É também por causa da rigidez dos espessamentos que o xilema fica bem preservado no registro fóssil. E você sabe qual é a função do floema? O floema é responsável por distribuir pela planta a seiva elaborada, constituída principalmente pelos açúcares produzidos na fotossíntese, carregados pela água. As informações sobre a evolução do floema são escassas porque suas paredes celulares são macias e tendem a colapsar com a morte da planta, o que leva a um baixo grau de preservação no registro fóssil. Células de condução encontradas no floema (* = células companheiras). Nas primeiras plantas vasculares sem sementes do filo Rhyniophyta já era possível encontrar células crivadas, porém mais rudimentares que as dos Filos atuais. Nas plantas vasculares atuais, o floema possui diferentes tipos celulares, como células do parênquima floemático que armazenam substâncias, fibras do floema e esclereídeos lignificados, que auxiliam na sustentação da planta, e os elementos crivados, que distribuem a seiva elaborada. Eles podem ser de dois tipos, células crivadas ou elemento de tubo crivado, e esses ainda podem estar associados a outras células com metabolismo intenso. Saiba mais Em Lycophyta, Monilophyta e Gymnospermae encontramos células crivadas associadas às células albuminosas. Em Angiospermae, os elementos de tubo crivado são associados às células companheiras. O xilema e o floema são encontrados juntos nos caules, raízes e folhas, formando o cilindro vascular, também conhecido como estelo. Esses cilindros possuem diferentes conformaçõesque também são características dos táxons. O tipo mais primitivo é chamado protostelo e é encontrado principalmente em Lycophyta. É um cilindro sólido de tecidos vasculares em que o floema pode circundar o xilema ou estar dentro dele de modo disperso. No clado Euphyllophyta, encontramos preferencialmente o sifonostelo, que é constituído por uma medula circundada por tecido vascular. O cilindro de xilema pode ser circundado externamente pelo floema ou cercado por ambos os lados. O sifonostelo pode ter duas conformações principais: Sifonostelo sem lacuna foliar Ocorre principalmente em Monilophyta que possuem microfilos, cujos pequenos traços foliares não promovem lacunas no cilindro vascular do caule. Ocasionalmente Sifonostelo com lacuna foliar Ocorre em Monilophyta com megáfilos, formando traços foliares maiores, originando lacunas no cilindro vascular. O tipo mais derivado de estelo é o Eustelo presente em Spermatophyta. Nele, os feixes 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 11/46 esse tipo de estelo pode ser achado em espécies de Selaginella. vasculares estão isolados em torno de uma medula. Tipos básicos de estelos das plantas vasculares. Nas imagens abaixo, podemos ver, em detalhe, o estelo em um corte transversal do rizoma de samambaia. Corte transversal do rizoma de samambaia. Detalhe do estelo. Evolução dos esporos Nas plantas vasculares sem sementes as células reprodutivas são os gametas, produzidos pelos gametófitos, e os esporos, produzidos pelos esporófitos. Os gametas são sempre a oosfera e o anterozoide. Já os esporos, dependendo do grupo taxonômico, podem ser homósporos ou heterósporos. Homosporia Plantas que apresentam homosporia são aquelas que produzem esporos sempre iguais, e não é possível perceber por suas características externas se elas irão gerar um gametófito feminino ou masculino. Heterosporia Nas plantas que apresentam heterosporia, os esporos têm tamanhos diferentes, produzidos em um mesmo esporófito, â i di ti t O i ã 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 12/46 Saiba mais A condição de homosporia é plesiomórfica, enquanto a heterosporia é uma condição derivada. Acredita-se que a heterosporia apareceu várias vezes ao longo da evolução, não sendo, portanto, uma característica herdada de um único ancestral. Evolução dos esporângios As plantas vasculares sem sementes possuem dois tipos básicos de esporângios, que são classificados de acordo com a sua forma de desenvolvimento. Na maioria desses táxons existem os eusporângios, considerados uma característica plesiomórfica. Eles se mantêm fixados à planta através de um pedicelo robusto contendo algumas células em sua base. Plantas vasculares sem sementes eusporangiadas são encontradas em Lycophyta e nas classes Psilotopsida, Equisetopsida e Marattiopsida, do filo Monilophyta. O aparecimento de um novo tipo de esporângio foi de grande relevância na diversificação de Monilophyta, promovendo uma nova divergência nesse grupo. Assim, surgiam as samambaias leptosporangiadas da classe Polypodiopsida. Os leptosporângios são considerados uma condição derivada. Eles produzem menos esporos que eusporângios. Além do pedicelo, o leptosporângio possui uma região com células espessadas chamadas de ânulos, que auxiliam na abertura dos esporângios. Desenvolvimento de esporângios: Eusporângio. Desenvolvimento de esporângios: Leptosporângio. Abaixo apresentamos o cladograma de Tracheophyta destacando os táxons mas em esporângios distintos. Os esporos maiores são os megásporos. Cada esporângio contém quatro deles, onde são formados os gametófitos femininos. Os esporos menores são os micrósporos e dentro de cada esporângio há muitos deles, que originam os gametófitos masculinos. 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 13/46 eusporangiados e leptosporangiados: Cladograma de Tracheophyta destacando táxons com eusporângio e leptosporângio. Como fósseis de plantas foram formados? Neste vídeo, a especialista apresenta os diferentes eventos e características necessários para que se formem fósseis de plantas, bem como os períodos geológicos de maior importância para a reconstrução da filogenia desses organismos. Vem que eu te explico! Os vídeos a seguir abordam os assuntos mais relevantes do conteúdo que você acabou de estudar. Módulo 1 - Vem que eu te explico! Grupos extintos de plantas vasculares sem sementes Módulo 1 - Vem que eu te explico! Evolução do sistema vascular Falta pouco para atingir seus objetivos. Vamos praticar alguns conceitos? Questão 1 O clado Tracheophyta é composto atualmente pelos táxons Lycophyta, Monilophyta e Spermatophyta. Quais características a seguir esses táxons compartilham? I. Espessamento de parede celular do xilema composto por lignina. 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 14/46 II. Cilindro vascular do tipo Eustelo. III. Sistema vascular constituído por xilema e floema. IV. Folhas com pelo menos uma nervura central. V. Gametófito como fase dominante. A I, II, III B I, III, V C I, III, IV D III, IV, V E II, III, V béns! A alternativa C está correta. rtir das plantas vasculares que as células condutoras de água e outras integrantes do caule passaram a ter lignina em suas paredes. Por conta disso, m passaram a ter sistema vascular verdadeiro constituído por xilema e floema. As primeiras traqueófitas realizavam fotossíntese a partir das células erme dos caules. Posteriormente, surgiram pequenas projeções com a forma de escamas, que aumentaram a superfície fotossintetizante. Conforme scamas se expandiam, foi projetada uma nervura central que partia do caule e avançava internamente nessa escama, gerando assim as primeiras que foram os microfilos. Questão 2 O registro fóssil é uma ferramenta de grande importância para a compreensão da evolução das espécies. Pensando nisso, indique qual dos gêneros fósseis que conhecemos é considerado o primeiro a ter sistema vascular verdadeiro, contendo células do tipo traqueídeos em seu xilema. A Cooksonia B Aglaophyton C Horneophyton D Rhynia E Lycopodium béns! A alternativa D está correta. do com o registro fóssil, Rhyniophyta, que conteve o gênero Rhynia, já apresentava células compatíveis ao xilema e floema, mas seus traqueídeos ossuíam fraca impregnação por lignina, comparado a Cooksonia e Horneophyton, que também possuíam traqueídeos, só que com maior lignificação. 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 15/46 2 - Lycophyta Ao �nal deste módulo, você será capaz de distinguir aspectos vegetativos e reprodutivos das ordens de Lycophyta. Características gerais do filo Lycophyta O filo Lycophyta pertence a uma linhagem que divergiu cedo no processo evolutivo e tem como grupo irmão o filo Zosterophyllophyta, já extinto. Acredita- se que as licófitas tenham surgido há aproximadamente 400 milhões de anos, a partir do Siluriano, deixando um registro fóssil representativo. No passado, existiu maior abundância e diversidade das suas espécies. Eventos de glaciação, seca prolongada e competição entre licófitas arbóreas e coníferas devem ser algumas das causas da extinção de muitas espécies. Atualmente no filo Lycophyta existem as classes Lycopodiopsida, composta apenas pela ordem Lycopodiales, e a Isoëtopsida, que engloba as ordens Selaginellales e Isoëtales. Esse filo tem algumas características diagnósticas: Os microfilos possuem meristema intercalar, isto é, existem regiões de crescimento ativo entremeadas a regiões com células diferenciadas; Os microfilos apresentam apenas um traço foliar, única nervura contendo tecido vascular; O sistema vascular caulinar é do tipo protostelo; Os esporângios são do tipo eusporângio e, geralmente, abrigadospor microfilos especiais, chamados de esporófilos. De um modo geral, em Lycophyta o esporófito é ramificado dicotomicamente e revestido de modo espiralado por microfilos. Quando férteis, os esporófilos abrigam os esporângios e formam o estróbilo, estrutura cônica da porção terminal aos ramos. Os gametas masculinos 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 16/46 produzidos por gametófitos são, na maioria das vezes, biflagelados. Lycophyta fóssil, do Devoniano médio. Lycopodiales Essa ordem é representada por aproximadamente 400 espécies distribuídas em 16 gêneros. São encontradas em regiões temperadas e tropicais. No Brasil, Lycopodium, Lycopodiella, Huperzia e Palhinhaea são mais recorrentes. São plantas herbáceas verdes, com rizoma que cresce paralelo ao solo, de onde se projetam raízes e emergem caules eretos; ambos se ramificam dicotomicamente. Os caules eretos variam de 20 a 80cm de altura e são densamente recobertos por microfilos afilados como agulhas, que se distribuem de modo espiralado. Estas plantas têm crescimento monopodial. Monopodial O crescimento monopodial ocorre por meio de uma gema apical que se mantém ativa durante toda a vida da planta. Lycopodium spp. Lycopodiella spp. As setas indicam os estróbilos. Huperzia spp. Palhinhae spp. O protostelo é o sistema vascular encontrado nos rizomas, caules e raízes desse táxon. No corte transversal do rizoma, é possível observar esse estelo ocorrendo ao centro, onde trechos de xilema ficam entremeados a trechos de floema. As células coradas em vermelho possuem lignina em suas paredes Rizoma de Lycopodium. Xilema (seta azul), floema (seta vermelha). Os esporófitos de Lycopodium, Lycopodiela e Palhinhaea apresentam um estróbilo em cada ápice de ramo, quando estão férteis, com diferentes estágios de maturação. Essa estrutura tem um formato cônico e é constituída por 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 17/46 diversos esporófilos. Cada esporófilo abriga um esporângio reniforme. Em corte longitudinal de um estróbilo é possível ver seus diversos esporângios, dimensionando sua capacidade de produzir esporos. Estróbilos em diferentes estágios de maturação e esporos. Detalhe do esporânglio (A) e do micrófilo (B). Abaixo, podemos ver o corte longitudinal de um estróbilo. Corte longitudinal de estróbilo. Em Huperzia, os esporângios reniformes também são abrigados por esporófilos, porém são mais difusos ao longo da planta, sem a formação de estróbilo. Existe alternância entre microfilos e esporófilos. Esporângios reniformes de Huperzia (seta), protegidos por microfilos. Em Lycopodiales, os esporófilos não possuem lígula (apêndice localizado no esporófilo e próximo ao esporângio). Os esporos são homósporos produzidos por meiose, e, portanto, cada célula produtora de esporos forma uma tétrade. Protalo monoico de Lycopodium spp. e suas porções produtoras de gametas A germinação dos esporos origina protalos (gametófito) que crescem subterrâneos e adquirem parte dos seus nutrientes com auxílio de fungos micorrízicos. Os protalos originados a partir de homósporos são monoicos e, portanto, bissexuados. Existe uma região neles que forma arquegônios e outra que irá desenvolver anterídios. 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 18/46 porções produtoras de gametas. Após a fecundação, surge o zigoto que forma o embrião dentro do arquegônio. Selaginellales É uma ordem com um único gênero, Selaginella, contendo 750 espécies predominantemente tropicais. São plantas herbáceas avermelhadas, verdes ou azuladas, dependendo do ambiente. Elas possuem um rizoma paralelo ao substrato, de onde emergem caules eretos com muitas ramificações dicotômicas; do rizoma partem raízes. Abaixo, apresentamos espécies de Selaginella. Selaginella helvetica Selaginella pulcherrima Selaginella pallescens Os ramos têm simetria dorsiventral e são recobertos por microfilos que lembram escamas e estão distribuídos em quatro fileiras. Esses microfilos possuem tamanhos distintos. Duas fileiras têm microfilos maiores que as outras duas fileiras e se distribuem de modo oposto. Conforme crescem, essas porções eretas pesam e passam a se dobrar em direção ao substrato e, com isso, são emitidas projeções do caule chamadas rizóforos, que tocam o solo e atuam na sustentação e absorção de água e nutrientes. Hábito geral destacando rizóforos (r). Em corte transversal no caule de Selaginella, observamos o estelo, que possui algumas trabéculas que o sustentam no interior da planta, rodeado de ar, pois existe um espaço vazio entre o cilindro e o parênquima da planta. O tipo de estelo mais encontrado é protostelo, mas existem relatos da ocorrência de sifonostelo sem lacuna foliar. Essas plantas não possuem células com espessamento secundário nas paredes. O crescimento de Selaginella ocorre por meristema apical ou por meristemas na axila dos ramos. 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 19/46 Corte transversal do caule de Selaginella. Na reprodução do esporófito são formados estróbilos no ápice dos ramos, compostos por esporófilos imbricados, circundando a estrutura e protegendo os esporângios. Sendo assim, o padrão de distribuição dos esporófilos é espiralado, diferente dos microfilos. Esses esporófilos apresentam na sua face interna uma pequena projeção chamada lígula, localizada abaixo do esporângio, que é típica da classe Isoëtopsida. Essa estrutura auxilia na retenção de água. Plantas dessa classe possuem heterosporia. Vista geral do estróbilo de Selaginella (círculo). Esquema de estróbilo de Selaginella. É possível observar em um estróbilo o posicionamento dos diferentes esporângios e seus respectivos esporos, tanto em vista superficial com auxílio de lupa quanto em corte transversal visto em microscópio óptico. Por meio da meiose, cada megasporângio produz e abriga quatro megásporos, enquanto os microsporângios produzem e abrigam muitos micrósporos. Vista em lupa de estróbilos de Selaginella. Corte longitudinal de estróbilos de Selaginella. Conheça mais detalhes do ciclo reprodutivo dessas plantas nas etapas enumeradas a seguir: 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 20/46 O megásporo origina o gametófito feminino (megagametófito). O micrósporo origina o gametófito masculino (microgametófito). Existe outra peculiaridade nos membros de Isoëtopsida, como é o caso de Selaginella. Esses gametófitos são muito reduzidos, se desenvolvendo por endosporia. A fecundação se dá pelo encontro do anterozoide móvel com oosfera abrigada no arquegônio. Assim, inicia a formação do embrião que se tornará um novo esporófito. Saiba mais A formação de gametófitos por endosporia é considerada uma condição derivada e demonstra uma via evolutiva na qual houve uma redução dos gametófitos, que vai se perpetuar em Spermatophyta. Lepidodendrales Essa ordem é fóssil. Seus integrantes viveram no continente americano, predominando durante o final do período Carbonífero. Algumas espécies possuíam microfilos alongados de até 1 metro de comprimento. Em outras, os microfilos tinham forma de escamas e menor tamanho. Seus esporófitos tinham porte arborescente, chegando a 40 metros de altura. Formavam troncos e raízes robustos com xilema secundário. Micrófilos alongados - Lepidodendron spp. Micrófilos tipo escama - Lepidophloios spp. 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 21/46 Troncos de Lepidodendrales. Tronco com casca ornamentada - Diorama spp. O estelo era do tipo protostelo nas porções mais jovens e nas mais antigas, sifonostelo. Os esporos eram produzidos em estróbilos heterosporangiados. A ordemdos Lepidodendrales e seu grupo irmão, Isoëtales, que é atual, são considerados os mais derivados em Lycophyta, pois apresentam características como heterosporia e xilema secundário. Representação gráfica de Lepidodendrales. Isoëtales Esta ordem apresenta um único gênero (Isoëtes) contendo 250 espécies. São encontradas em regiões tropicais e temperadas, frequentemente em ambientes com águas paradas, como os charcos. Em sua maioria, são plantas aquáticas e perenes. Possuem caule do tipo cormo, compacto, porém largo. Os microfilos do ápice caulinar estão distribuídos em forma de roseta. Na parte inferior, são emitidas raízes ramificadas. Os microfilos têm coloração verde intensa, são alongados e afilados, chegando a 15cm de comprimento. Qualquer microfilo pode tornar-se um esporófilo, isto é, pode portar esporângios na sua base sem formação de estróbilos. Isöetes em habitat natural Distribuição dos micrófilos no ápice caulinar Esporângio na base (seta) Abaixo podemos ver em detalhe o corte longitudinal de espécime de Isöetes e as partes que o compõem: 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 22/46 Representação de corte longitudinal de Isöetes. A-caule; B-raiz; C-microsporângio; D-megasporângio. Estas espécies possuem lígulas projetadas dos microfilos logo acima dos esporângios, posicionadas de modo distinto de Selaginellales. Essas plantas apresentam heterosporia, assim como Selaginellales. Sendo assim, há megasporângios produzindo megásporos, e microsporângios produzindo micrósporos. Os gametófitos também são reduzidos e se desenvolvem por endosporia. Posição da lígula e esporângio no microfilo de Isöetes. Megásporo (A) e Micrósporo (B) de Isöetes. Importância ecológica e etnobotânica de Lycophyta Neste vídeo, a especialista destacará as relações entre as licófitas e outros organismos com os quais convivem e com o meio que habitam. Alem de reconhecer o potencial de uso dessas plantas estabelecido em algumas culturas. Vem que eu te explico! Os vídeos a seguir abordam os assuntos mais relevantes do conteúdo que você acabou de estudar. 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 23/46 Módulo 2 - Vem que eu te explico! Lycopodiales Módulo 2 - Vem que eu te explico! Selaginellales Módulo 2 - Vem que eu te explico! Isoëtales Falta pouco para atingir seus objetivos. Vamos praticar alguns conceitos? Questão 1 Em Lycophyta encontramos plantas vasculares sem sementes atuais. Esse filo é composto por três ordens: Lycopodiales, Selaginellales e Isoëtales. Quais das características a seguir elas compartilham? I. Heterosporia II. Eusporângio III. Microfilos IV. Protostelo V. Lígula A I, II, III B II, III, IV C III, IV, V D I, III, V E II, IV, V béns! A alternativa B está correta. e esporângio encontrado em Lycophyta é o eusporângio, pois ele se origina a partir de um pequeno conjunto de células da epiderme da planta, e a desse esporângio possui algumas camadas de células. O tipo de folha encontrada é o microfilo, pois na lâmina foliar existe apenas uma única nervura sem ramificações. O cilindro vascular típico desses táxons é o protostelo. Ele possui xilema e floema juntos, compactados e centrais ao caule, sem spaço para a formação de uma medula. Questão 2 Dentre as licófitas, existiu uma Ordem cujos organismos eram de grande porte, alcançando até 40m de altura, sendo, portanto, muito diferente das licófitas 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 24/46 3 - Monilophyta Ao �nal deste módulo, você será capaz de comparar os táxons das diferentes classes de Monilophyta. Características gerais do filo Monilophyta O filo Monilophyta é monofilético e pertencente ao clado Tracheophyta. Em sistemas de classificação anteriores, seus organismos integravam o Filo Pteridophyta. A divergência desse filo no processo evolutivo foi a primeira que atuais, que são herbáceas. Estamos falando da Ordem Lepidodendrales. Indique quais características permitiram que essas plantas tivessem esse porte. A Heterosporia e esporófitos independentes da água. B Microfilos alongados e maior taxa de fotossíntese. C A rigidez do seu tronco e a ausência de predadores. D Ter protostelo nas raízes e sifonostelo nos caules. E Células lignificadas e xilema secundário. béns! A alternativa E está correta. nça de células lignificadas e xilema secundário promovem um estelo mais rígido, independentemente de ser protostelo ou sifonostelo. Por isso, ele é e suportar maior peso e as células do xilema são aptas a conduzirem a água em maiores distâncias. 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 25/46 ocorreu para a formação do clado Euphyllophyta. As principais características que marcam a formação Monilophyta são: Surgimento do elemento de vaso, célula mais especializada do xilema; Presença de megáfilos (folhas com sistema vascular complexo); Anterozoides multiflagelados, que ainda necessitam da água para se movimentarem; Anatomia do estelo nos caules e rizomas, formando monilos. O xilema distribuído em forma de colar é chamado de xilema mesarco. Monilophyta. Esse filo é abundante desde o Carbonífero e atualmente é o segundo mais diversificado, atrás do clado Angiospermae. Existem cerca de 11.000 espécies descritas, sendo a maioria com afinidade tropical. No Brasil, temos inúmeras espécies de Monilophyta, sendo a Mata Atlântica o ambiente com maior número de registros. Muitas espécies são endêmicas. A maioria é terrestre e apresenta dependência da água para que um anterozoide flagelado nade até a oosfera e a fecunde. O ciclo de vida nesse Filo é do tipo diplobionte, ciclo que alterna gametófitos haploides (fase efêmera) com esporófitos diploides (fase duradoura) que realizam a meiose espórica. Os esporófitos são independentes da água para a reprodução, pois os esporos produzidos pelas espécies terrestres dependem do vento para se propagarem. Atualmente, Monilophyta é composto por quatro classes (Psilotopsida, Equisetopsida, Marattiopsida e Polypodiopsida), que contêm onze ordens. A homosporia é condição predominante, assim como a presença de eusporângio. Cladograma de Monilophyta. Psilotopsida Essa classe é composta por duas ordens, Ophioglossales e Psilotales. É tida como a mais derivada de Monilophyta. Ocorrem com maior frequência em regiões tropicais e subtropicais, mas também podem ser encontradas em regiões temperadas. Não existem registros fósseis, muito provavelmente porque esses organismos possuem estruturas delicadas e de pouca rigidez. Ophioglossales 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 26/46 Há aproximadamente 160 espécies descritas. São plantas de pequeno porte, com caule subterrâneo com estelo do tipo sifonostelo. Cada indivíduo possui duas folhas com coloração verde intensa. Uma delas é o trofófilo, a folha fotossintética. Em alguns táxons, a folha fotossintética pode ser uma folha simples. Em outros táxons a folha pode ser composta. Porém, nos dois casos ocorre uma nervura central principal e outras colaterais se distribuindo de modo reticulado. O segundo tipo de folha encontrado é o esporófilo, que porta os esporângios homosporados na planta fértil. Esses esporângios eusporangiados são amarelados e se abrem transversalmente, exibindo os esporos que abrigam (seta). A germinação dos esporos resulta na formação de diminutos protalos subterrâneos e aclorofilados, por isso eles possuem uma relação simbiótica com fungos micorrízicos para auxiliar na captação de nutrientes. Esses protalos são bissexuados. Após a fecundação, o embrião formado pode se manter subterrâneo por anos até emergir para o ambiente externo, exibindo o novo esporófito. Psilotales É composta por dois gêneros, Psilotume Tmesipteris, com espécies epífitas desprovidas de raízes, perdidas durante o processo evolutivo. No seu lugar estão os rizoides, para se fixarem nos troncos de árvores, seu substrato preferencial. Psilotum não possui folhas, mas pequenas escamas ou enações com uma única nervura. Seus rizomas emitem os rizoides e os caules eretos. A fotossíntese é realizada por todo o caule verde, ramificado dicotomicamente. Em corte transversal é possível observar um estelo do tipo protostelo. Apoiados nas 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 27/46 escamas estão os sinângios, estrutura globosa que contém internamente três esporângios com paredes fundidas, do tipo eusporângio. Hábito geral de Psilotum. Corte transversal, demonstrando caule protostélico. Escama (seta). Sinângios e esporângios. Os esporos produzidos nos esporângios são homosporados e germinam protalos bissexuados aclorofilados, que crescem subterrâneos e sempre associados aos fungos micorrízicos. Em cada protalo são encontrados arquegônios e anterídios, sendo que esses últimos geram anterozoides multiflagelados. Psilotum: A - Protalo bissexuado; B - Anterozoide multiflagelado. Aumento 15x e 990x. Tmesipteris possui plantas mais robustas e com folhas compostas. Algumas dessas folhas vão atuar como esporófilos, dando suporte aos sinângios. Hábito geral de Tmesipteris. Seta apontando sinângio, destacado no desenho. Equisetopsida Essa classe forma um grupo monofilético que divergiu cedo no processo evolutivo de Monilophyta. Surgiu no final do Período Devoniano e teve sua diversificação ao longo do Carbonífero. Há aproximadamente 300 milhões de anos existiu uma grande diversidade desses organismos, como os gêneros 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 28/46 Calamites, Archaecalamites, Sphenophyllum e Equisetum. Apenas esse último existe atualmente. Esses gêneros possuíam espécies arborescentes chegando a 30m de altura, sendo Archaecalamites uma exceção. Algumas das espécies fósseis de Equisetopsida desenvolveram grandes folhas e heterosporia. Calamites. A - Representação do hábito geral; Porções fossilizadas B - Caule; C - Raiz. Curiosidade Atualmente, existem cerca de 20 espécies de Equisetum descritas. São plantas herbáceas que perderam grande parte da sua diversidade morfológica. As exceções em relação ao porte são E. myriochaetum, que possui 3m de comprimento, e E. giganteum, que atinge até 12m. Equisetum é encontrado em regiões tropicais e temperadas. Essas plantas perenes possuem rizomas paralelos ao substrato, e deles surgem raízes ramificadas e outras do tipo tubérculo. Dos rizomas emergem caules eretos com epiderme fotossintetizante impregnada de sílica, conferindo maior rigidez à planta e relevo estriado. São observadas regiões de nó e entrenó. Os nós são circundados por microfilos reduzidos, geralmente não fotossintéticos, de formato triangular e lateralmente fundidos. Ramificações podem surgir dos nós. Hábito geral de Equisetum. Nó (*) com microfilo (seta). Na imagem abaixo podemos ver o detalhe do corte transversal de Equisetum com os nós. Corte transversal. Os esporófitos férteis desenvolvem estróbilos no ápice dos caules, formados por diversos esporófilos modificados, que se tornam esporangióforos peltados. Estes esporangióforos lembram pequenos guarda-chuvas com o pecíolo fixado no eixo central desse 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 29/46 Corte longitudinal. estróbilo. Cada pétala desse esporangióforo corresponde a um esporângio eusporangiado que produz homósporos. Esses esporos têm coloração verde e possuem elatérios para auxiliar na sua dispersão. Abaixo, podemos ver estas características em detalhe. Estróbilos no ápice do caule. Detalhe dos estróbilos. Corte longitudinal com detalhe do esporângio e esporangióforo. Detalhe dos esporos e elatérios. A germinação dos esporos forma protalos unissexuados ou bissexuados, a depender de fatores externos para a determinação, mas sempre ramificados. Quando são bissexuados, ao amadurecerem formam primeiro os anterídios e, após a liberação dos anterozoides, iniciam a formação dos arquegônios com oosferas, assim evitando a autofecundação. 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 30/46 Equisetum. A - Protalo, destacando arquegônio (ar); B - Anterozoide multiflagelado. Marattiopsida Essas plantas começaram a aparecer durante o Devoniano (Pecopteris), ocorrendo uma maior diversificação no Carbonífero (Psaronius), e até o início do Permiano ainda apresentavam grande diversidade de espécies. Nesse tempo, existiam espécies arborescentes de até 10m de altura, portando caules com largura de até 45cm. Raízes adventícias recobriam esses caules e auxiliavam na sustentação da planta, que tinha preferência por solos úmidos. Raízes adventícias não se originam da raiz do embrião. Elas são produzidas a partir do caule ou das folhas. Fóssil de folhas de Pecopteris. Corte transversal de fóssil de caule de Psaronius. Os organismos atuais estão inseridos em uma única Ordem (Marattiales), contendo seis gêneros e 200 espécies. Alguns dos gêneros atuais são: Angiopteris, que é encontrada na Ásia e pode medir até 5m de altura; Danaea, típica da América do Sul; Marattia, que se distribui na região tropical. O aspecto geral dessas plantas lembra o que conhecemos popularmente como samambaias. Elas têm porte que varia do arbustivo ao arbóreo. Apresentam rizomas de onde partem raízes e folhas que são megáfilos compostos pinados. Quando iniciam seu desenvolvimento, essas folhas nascem enroladas, formando báculos. Báculo. 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 31/46 Folhas compostas de Marattiales. O esporófito, ao se tornar fértil, apresenta eusporângios livres, aglutinados em grupos (soros) ou compartimentalizados em sinângios. Existem sinângios com simetria bilateral e alongados ou com simetria radial. Sinângios fechados (com seta indicando organização dos esporângios). Sinângios abertos. Organização dos esporângios (seta). O modo como os esporângios estão organizados é um caráter considerado relevante para a identificação de táxons nessa ordem. Nos esporângios, os esporos produzidos por meiose são homósporos. Ao germinarem, formam protalos bissexuados aclorofilados subterrâneos que se associam aos fungos micorrízicos. Entretanto, eles têm a capacidade de produzir clorofila quando crescem acima do solo. Polypodiopsida Registro fóssil Considera-se que esta Classe tenha passado por três radiações adaptativas até os dias atuais. Mas o que é a radiação adaptativa? A radiação adaptativa é caracterizada pela formação de novas espécies a partir de um ancestral comum durante um curto intervalo de tempo na escala geológica. Essas novas espécies formam grupos que se separam espacialmente e ocupam diferentes nichos ecológicos. 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 32/46 O primeiro evento de radiação teria ocorrido na Era Paleozoica, dentro do Período Carbonífero. Um exemplo de grupo próximo das atuais Polypodiopsida seria Pteridospermatophyta, já extinto. Neuropteris ovata - Período Carbonífero. Polypodiopsida extinta. Estima-se que o segundo evento aconteceu entre o final do Período Permiano e o início do Período Triássico, quando parte das Famílias atuais surgiu. Essas plantas possuíam algumas características que ainda estão presentes em plantas atuais, como, por exemplo, os esporângios que se desenvolvem a partir das folhas. Também nessa mesma época existiram samambaias que passaram a ter sementes, muitas com porte arbóreo e crescimento secundário, mas que depois se extinguiram. Glossopteris - Período Permiano.Acredita-se que a terceira radiação teria iniciado entre o final do Período Cretáceo e o início do Período Paleogeno, originando a grande maioria das Famílias e gêneros que encontramos hoje em dia, como é o caso de Lygodium. A partir dessa época, essas plantas começaram a ter esporângios reunidos em grupos (soros), e eles podiam ou não ser protegidos por uma membrana (indúsio). Suas folhas são do tipo megáfilo e também podem ser chamadas de frondes. Lygodium kalfussi - Período Paleogeno. Espécies atuais A classe Polypodiopsida é atualmente representada por sete ordens, totalizando mais de 10.600 espécies, todas leptosporangiadas. São elas: Osmundales (a mais basal), Hymenophyllales, Gleicheniales, Schizaeales, Salviniales, Cyatheales, Polypodiales. As duas últimas são as mais derivadas. 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 33/46 Cladograma da classe Polypodiopsida. Essas plantas, de um modo geral, vivem em condições de alta umidade, com pouca luz e sem vento, mas podem ser encontradas em uma grande diversidade de ambientes. Existem samambaias com a capacidade de sobreviver em ambientes com teor de sal elevado, como os mangues. Poucas espécies têm adaptações para sobreviverem em ambientes áridos. Nesse caso, elas possuem uma camada de cera ou pelos nas folhas. Em algumas, também podem ser encontrados caules e folhas suculentos que armazenam água. Espécies típicas de regiões temperadas e frias apresentam folhas decíduas, isto é, que caem na proximidade do inverno. Entretanto, a maior riqueza de espécies está na região dos trópicos. Comentário No Brasil, são encontrados representantes de cada uma dessas ordens. Inclusive, temos aqui muitas espécies endêmicas, principalmente na Mata Atlântica. Caracterização geral A classe Polypodiopsida reúne plantas cujos esporófitos têm grande variação de tamanho. Existem espécies milimétricas em Hymenophyllales e outras, em Cyatheales, com até 20m de porte arbóreo. Os esporófitos são a fase duradoura do ciclo de vida e produzem esporângios que estão sempre na face do megáfilo (ou fronde), que fica voltada para o substrato. Leptosporângio fechado. Os esporângios são do tipo leptosporângio — condição derivada dentro de Monilophyta. Na sua estrutura há um pedúnculo que o mantém ligado à superfície da folha (epiderme). Um anel de células com paredes espessadas que se contraem quando perdem água é chamado de ânulo. O estômio possui um conjunto de células com paredes mais delicadas, que se rasgam quando ocorre a contração do ânulo. Isso catapulta os esporos para fora do esporângio. Leptosporângio aberto com esporos liberados. Os integrantes dessa classe são organismos de grande complexidade. Sendo assim, há muitos caracteres que são avaliados para que eles sejam identificados corretamente. Para distingui-los ao nível de ordem, é preciso observar muitas das características da morfologia e anatomia de raízes, rizoma, caules e folhas. Quanto aos elementos de reprodução, são observadas as morfologias dos esporângios, soros, indúsio, esporos e protalos com seus gametângios. A seguir, vamos conhecer algumas dessas características diagnósticas. Desse modo, será possível que você construa um pequeno portifólio da diversidade 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 34/46 desses caracteres em sua memória visual. 1 - Morfologia e anatomia de raízes; morfologia e anatomia do rizoma; morfologia e anatomia do caule: Corte transversal de raiz - protostelo. Rizoma - sifonostelo. Rizoma (Polypodium spp.) com pecíolo da folha emergindo. 2 -Tipos de frondes; como elas se inserem nos caules; se há distinção ou não entre as folhas férteis ou estéreis; se há presença de estômatos e cutícula. Tipos básicos de frondes que podem ser encontradas em Polypodiopsida. 3 -Tamanho e forma dos esporângios; presença ou ausência do ânulo; posição do ânulo no esporângio e posição de abertura; presença ou ausência de indúsio e sua morfologia; morfologia dos soros. Exemplos da diversidade morfológica dos esporângios em Polypodiopsida. As setas correspondem aos ânulos dos diferentes esporângios. Abaixo, apresentamos alguns tipos de soros e indúsios encontrados em Polypodiopsida. Ausência de indúsio Indúsio arredondado (peltado) Indú (ren 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 35/46 Ilustramos, nas imagens a seguir, alguns exemplos de soros sem indúsio em Polypodiales. Platycerium spp. (Chifre-de-veado). Polypodium spp. com detalhe dos soros. Agora conheça um pouco da diversidade de soros com indúsio em Polypodiales e Hymenophyllales: Thelypteris spp. Indúsio reniforme. Blechnum spp. Indúsio linear. 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 36/46 Asplenium spp. Indúsio linear. Hymenophyllum spp. Indúsio bivalvar. Na imagem a seguir, a localização do indúsio em imagem de corte transversal da folha. São exemplos de diversidade morfológica de soros com falso indúsio em Polypodiales: Pteridium spp. Pteridium spp. Corte transversal da borda da folha. Adiantum spp. Avenca. Percebe a diversidade de características morfológicas desse grupo de plantas? Agora conheça exemplos de soros em Salviniales (samambaias aquáticas), abrigados em esporcarpos: Esporocarpo de Salvinia fechado. 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 37/46 Esporocarpo de Marsilea aberto. 4 - Morfologia dos esporos; se são homósporos ou heterósporos (esse último só ocorre em Salviniales). Ambos os tipos de esporos possuem grande variação tanto na forma quanto na ornamentação do seu envoltório. Essa diversidade pode ser encontrada inclusive dentro de um mesmo gênero, como é o caso de Polypodium e Anemia. Abaixo, podemos ver a diversidade de homósporos em algumas ordens de Polypodiopsida. Polypodium spp. (Polypodiales). Anemia spp. (Schizaeales). Spicantopsis spp. (Polypodiales). Hymenophyllum spp. (Hymenophyllales). Além das variações das formas e ornamentações do envoltório dos heterósporos, também é possível notar a diferença de tamanho entre eles. Os megásporos podem ser 10 vezez maiores que os micrósporos. Ambos possuem 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 38/46 envoltório ornamentado, mas ao rompê-lo é possível ver que os esporos que são abrigados por ele são lisos (*megásporo, seta micrósporo). Heterosporia - Salviniales. A, B - Megásporo; C, D - micrósporo com seus envoltórios. 5 - Morfologia do gametófito; presença ou não de gametófito endospórico; morfologia do anterídio; número de cromossomos. Protalo de Polydiopsida. Na imagem abaixo, podemos observar em detalhe o protalo. Reprodução em Polypodiopsida Ciclo diplobionte com homósporos. O ciclo de vida diplobionte com homosporia é o mais frequente e apresenta o mesmo padrão descrito para outras plantas vasculares sem sementes. Os esporângios são formados diretamente nas folhas dos esporófitos e, através da meiose, as células do tapete contidas neles resultam em esporos iguais em qualquer um dos esporângios. Ao germinar, os esporos dão origem aos protalos (gametófito) clorofilados em formato de coração (cordiforme). Regiões distintas de um mesmo protalo irão formar anterídios e arquegônios com seus respectivos gametas. A fecundação ocorre dentro do 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 39/46 arquegônio, que é onde se inicia o desenvolvimento do esporófito, que na sua fase inicial ainda está ligado ao protalo, que se desintegra após o desenvolvimento das raízes do esporófito. Ciclo diplobionte com heterósporos. Durante o ciclo de vida diplobionte com heterosporia são formados os esporocarpos nos esporófitos,e dentro deles são produzidos muitos esporângios. Alguns esporocarpos contêm megasporângios e muitos têm microsporângios. Os esporocarpos são típicos de Salviniales e localizam-se no rizoma, imersos na água. Cada tipo de esporângio dará origem, a partir da meiose de células do tapete, a seus respectivos tipos de esporos: megasporângios formando megásporos e microsporângios formando micrósporos. Assim também acontece em Selaginellales e Isoëtales: a germinação dos gametófitos também ocorre por endosporia. Portanto, após mitoses o megásporo origina um megagametófito (♀) dentro do seu próprio envoltório. Quando o megagametófito amadurece, produz oosfera dentro do arquegônio. Após as mitoses, o micrósporo produz dentro do seu envoltório um microgametófito (♂), que quando maduro libera seus anterozoides que foram formados no anterídio. Assim, temos gametófitos que são dioicos (unissexuados). Após a fecundação, inicia-se a formação do embrião que irá desenvolver um novo esporófito. Polypodiopsida – diversidade e a ornamentação A ordem Polypodiales é a mais diversa e abrange as samambaias, que nos são mais familiares. Muitas delas são utilizadas na ornamentação ou ocorrem espontaneamente em calçadas, muros, barrancos e em seu hábitat natural. De um modo geral, a maioria delas é epífita, mas encontramos também espécies que têm preferência pela terra como substrato. Abaixo, exemplificamos gêneros de Polypodiales utilizados na ornamentação e substratos preferenciais. 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 40/46 Adiantum spp. (Epifita-Terrícola). Avenca. Asplenium spp. (Epifita-Terrícola). Ninho-de-passarinho. Dovalia spp. (Epifita- Trepadeira). Renda- Portuguesa. Polypodium spp. (Terrícola - Epífita). Pteris spp. (Epífita). Samambaia-prateada. Platycerium spp. (Epífita). Chifre-de- veado. A ordem Cyatheales é a única com samambaias de porte arbóreo que têm o solo como seu substrato. Geralmente, são chamadas de fetos arborescentes. Produzem esporos em esporângios reunidos em soros, assim como as outras Polypodiopsida, mas diferem por formar troncos. Eles não são constituídos de madeira, pois não formam tecido secundário, mas sim por marcas compactas de raízes adventícias. Por muitos anos a espécie Dicksonia sellowiana (Samambaia-açú), nativa da região sul e sudeste da Mata Atlântica, foi explorada, tendo seus troncos cortados para a formação de xaxim. Atualmente, essa prática é proibida, pois esses organismos têm crescimento muito lento, levando mais de 50 anos para atingir porte arborescente. Como tal espécie possui uma única zona de crescimento no ápice (meristema apical), ao cortar o tronco, a planta não será mais capaz de crescer ou de produzir folhas e irá morrer. Os estudos científicos sobre propagação dessa espécie ainda não geraram informações suficientes para permitir seu cultivo comercial. Dicksonia spp. (Terrícola). Samambaia-açu (Xaxim). As plantas a seguir são facilmente encontradas em áreas de Mata Atlântica: 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 41/46 Lygodium É uma samambaia trepadeira que cresce se enrolando em troncos de árvores. Gleichenia Cresce diretamente no solo, entremeada a outras vegetações, e é muito comum em barrancos de áreas degradadas. Hymenophyllum É extremamente delicada e sensível à dessecação, pois não possui mecanismos avançados para conter a perda de água. Por isso, é comum vê-la em cima de vegetações próximas a cachoeiras e outros corpos de água. Anemia Tem espécies com maior tolerância a variações ambientais. Além da Mata Atlântica, estão presentes no Cerrado e Caatinga. Crescem diretamente no solo e toleram tanto áreas sombreadas quanto áreas mais expostas ao sol. A ordem Salviniales talvez seja a única que, num primeiro momento, não desconfiaríamos ser uma samambaia. Elas são preferencialmente aquáticas, encontradas em regiões temperadas e tropicais. Seus três gêneros são utilizados para ornamentação em lagos e aquários de água doce: Salvinia, Marsilea e Azolla. Suas folhas possuem muitos pelos que auxiliam a escoar a água, permitindo que fiquem acima da linha da água. Saiba mais Azolla possui uma relação de simbiose com a cianobactéria Anabaena, encontrada em cavidades das suas folhas. Inclusive, é comum encontrar Azolla em cultivos de arroz. Isso ocorre pois a associação simbiótica entre essas duas espécies aumenta a disponibilização de compostos nitrogenados para as plantas de arroz, melhorando a produtividade da plantação. Abaixo, podemos ver os gêneros de Salviniales mais frequentes no Brasil: Salvinia spp. Marsilea spp. Azolla spp. 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 42/46 Monilophyta: usos no nosso cotidiano Neste vídeo, a especialista explica como estes organismos podem ser usados e reconhecidos em nosso cotidiano. Vem que eu te explico! Os vídeos a seguir abordam os assuntos mais relevantes do conteúdo que você acabou de estudar. Módulo 3 - Vem que eu te explico! Psilotopsida Módulo 3 - Vem que eu te explico! Equisetopsida Módulo 3 - Vem que eu te explico! Marattiopsida Falta pouco para atingir seus objetivos. Vamos praticar alguns conceitos? Questão 1 O filo Monilophyta contém as classes Psilotopsida, Equisetopsida, Marattiopsida e Polypodiopsida. Escolha a alternativa que reúne as características que essas classes compartilham e que, portanto, são próprias de Monilophyta. I. Xilema contendo elementos de vaso. II. Anterozoides multiflagelados. III. Estelo do caule/rizoma com xilema mesarco. IV. Esporângios reunidos em sinângios V. Presença de leptosporângio. A I, II, III 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 43/46 Considerações finais Neste conteúdo, aprendemos sobre a evolução das plantas vasculares. Foram apresentados diversos fósseis considerados importantes para o surgimento das plantas vasculares sem sementes, levando aos seres que conhecemos B II, III, IV C III, IV, V D I, III, V E II, IV, V béns! A alternativa A está correta. hyta foi o primeiro táxon no qual foi encontrado xilema contendo elementos de vaso. Essas células são consideradas as mais derivadas no processo o. Também foi o primeiro a apresentar anterozoides multiflagelados. Já o estelo no caule e rizoma possuem xilema mesarco, o que é uma rística peculiar do grupo. Esse tipo de xilema tem forma de colar (Latim moniliformis), e é por causa dessa característica que esse táxon se chama hyta. Questão 2 Polypodiopsida é a classe mais diversa de Monilophyta. Como sabemos que estamos vendo uma Polypodiopsida? Marque a opção que possui estruturas que podem ser encontradas nessa classe. A Sinângio, escama, trofófila única. B Heterósporo, indúsio, soros. C Rizoma, sinângio, báculo. D Estróbilo, homósporo, esporangióforo. E Indúsio, homósporo, microfilo. béns! A alternativa B está correta. m Salviniales, que pertence à Polypodiopsida, é a única que apresenta heterósporo. O indúsio é uma membrana que protege os soros e ambos são ados em plantas de todas as ordens que ocorrem em Polypodiopsida 21/04/2022 22:05 Pteridófitas https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/02760/index.html# 44/46 p , q atualmente. As plantas atuais desses grupos conservaram muitas das características de seus ancestrais fósseis. Os filos Lycophyta e Monilophyta possuem organismos viventes cujas relações filogenéticas e suas principais características foram analisadas aqui. As três ordens de Lycophyta se diferenciam principalmente em relação à presença de homosporia/heterosporia, de lígula e de xilema secundário. Já Monilophyta possui grande diversidade de organismos contidos em quatro classes, cujas estruturas reprodutivas possuem informações relevantes para a identificação desses táxons.Além delas, caraterísticas ligadas à morfologia e à anatomia também auxiliam na definição desses grupos. O Brasil é uma localidade de grande relevância para esses organismos, tanto pelo endemismo como pelo grande número de espécies, sendo a Mata Atlântica o ambiente com maior número de registros. Muitas dessas plantas nos são familiares, pois muitas samambaias são ornamentais e, portanto, pertencem ao nosso cotidiano. Podcast Antes de encerrarmos, a especialista fala sobre as expedições de Von Martius no Brasil colônia, um período de relevância para a história da botânica no país, seu contexto histórico e algumas das descobertas botânicas ocorridas. Referências BRESINSKY, A.; KÖRNER, C.; KADEREIT, J. W.; NEUHAUS, G.; SONNEWALD, U. Strasburger’s plant sciences: including prokaryotes and fungi. Heidelberg: Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2013. EDWARDS, D. S. Aglaophyton major, a non-vascular land-plant from the devonian rhynie chert. In: Botanical Journal of the Linnean Society, 93(2), 173-204p. 1986. Consultado na internet em: 15 dez. 2021. EDWARDS D.; KENRICK P. 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Ele pode ser encontrado no canal MartinMicroscope, no YouTube. Assista ao vídeo The evolution of early Plants, que apresenta um panorama geral sobre a evolução das plantas até chegarmos às plantas vasculares. Diversos fósseis são exibidos. Ele pode ser encontrado no canal Anthöny Pain, no YouTube. O som original é em inglês, mas existe a possibilidade de ativar as legendas traduzidas para o português. Assista ao vídeo Fern time lapse, que mostra o crescimento de uma samambaia, registrando o início do surgimento dos báculos até a abertura completa das folhas. Ele pode ser visto no canal Learjet15, no YouTube. Veja também a animação sobre o ciclo de vida das samambaias Biology 3 sec life cycle of a fern plant (Polypodium), que pode ser encontrada no canal Elmoasser Books, no YouTube. Baixar conteúdo javascript:CriaPDF()
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