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ASPECTOS MORFOFUNCIONAIS E EVOLUTIVOS A flor: Discente: Helen Susany Melo da Silva UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO CURSO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS DISCIPLINA: BIOLOGIA E SISTEMÁTICA DE ESPERMATÓFITAS Introdução O conceito da flor;1 A origem evolutiva;2 A morfologia;3 As etapas de desenvolvimento dos órgãos florais. 4 Conceito e perspectivas históricas E v o l u ç ã o Foram encontradas estruturas semelhantes a flores, datadas de 140 milhões de anos. FLORES JURÁSSICAS Fóssil mais antigo de angiosperma conhecido; Encontrado no nordeste da China; Archaefructus liaoningensis E v o l u ç ã o Provavelmente habitava em locais de águas rasas; Graças a descoberta desse fóssil o pensamento de que flores grandes como a magnólia eram mais primitivas Archaefructus liaoningensis modelo 3D E v o l u ç ã o Novos fossei encontrados, datados de 100 milhões de anos deram pista de que as flores seriam como a Amborella trichopoda . Elas seriam pequenas, unissexuais e com coloração inconspícua. Estruturas Além de ser o local de produção e abrigo dos gametófitos, a flor está diretamente envolvida em várias etapas do processo reprodutivo, como a recepção do grão de pólen pelo estigma e o direcionamento do tubo polínico através do estilete até o óvulo, Estruturas Estruturas Inflorescência Estruturas Intervalos de tempo entre a iniciação de dois órgãos sucessivos Plastocronos Os órgãos surgem em pulsos, com plastocronos desiguais e ângulos de divergências formados entre os órgãos adjacentes também desiguais. Os órgãos de um mesmo verticilo possuem plastocronos muito curtos ou mesmo inexistentes, porque a iniciação de órgãos costuma ser simultânea ou em uma sequência rápida em cada verticilo, embora o plastocrono entre dois verticilos geralmente seja longo. Não há um padrão de ângulos de divergências entre órgãos dentro de um mesmo verticilo ou entre verticilos diferentes Estruturas Filotaxia Verticilada Espiralada Irregular ou caótica Estruturas Parastíquios Ortostíquios Estruturas Filotaxia verticilada Sinorganização A sinorganização floral resulta em uma arquitetura floral complexa que pode interferir nos mecanismos de polinização das plantas. Filotaxia verticilada Estruturas zigomorfia (simetria bilateral) Filotaxia espiral actinomorfia (simetria radial) maior preferência dos insetos Estruturas (AUTOR, XXXX) É formada por um conjunto de órgãos básicos. Cálice Corola Androceu Gineceu C Á L I C E São associadas a proteção; Apresentam duas barreiras: É o conjunto de sépalas; - Química: grande espessura; células fenólicas. - Física: Esclerênquima e ráfides no mesofilo; Estômatos e mesofilo em paliçada repleto de cloroplastos; Podem apresentar cor chamativa; sépalas de Liliaceae C O R O L A Atração dos animais polinizadores; Podem ter função protetora; Possuem células epidérmicas papilosas; São folhas modificadas chamadas de pétalas; pétalas de Aechmea Faciata Células epidérmicas com paredes finas, cuticularizadas, mesofilo constituído de aerênquima; Semelhanças com as sépalas: FILETE Estrutura que funciona como uma haste longa e fina A N D R O C E U Formado por um conjunto de estames; ANTERA Aloja os sacos polínicos; Diferentes tamanhos; Tipo e número de tecas; Estames de alimentação: Estames de fertilização: São menores, porém visíveis aos polinizadores; São maiores, porém mais camuflados Conectivo: liga a antera ao filete Flores com linhagem derivada Apresenta diferenciação nos filetes; sendo apresentados unidos com outras estruturas. un iã o en tr e fil et es n a Le gu m in os ae união entre anteras na A steraceae G I N E C E U Conhecido como carpelo, apresenta a seguinte composição: Ovário Estilete Estigma Estrutura que vai ser desenvolvida em fruto; Conecta o ovário ao estigma e é uma estrutura compacta; Região apical que exerce o papel de adesão do grão de pólen; Posição do gineceu OSMÓFOROS NECTÁRIOS ELAIÓFOROS RESINAS Estruturas secretoras florais (RECH, 2014) Células ou tecidos que produzem, armazenam e/ou liberam metabólitos especiais, os quais atuam na interação da planta com outros seres vivos. Atração Defesa OSMÓFOROS Típicos Difusos Células epidérmicas papilosas. São responsáveis pela síntese e liberação de substâncias voláteis durante a antese. - Também podem atuar como glândulas de recompensa. Figura 1. Fotomicrografias das sépalas e pétalas do gênero Barbosella (B. dusenii, B. macaheensis e B. miersii). Fonte: FOSTNER, 2020. Células epidérmicas e/ou parenquimáticas bem distribuídas. Orchidaceae, Apocynaceae, Araceae, Aristolochiaceae, Nelumbonacea e Passifloraceae. NECTÁRIOS São estruturas produtoras e secretoras de néctar (compostos por epiderme, parênquima especializado e sistema vascular). Figura 2. Fotografias da cavidade nectífera de Pteroglossa roseo-alba (J-L) e de Sacoila lanceolata (M-O). Fonte: FIGUEIREDO, 2018. Quanto à função: Nupciais Extranupciais Quanto à morfologia: Estruturados Não estruturados ELAIÓFOROS São glândulas que produzem e liberam óleos. Apresentam epiderme secretora (células papilosas ou em paliçada que podem conter tricomas). *Em pares na lateral da flor. RESINAS Produção de resinas que são utilizadas por insetos. - Presente em flores e inflorescências. Desenvolvimento Processo em que as angiospermas produzem um padrão de expressão do gene em meristemas (RECH, 2014)Estímulos: n de folhas, nível de biomassa floral Transição do meristema vegetativo para o reprodutivo A indução é regulada por uma rede gênica complexa - Crescimento determinado - Aumento de plasmodesmos - Aumento das células periféricas Os estádios de formação dos órgãos florais são divididos em: - Inicial - Organogenéticos Em geral, a ordem de iniciação dos verticilos é acrópeta: cálice, corola, androceu e gineceu Platycrater arguta Os carpelos (estrutura feminina) são iniciados antes dos estames (masculina) - Pode ocorrer sobreposição no tempo de iniciação - Em leguminosas a interrupção é comum devido a iniciação precoce do carpelo Apesar de muito raro, pode ocorrer iniciação basípeta - do vértice para base (RECH, 2014) (REC H , 20 14) Padrões de iniciação dos órgãos florais em sucessão transversal As sépalas são os primeiros órgãos do perianto a surgir no meristema floral - em ordem helicoidal 1.Sépalas Ordem de iniciação helicoidal no verticilo de sépalas de Cassia fistula L Iniciação em uma sequência - primórdio seguinte fica posição oposta ao anterior 2.Pétalas São iniciadas de forma simultânea Sobreposição de iniciação de verticilos florais em Dypteryx alata Vogel. É comum ocorrer um atraso da iniciação das pétalas em relação às sépalas, havendo, muitas vezes, sobreposição com os primórdios de estames O alongamento das pétalas é tão tardio de forma que elas podem ser inconspícuas até próximo à antese Bougainvillea glabra Helianthus annuus Anthurium sp. Estrutura que faz parte da flor; Se liga com as outras estruturas da flor; Funções: reprodução e atrair polinizadores; É uma folha diferenciada; Não faz parte da flor; Chamar atenção dos polinizadores; Pétalas Brácteas 3.Estames Surgem no ápice floral em posição geralmente alterna à das pétalas Desenvolvimento dos órgãos florais em Indigofera lespedezioides Kunth., mostrando que, no padrão verticilado, os mesmos se desenvolvem alternos aos órgãos do verticilo adjacente. Note a iniciação unidirecional dos estames antessépalos e antepétalos A ordem de iniciação pode apresentar variações em uma mesma família e até em um mesmo gênero Podem ser iniciados em um único verticilo, em dois verticilos ou múltiplos, o que caracteriza poliandria 4.Carpelo Os carpelos iniciam-se, geralmente, no centro do meristema floral, rodeado pelos órgãos dos demais verticilos florais Há flores com somente um carpelo e outras com mais Carpelo surgindo concomitantemente ao primeiro primórdio de estame antessépalo Trêscarpelos iniciados no centro do meristema floral- gineceu sincárpico Dois carpelos livres - gineceu apocárpico Sinorganização Especialização floral, desenvolvida no estágios intermediários e finais, que confere conexão entre órgãos (RECH, 2014) floral Mesma natureza (conação)Natureza diferente (adnação) - Estames e pétalas - Unidos pela base - Circunda o carpelo - Sépalas, pétalas e carpelos - Corola tubular e gineceu sincárpico Forma um aparato funcional associado diretamente a mecanismos de polinização - Encontrado em espécies basais - Aborto de órgão = declinia A redução no número de órgãos florais por verticilo ou até mesmo a ausência total de um dos verticilos na flor pode resultar em diclinia e ocorre por meio de duas vias ontogenéticas: Interrupção do seu alongamento Ausência completa do órgão - Imperceptíveis ao olho nu - Supressão do verticilo de pétalas Copaifera langsdorffii Desf Bauhinia divaricata L. Conclusão A predominância de espécies de angiospermas na Terra deve-se ao sucesso do surgimento da flor, que possibilitou vias mais eficazes na reprodução cruzada. Este fato está intimamente relacionado aos agentes polinizadores, os quais,junto com as flores, diversificaram-se, tornando-se algumas vezes especializados na polinização de uma única espécie vegetal. Referências RECH, A. R; AGOSTINI, K.; OLIVEIRA, P. E.; MACHADO, I. C. Biologia da Polinização. 1ª ed. Rio de Janeiro: Editora Projeto Cultural, 2014.
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