Buscar

EVOLUÇÃO DAS PLANTAS

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 29 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 29 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 9, do total de 29 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

CENTRO UNIVERSITÁRIO MAURÍCIO DE NASSAU - UNINASSAU
AGRONOMIA
ANDRESSA GABRIELLA BARBOSA DOS SANTOS XAVIER
IGOR HENRIQUE AIRES BARBOSA
ROBSON RAMOS MONTEIRO
VITÓRIA FUKAMATSU MARIANO DA SILVA
WDSON DE ARAÚJO PEREIRA
A EVOLUÇÃO DAS PLANTAS:
UMA BREVE HISTÓRIA
CACOAL
2023
ANDRESSA GABRIELLA BARBOSA DOS SANTOS XAVIER
IGOR HENRIQUE AIRES BARBOSA
ROBSON RAMOS MONTEIRO
VITÓRIA FUKAMATSU MARIANO DA SILVA
WDSON DE ARAÚJO PEREIRA
A EVOLUÇÃO DAS PLANTAS:
UMA BREVE HISTÓRIA
Trabalho apresentado ao Curso de
Agronomia do Centro Universitário
Maurício de Nassau - UNINASSAU, como
parte das exigências da disciplina de
Botânica Geral.
Orientador: Dr. Mateus Aparecido
Clemente.
CACOAL
2023
3
“Para que a primeira forma de vida surgisse na Terra, foram necessários
milhões e milhões de anos. E a História da vida sobre este planeta tem
sido de incessantes transformações de seres animados e inanimados à
procura do ponto de equilíbrio, que nunca é atingido porque nada é
estático ao longo do tempo.”
(Sinval Neto, em Manual de Ecologia dos Insetos, 1976)
4
RESUMO
O Reino Vegetal constitui todos organismos autótrofos e fotossintetizantes, sendo imprescindíveis
para a manutenção da vida na Terra. A menor parcela estrutural e funcional dos organismos vivos
são as células, sendo o local onde todas as reações metabólicas essenciais acontecem. Desta
forma, se faz importante entender como essas pequenas estruturas evoluíram e se agruparam
para formar os atuais organismos, mais complexos e diversificados. Portanto, o objetivo geral
deste trabalho é apresentar passo a passo de como ocorreu a formação dos primeiros organismos
vivos e como ocorreu o seu processo de evolução e transformação. A linha de pesquisa se detém
especificamente na evolução das Plantas, desde sua adaptação ao ambiente terrestre com as
Briófitas, até a formação de flores e frutos com as angiospermas. Sabe-se que o organismo
fotossintetizante que precedeu a origem das primeiras briófitas foram as algas verdes. Com a
adaptação destas ao ambiente terrestre novas estruturas para absorção de nutrientes precisou ser
originada, na Pteridófitas observa-se os primeiros passos da independência das plantas em
relação ao ambiente aquático, mesmo que não ocorra de forma verdadeira, pois estas ainda
utilizam deste ambiente úmido para reprodução. Enquanto que, nas Gimnospermas
desenvolveu-se esta independência através da formação dos grãos de pólen, que seriam
carregados pelo vento. Por fim, as Angiospermas contam como máxima evolução atualmente,
apresentando a formação das flores e dos frutos, além do desenvolvimento de uma relação
evolutiva benéfica com alguns insetos, os quais são responsáveis pela maior parte da dispersão
destas pelo ambiente.
Palavras-chave: Angiospermas; Briófitas; Células; Evolução; Pteridófitas; Gimnospermas.
5
SUMÁRIO
RESUMO........................................................................................................................................... 4
1. INTRODUÇÃO...............................................................................................................................6
2. DESENVOLVIMENTO................................................................................................................... 7
2.1 ORIGEM DA VIDA................................................................................................................. 7
2.1.1 FORMAÇÃO DE MACROMOLÉCULAS..................................................................... 10
2.2 OS PRIMEIROS SERES VIVOS..........................................................................................12
2.2.1 EVOLUÇÃO DO METABOLISMO............................................................................... 12
2.2.2 EVOLUÇÃO DA FOTOSSÍNTESE E A GRANDE OXIDAÇÃO...................................14
2.2.3 TEORIA DA ENDOSSIMBIOSE..................................................................................15
2.4 DESENVOLVIMENTO DE ORGANISMOS MULTICELULARES......................................... 18
2.5 EVOLUÇÃO DAS ALGAS.................................................................................................... 20
2.6 ADAPTAÇÃO À VIDA TERRESTRE E A ORIGEM DAS ESTREPTÓFITAS.......................22
2.7 ORIGEM DAS CRIPTÓGAMAS VASCULARES: PTERIDÓFITAS......................................24
2.8 ORIGEM DAS ESPERMATÓFITAS: GIMNOSPERMAS..................................................... 24
2.9 SURGIMENTO DAS FANERÓGAMAS: ANGIOSPERMAS.................................................25
3. CONCLUSÃO.............................................................................................................................. 27
REFERÊNCIAS............................................................................................................................... 28
6
1. INTRODUÇÃO
O surgimento da vida na Terra decorreu após um período de 2 bilhões de anos. A partir de
organismos simples e primitivos, a evolução pode originar uma infinidade de organismos
complexos e diversificados (FERRI, 1981). O planeta Terra tem em torno de 4,5 bilhões de anos,
no entanto, os primeiros organismos multicelulares se originaram há apenas 650 milhões de anos.
Foi através destes organismos primitivos que as plantas, animais e fungos evoluíram (PAVIN,
2001). Atualmente, há cerca de 10 milhões de seres vivos de diferentes grupos e, dentre estes,
cerca de 1,7 milhão de espécies já foram identificadas e nomeadas. A divisão atual destes
organismos é feita em cinco grupos: Monera, Protista, Fungi, Vegetal e Animal (PAVIN, 2001). Por
serem essenciais à manutenção na vida humana, o estudo das plantas desperta o interesse
(PRISCO, 2023). O Reino Vegetal é constituído por organismos multicelulares, autótrofos e
fotossintetizantes que evoluíram a partir de algas verdes e se adaptaram à vida terrestre. Cerca
de 320 mil espécies vegetais são conhecidas. Atualmente está dividido em 4 grupos: Briófitas,
Pteridófitas, Gimnospermas e Angiospermas (PAVIN, 2001).
O objetivo principal deste trabalho é apresentar todos os aspectos que envolvem o
surgimento dos primeiros microrganismos até a evolução das plantas. Por sua vez, os objetivos
específicos trata-se de demonstrar quais as condições presentes na Terra primitiva e que
propiciou o surgimento dos coacervados; entender como esses coacervados se tornaram nos
primeiros organismos vivos capazes de obter alimento do meio externo; compreender quais
processos evolutivos levaram ao surgimento das primeiras células procarióticas e sua evolução
em seres eucariontes; demonstrar como surgiram os organismos pluricelulares; e por fim, mostrar
quais processos levaram a origem das algas verdes, antecessoras das plantas vegetais, bem
como todo o processo desde o surgimento das Briófitas até as Angiospermas.
7
2. DESENVOLVIMENTO
2.1 ORIGEM DA VIDA
Estima-se que o planeta Terra possui cerca de 4,5 bilhões de anos, no entanto, o
surgimento da vida só foi possível há cerca de 3,8 bilhões de anos, com o surgimento da água em
estado líquido, que formou os oceanos (COSTA & GALEMBECK, 2015). O surgimento da crosta
terrestre, por sua vez, teve sua origem a partir de atividades vulcânicas (Figura 1) que expeliram
seu magma e, após este ter se arrefecido - resfriado -, formou-se as rochas ígneas. Outros tipos
de rochas também estavam presentes na crosta, sendo estas oriundas dos meteoros (MENDÃO,
2007). Entre 3,8 e 3,9 bilhões de anos, o planeta sofreu um bombardeio de meteoros, estas
imensas rochas se chocaram com a terra ajudando-a a se manter aquecida (RAVEN, 2014) e,
juntamente com a atividade vulcânica fazia da atmosfera terrestre constituída principalmente de
CO2 (dióxido de carbono) e CH4 (metano). Estes componentes ocasionaram uma espécie de efeito
estufa, que fez com que as temperaturas da Terra chegassem de 30 a 50°C (MENDÃO, 2007).
Figura 1: Terra Primitiva
Fonte: https://cursinhocarolina.org/2018/05/origem-da-vida-resumo-biologia/
Assume-se também que neste período da Terra primitiva,não havia presença do gás
oxigênio (O2) e, consequentemente, não havia a camada protetora da terra - camada de ozônio -
para proteger a superfície da incidência dos raios ultravioleta. Também era possível encontrar na
atmosfera a presença de outros compostos gasosos, como o Nitrogênio (N2), Amônia (NH3),
Hidrogênio (H2) e vapores de água (NISHIDA, 2023) que, como foi explicado no parágrafo anterior,
originou-se devido às temperaturas elevadas da atmosfera terrestre. Além disso, encontrava-se
quantidades significativas de sulfetos e cianetos, o que tornava o ambiente muito redutor (COSTA
& GALEMBECK, 2015). Pode-se afirmar que o ambiente era redutor devido a presença de pirite e
8
também pelo elevado teor de ferro ferroso em sedimentos provenientes do Pré-câmbrico antigo.
Ainda, os gases presentes na atmosfera primitiva geraram os primeiros compostos orgânicos,
sendo eles: formaldeído e ácido cianídrico. Juntas, a partir dessas moléculas originaram-se
moléculas mais complexas que podem ser consideradas como um intermédio para a origem dos
principais compostos básicos da vida naquele ambiente da atmosfera primitiva (MENDÃO, 2007).
Sob o efeito também de constantes tempestades elétricas, estes compostos orgânicos
passaram por reações químicas que transformaram essas moléculas simples em moléculas mais
complexas, tais moléculas teriam sido levadas pelas chuvas até os oceanos, onde formaram uma
“sopa primitiva”, sendo esta carregada por aminoácidos, açúcares simples, ácidos graxos e
nucleotídeos. Essa sopa primitiva, constituída ricamente em matéria orgânica, deu origem aos
coacervados (Figura 2) há cerca de 2 bilhões de anos - grupos de moléculas orgânicas que são
envoltas por moléculas de água - que, posteriormente, adquiriram a capacidade de regular suas
próprias reações e também de se duplicar (NISHIDA, 2023).
Figura 2: Coacervados
Fonte: https://biologando.wixsite.com/biologando/origem-da-vida
Em 1935, o bioquímico russo Aleksandr I. Oparin e o geneticista inglês John B. S. Haldane
elaboraram um esquema que demonstraria a hipótese a qual eles afirmavam ser sobre a origem
da vida no planeta (Figura 3). De acordo com estes estudiosos, por meio de reações químicas
entre algumas moléculas simples, tais como: CH4, CO, CO2, H2, H2S, HCN, NH3, H2O e outras,
seriam capazes de se transformar em estruturas mais complexas como os aminoácidos, açúcares,
ácidos nucléicos e lipídeos. A partir então destas estruturas complexas, após alguns milhões de
anos, estas formariam os biopolímeros e estes, por sua vez, seriam responsáveis pela origem dos
coacervados (ZAIA & ZAIA, 2008). Mendão (2007) afirma que os coacervados são oriundos de
moléculas que se atraíram devido às cargas elétricas opostas. Seu sistema de organização era
bem simples, sendo estes separados do exterior através de membranas rudimentares possuindo
9
uma organização esférica. Nishida (2023) menciona que a membrana que reveste os coacervados
é constituída de proteínas e também por uma dupla camada de lipídios que separam o meio
interno do meio externo, ou seja, ela agia como uma membrana plasmática, mesmo papel
desempenhado pela membrana plasmática das células atuais.
Figura 3: Esquema realizado por Oparin e Haldane para explicar a origem da vida
Fonte: Zaia & Zaia (2008)
Stanley Miller e Harold Urey, em 1950, conduziram um experimento onde produziram
moléculas de aminoácidos, mesmo que de forma artificial, onde reproduziram a atmosfera da
Terra primitiva através de um equipamento (Figura 4) e obtiveram aminoácidos. O equipamento
consistia em: um frasco (A) que continha água aquecida a 80°C, simulando as condições do mar;
outro frasco (E) que estava preenchido por gases metano (CH4), amônia (NH3) e hidrogênio (H2),
que simularam a composição dos gases na atmosfera; em outro recipiente (D) havia eletrodos que
seriam responsáveis por gerar faíscas que simularam as tempestades elétricas do ambiente, além
de agir como fonte para a síntese de reações químicas; logo acima do primeiro frasco tinha-se
uma torneira (F) que fazia ligação com o sistema de vácuo e, assim, fazer com que os gases
circulassem; abaixo do recipiente dos eletrodos havia um condensador (C); e abaixo deste
encontrava-se um tubo (B) um forma de U, que evitaria que os gases circulassem na direção
inversa; e, por fim, havia uma torneira no primeiro frasco (G) por onde as amostras seriam
10
retiradas. Após algumas semanas, observaram a presença de aminoácidos como ,α − 𝑎𝑙𝑎𝑛𝑖𝑛𝑎
(ZAIA & ZAIA, 2008).β − 𝑎𝑙𝑎𝑛𝑖𝑛𝑎 𝑒 α − 𝑎𝑚𝑖𝑛𝑜á𝑐𝑖𝑑𝑜 − 𝑛 − 𝑏𝑢𝑡í𝑟𝑖𝑐𝑜
Figura 4: Equipamento utilizado por Miller e Urey
Fonte: Zaia & Zaia (2008)
2.1.1 FORMAÇÃO DE MACROMOLÉCULAS
A formação das macromoléculas foi o processo seguinte na evolução das plantas. As
macromoléculas, como já dito anteriormente, as proteínas, os carboidratos, os lipídios e os ácidos
nucléicos. As macromoléculas são formadas a partir da polimerização, reação com a qual
pequenas moléculas, também denominadas de monômeros, se combinam de forma química
formando estruturas maiores. Essas reações, de acordo com os cientistas, são bem prováveis de
acontecer em condições como as que a Terra primitiva apresentava. Um exemplo muito
importante que pode ser citado é a formação de polipeptídeos, sendo eles originados através da
polimerização ocasionada pelo aquecimento de misturas secas de aminoácidos. No entanto, para
que essas macromoléculas pudessem evoluir, uma característica imprescindível seria a
capacidade de sintetizar novas cópias de si mesma. Através da auto-replicação, essas
macromoléculas poderiam se produzir e evoluir. (COOPER & HAUSMAN, 2007).
As proteínas e os ácidos nucléicos são os dois tipos de macromoléculas que possuem
informações, mas somente os ácidos nucléicos apresentam a habilidade de controlar sua
auto-replicação. Os nucleotídeos complementares realizam o processo de pareamento específico
de bases para que, assim, a síntese de novos ácidos nucléicos sejam realizados (COOPER &
11
HAUSMAN, 2007). Já houve controvérsias quanto a qual ácido nucléico surgiu primeiro, sendo o
RNA o mais aceito atualmente na comunidade científica. Isto acontece pois pode-se afirmar que o
DNA não possui a capacidade de sintetizar novas cópias de si mesmo, precisando da ajuda de
RNAs e de proteínas para que o processo de fato ocorra. Outro fator importante que também pode
ser apontado se dá pelo fato de que as moléculas de DNA são bem mais complexas, oque
descarta a possibilidade de que o mesmo possa ter surgido em condições abióticas. Logo,
assume-se que o DNA não tenha participado da origem dos primeiros seres vivos (ZAIA & ZAIA,
2008).
No início da década de 1980, uma importante descoberta para o processo de
entendimento sobre a evolução molecular foi realizada no laboratório de Sid Altman e Tom Cech.
Eles perceberam que o RNA tem a capacidade de agir como catalisador em diversas reações
químicas, incluindo o processo de polimerização dos nucleotídeos. Uma das funções catalÍticas
que o RNA desenvolve é através da síntese de uma nova fita de RNA, através de um RNA-molde,
ou seja, ele tem a habilidade de servir tanto como molde, como também como catalisador em seu
próprio processo de auto-replicação (Figura 5). A fase inicial da evolução química das
macromoléculas envolveu então o fenômeno chamado de "Mundo de RNA", onde supõe-se que a
base dessas mudanças nos organismos tenha sido gerada através da capacidade de
auto-replicação das moléculas de RNA. Por outro lado, o código genético atual das células teve
seu desenvolvimento através de interações entre moléculas de RNA e aminoácidos, fazendo o
DNA substituir o RNA como material genético (COOPER & HAUSMAN, 2007).
Figura 5: Auto-replicação do RNA
Fonte: COOPER & HAUSMAN (2007)
A inclusão então destas moléculas de RNA em uma membrana composta por fosfolipídios
deu origem à primeira célula (Figura 6). Atualmente os fosfolipídios estão presentes tanto em
células animais quantoem vegetais, integrando a membrana plasmática destas células. Os
fosfolipídios são constituídos por longas caudas de hidrocarbonetos que são insolúveis em água
e, estas estão ligadas a uma cabeça com grupos fosfato, sendo estes solúveis. Portanto, diz-se
que os fosfolipídios são moléculas anfipáticas. Uma vez que são colocados em água, os
fosfolipídios se agregam de uma forma que faz com que ele assuma uma bicamada. As suas
12
cabeças com os grupos fosfatos em direção ao exterior, e suas caudas de hidrocarbonetos ficam
direcionados no interior. Através dessas bicamadas que os fosfolipídios assumem, funcionam
como uma barreira entre o meio interno e externo. Posteriormente, essas estruturas teriam
evoluído e, através do desenvolvimento da síntese de proteínas realizadas pelo RNA, surgiram as
primeiras células (COOPER & HAUSMAN, 2007).
Figura 6: Inclusão do RNA na bicamada de fosfolipídios
Fonte: COOPER & HAUSMAN (2007)
2.2 OS PRIMEIROS SERES VIVOS
Os aminoácidos presentes na sopa primitiva agregaram-se em proteínas capazes de
sintetizar RNA. A partir da evolução genética que ocorreu entre os aminoácidos e as proteínas,
nasceram os primeiros seres vivos. A primeira célula surge então quando estes e outros
mecanismos químicos dão origem à membrana celular, que surgiu a partir de um invólucro
lipídico. Em 1859, Charles Darwin dizia: "Todos os seres orgânicos que já viveram nesta Terra
descendem de uma forma primordial, na qual a vida respirou pela primeira vez". LUCA é o
acrônimo utilizado para designar o último ancestral comum de toda vida celular atual (AGUIAR,
2021). Aguiar (2021) aponta que o LUCA "é interpretado como um complexo de células
procariotas de genoma ARN (RNA) ou de ADN (DNA), morfológica e metabolicamente diverso,
adaptado a temperaturas moderadas". Devido às condições extremas que a Terra primitiva
apresentava, poucos organismos seriam capazes de sobreviver. Acredita-se que os primeiros
seres vivos eram bactérias unicelulares heterotróficas (NISHIDA & SILVA, 2023).
2.2.1 EVOLUÇÃO DO METABOLISMO
Costa & Galembeck (2015), afirmam que:
Os processos de obtenção de energia por micro-organismos podem ser
classificados com base em três critérios: fonte de carbono, fonte de energia e
substrato oxidável. No caso do primeiro critério, podem utilizar apenas CO2 como
13
fonte de carbono (autotróficos; grego trophe = nutrição) ou outras fontes orgânicas
de carbono – uma ou mais (heterotróficos). No segundo caso, podem utilizar
energia luminosa (fototróficos) ou contida em compostos químicos (quimiotróficos).
Quanto ao terceiro critério, podem oxidar substâncias inorgânicas (litotróficos) ou
orgânicas (organotróficas). Dadas as condições descritas da Terra primitiva,
acredita-se que um dos seres primordiais tenha sido um micro-organismo
anaerobio termofílico quimiolitoautotróficas
A evolução dos organismos desde seu surgimento sempre foi constante, aqueles que se
adaptaram e eram capazes de absorver daquele ambiente hostil os compostos de que precisavam
para realizar certas reações metabólicas sobreviviam e, aqueles que não conseguiam, pareciam.
As mudanças climáticas, como o aumento de alguns substratos e do nível de oxigênio, forçou
alguns organismos a se adaptarem e fez com que as atividades metabólicas aeróbias - que
necessitam de oxigênio - passassem a dominar (Figura 7). Estudos afirmam que a fermentação a
partir de compostos orgânicos produzidos através da luz ultravioleta seria uma das primeiras vias
metabólicas. Além disso, o processo de respiração que estes organismos realizavam,
necessitava-se do dióxido de Carbono (CO2). No entanto, a escassez provocada pelo intenso
consumo forçaram estes microrganismos a se mudarem geneticamente e se adaptarem ao novo
ambiente. Uma nova via metabólica surgiu, utilizando a respiração de sulfatos e posterior
liberação de gases enxofre (H2S) (COSTA & GALEMBECK, 2015).
O metabolismo desses seres vivos ocorria de forma anaeróbica, ou seja, não precisava-se
de oxigênio para que pudessem ocorrer. Essas bactérias utilizavam compostos inorgânicos,
geralmente derivados de ferro e enxofre que, naquele período, eram abundantes. Dessa forma
eles conseguiam satisfazer suas necessidades metabólicas, envolvendo a síntese (produção) do
ATP (Adenosina Trifosfato), um tipo de fonte de energia química. Além disso, estes organismos
também estavam envolvidos no processo de fixação do nitrogênio oriundo da atmosfera, sendo
este utilizado na síntese de proteínas e nucleotídeos (COSTA & GALEMBECK, 2015).
14
Figura 7: Sequência evolutiva sobre a evolução dos microrganismos
Fonte: COSTA & GALEMBECK, 2023
Assume-se que a reações metabólicas realizadas na Terra primitiva pelos primeiros seres
vivos, sendo ela anaeróbica - sem a presença de oxigênio -, era semelhante ao processo de
glicólise que ocorre atualmente. O processo de glicólise consiste na quebra da glicose de forma
anaeróbica, transformando-a em ácido láctico. Através dessa reação, é possível obter um ganho
líquido de dois ATP. Utilizando-se então das moléculas de ATP, esses organismos primitivos
conseguiam utilizar essa fonte de energia para a realização de outros processos metabólicos
(COOPER & HAUSMAN, 2007).
2.2.2 EVOLUÇÃO DA FOTOSSÍNTESE E A GRANDE OXIDAÇÃO
A evolução da fotossíntese oxigênica ocorre apenas uma vez, por meio das cianobactérias
(AGUIAR, 2021). Este processo ocorreu quando estas deixaram de extrair os elétrons de H2S e
começaram a extrair da água (COSTA & GALEMBECK, 2015). A fotossíntese realizada pelas
cianobactérias liberava um subproduto: O2 (oxigênio gasoso) (AGUIAR, 2021). Desta forma,
houve um aumento gradativo na concentração deste gás na atmosfera, que ocasionou num
processo denominado por Grande Oxidação (COSTA & GALEMBECK, 2015). Um dos grandes
indícios da Grande Oxidação é através do depósito de Fe2+ (ferro ferroso) e de Mn (Manganês) em
depósitos minerais de origem marinha (AGUIAR, 2021).
Demorou cerca de 1,5 bilhões de anos para que os níveis de concentração de oxigênio
pudesse chegar próximo aos níveis atuais, oque ocorreu há cerca de 600 milhões de anos.
Durante este período os organismos aeróbicos tiveram a oportunidade de transformar suas
15
atividades metabólicas. Isto possibilitou que estes pudessem evoluir, se multiplicar e assim se
espalhar pelo ambiente. Outro ponto positivo gerado através da Grande Oxidação veio com a
formação da camada de ozônio, protegendo os organismos dos raios ultravioleta provenientes do
sol. E por fim, devido a origem da respiração aeróbica, novos organismos surgiram sendo
constituídos por uma célula nucleada, os organismos eucariontes (COSTA & GALEMBECK, 2015).
2.2.3 TEORIA DA ENDOSSIMBIOSE
Evidências relatam que os primeiros organismos fotossintetizantes surgiram em torno de
2,8 a 2,5 bilhões de anos, as análises mostraram que estes organismos possuíam similaridade
com as atuais cianobactérias. Devido a grande oxidação que ocorreu após a evolução do
processo de fotossíntese, dois eventos importantes surgiram: respiração aeróbia e a origem dos
eucariontes. Data-se que estes organismos aparecem há cerca de 1,5 bilhões de anos (IHA &
SENA, 2013). Os registros fósseis que constatam o surgimento dos organismos eucariotos é
muito escassa, mas pode-se assumir que seus primeiros indivíduos eram unicelulares, não
possuíam um esqueleto ou partes rígidas, o que dificultou seu processo de fossilização. A bióloga
americana, Lynn Margulis, constatou a presença de algumas organelas em eucariontes, são
compartimentos que são delimitados por uma membrana que possuem funções específicas dentro
da célula, e estas se assemelhavam às mitocôndrias (organelas responsáveis por fornecer
energia na respiração aeróbica). Ela verificou que as mitocôndrias possuem pequenas
quantidades de DNA em formato de hélice, bem semelhantes às bactérias, no entanto, o seu
material genético estava envolto de um núcleo. Esta mesma estrutura foi observada com os
cloroplastos, estruturasresponsáveis pela realização do processo de fotossíntese. Margulis
propôs o surgimento das células eucariontes a partir de um fenômeno denominado de
endossimbiose (MENDÃO, 2007).
De acordo com a Teoria da Endossimbiose as mitocôndrias se originaram a partir da
endocitose (Figura 8) (processo de absorção de grande moléculas por meio de invaginações que
são formadas pela membrana plasmática) realizada por um ancestral de células eucarióticas de
bactérias capazes de respirar utilizando o oxigênio (aeróbicas), enquanto que, os cloroplastos
surgem a partir deste mesmo processo, mas com origem de bactérias fotossintetizantes. A relação
existente entre as células foi mutuamente benéfica (TORRES, 2020). Para que estes organismos
celulares eucariotos pudessem realizar o processo de fotossíntese, seria necessário que estes
fossem diferentes do procariotos. As evidências apontam que os primeiros organismos eucariotos
surgiram a partir da diversificação inicial de organismos procariontes, possuindo a habilidade de
envolver outros organismos (MENDÃO, 2007).
Figura 8: Processo de endocitose
16
Fonte: https://www.estudopratico.com.br/endocitose-e-exocitose-biologia/
Alexander (2023) aponta que a origem das mitocôndrias são oriundas da endossimbiose
de -Proteobacteria e, os cloroplastos, surgiram das cianobactérias (Figura 9). Em ambos osα
casos de endossimbiose, percebe-se uma diminuição drástica no genoma (código genético) dos
organismos endossimbiontes e, consequentemente, isto faz com que estes se tornem
dependentes da célula hospedeira. Outro fator importante a ser discutido é o fato de que o
processo de endossimbiose dos cloroplastos é um evento raro, uma vez que o sistema se
apresenta bem complexo. Indícios apontam que uma única endossimbiose primária primária e, por
conseguinte, algumas secundárias, deu-se a origem de toda a diversidade dos plastos que se
pode observar nos atuais grupos (OLIVEIRA, 2005).
Figura 9: Endossimbiose das -Proteobactérias e das Cianobactériasα
17
Fonte: https://www2.ibb.unesp.br/Museu_Escola/6_origem/origem_vida/origem.htm
Os cloroplastos que evoluíram a partir do processo de endossimbiose das cianobactérias,
denominados também de cloroplastos simples ou primários, apresentam duas camadas de
membranas. Atualmente existem duas explicações para a existência destas duas camadas: a
hipótese mais aceita constata que a membrana interna pertencia a cianobactéria, e a camada
externa é a do fagossomo da célula eucarionte; a segunda hipótese aponta que as duas camadas
pertenciam a cianobactéria e que a membrana do fagossomo se perdeu (IHA & SENA, 2013). A
partir do surgimento da primeira célula eucariótica fotossintetizante, originou-se três linhagens
atuais e bem definidas dentro dos organismos eucariontes (Figura 10), possuindo seus plastos de
forma simples, ou seja, envolto por duas membranas: Chlorophyta (algas verdes, incluindo as
plantas terrestres); Rhodophyta (algas vermelhas) e Glaucophyta (um pequeno grupo de algas
unicelulares e flageladas) (OLIVEIRA, 2005). A linhagem monofilética Archaeplastida é formada
por estes três grupos (IHA & SENA, 2013)
Figura 10: Esquema representando a evolução do cloroplasto através da Endossimbiose Primária
18
Fonte: https://classion.pt/licao/ficha-n-o-1-endossimbiose-primaria/
2.4 DESENVOLVIMENTO DE ORGANISMOS MULTICELULARES
Alguns eucariontes são seres unicelulares que, assim como as bactérias, são constituídos
por somente uma célula, com capacidade de auto-replicação. O exemplo mais simples que tem-se
de um organismo eucarionte são as leveduras (COOPER & HAUSMAN, 2007). A formação de
colônias em seres procariontes é um fenômeno evolutivo, mas estes nunca poderão atingir a
complexidade que as estruturas multicelulares apresentam, os quais as plantas fazem parte
(AGUIAR, 2021). O processo de surgimento da multicelularidade permitiu um verdadeiro avanço
biológico. Organismos maiores e complexos foram desenvolvidos, oque possibilitou uma mudança
na ecologia terrestre (DÍAZ, 2017).
Um dos fatores que podem explicar o surgimento da multicelularidade constata que os
organismos unicelulares, após se expandirem e ocuparem todos os espaços, começaram a
competir entre si, processo o qual originou o fenômeno de predação (quando um organismo se
alimenta de outro de espécies diferentes). Logo, uma vantagem evolutiva constatada no
comportamento de muitas células foi a de aumentarem de tamanho, no entanto, o crescimento
destas é limitado. Outro ponto negativo no crescimento das células está no fato de que quanto
maior o organismos, ocorre-se um aumento no metabolismo e, consequentemente, há uma maior
troca de gases entre os organismos e o meio externo (ALVES; FERREIRA; SIMÕES, 2008).
Moreira (2014) afirma que: "O aumento da dimensão das células implicaria um aumento
significativo do volume relativamente à área superficial (diminuição da relação área/volume),
tornando menos eficientes as trocas de substâncias para as células de maiores dimensões."
Estudos apontam que os primeiros organismos celulares surgiram há cerca de 1.500
milhões de anos (MOREIRA, 2014). Diferentemente de outros tipos de processos evolutivos, a
19
multicelularidade não ocorreu apenas uma vez, como no caso da passagem de organismos
procariontes e eucariontes, mas sim diversas vezes e, podendo ser encontrada até mesmo nos
dias de hoje (DÍAZ, 2017). Um dos primeiros passos apontados como precursor ao advento da
origem dos seres multicelulares é a formação de colônias através dos seres unicelulares. Como
exemplo tem-se a Volvox, uma alga verde (Figura 11).
Figura 11: Colônia de Algas Verdes
Fonte:
https://www.istockphoto.com/br/foto/esf%C3%A9rica-col%C3%B4nia-de-algas-verdes-gm991266224-26863
7920
Inicialmente, com a formação das colônias, as células teriam as mesmas funções. Mas,
com o passar do tempo, algumas delas desenvolveram mecanismos para se diferenciar
(MOREIRA, 2014). Com a especialização destas células, juntas elas formaram tecidos e órgãos
que seriam responsáveis por determinadas funções dentro de um organismo (ALVES; FERREIRA;
SIMÕES, 2008). Mas os processos evolutivos também envolveram uma certa uma perda na
autonomia destas células, ou seja, elas passaram a depender umas das outras e, assim,
formando maiores níveis de organização biológica (DÍAZ, 2017).
Aguiar (2021) aponta que uma importante habilidade foi desenvolvida para que os
organismos que antes formavam as colônias evoluíssem para os organismos multicelulares:
mecanismos de comunicação. É através desta que as células podem coordenar todas as reações
que ocorrem dentro dos organismos. Os plasmodesmos, por exemplo, são os canais de
comunicação dentro dos vegetais. Sendo eles originados a partir da origem da multicelularidade.
O surgimento deste evento, os organismos puderam realizar suas atividades metabólicas de
forma mais efetiva, além de se tornarem maiores, facilitando que eles se tornassem
independentes do meio externo e pudessem procurar por seus alimentos, ou fugir de predadores
(ALVES; FERREIRA; SIMÕES, 2008).
20
2.5 EVOLUÇÃO DAS ALGAS
Como já apresentado nos tópicos anteriores, sabe-se que duas grandes transições
ocorreram na crosta terrestre com relação ao desenvolvimento de organismos vivos, sendo os
dois intrinsecamente relacionados com as cianobactérias. A evolução da fotossíntese oxigênica e
a origem dos organismos eucariontes só foi possível graças a esses organismos microscópicos. O
cloroplasto, organela encontrada em quase todos os grupos de algas e em plantas terrestres, se
originou através de invaginações que um eucarioto ancestral realizou e englobou as
cianobactérias e, estabelecendo uma relação simbiótica mutuamente benéfica aos dois
organismos (AGUIAR, 2021). O fóssil mais antigo de que se tem registro, quando trata-se do tema
da evolução das plantas, seria o Grypania, uma alga que possui cerca de 2,1 bilhões de anos. A
morfologia do organismo apresentava uma forma espiralada e as suas característicasdemonstraram que era um organismo eucarionte (MENDÃO, 2007).
O processo de fotossíntese fornece às células vegetais esqueletos carbonados que,
posteriormente, começaram a ser utilizados na produção de componentes orgânicos. Esta
suscetibilidade permitiu que a célula vegetal evoluísse e começasse a se adaptar e a se
especializar no consumo de algumas substâncias simples, que se penetravam nas células através
da absorção. Estudos apontam que o surgimento dos organismos autotróficos fotossintetizantes
foi o precursor da origem da parede celular que hoje pode ser encontrada em célula vegetais, isto
porque para que a entrada de substâncias na célula não poderia ocorrer com o fenômeno de
fagocitose que, ao contrário do processo de absorção, não permite o desenvolvimento da parede
celular. Outra característica evolutivamente importante para a evolução e diferenciação das
células animais e vegetais está no surgimento dos vacúolos. Esta estrutura, responsável por
conferir um aspecto rígido à estrutura das células, participar do processo de alongamento celular
também é caracterizado por realizar a acumulação de substâncias químicas tóxicas que são
produzidas durante a fotossíntese. A origem desta organela está inteiramente relacionada com o
surgimento da parede celular, uma vez que esta dificultava a excreção dos subprodutos tóxicos do
metabolismo (AGUIAR, 2021).
As Archaepplastida - linhagem de seres eucariontes que inclui as plantas terrestres, a alga
verde e vermelha e as Glaucophyta - surgiram de forma precoce. Supostamente houve uma
descoberta de uma alga vermelha em torno de 1.600 milhões de anos, isso indica que a
endossimbiose das bactérias fotossintéticas ocorreu no intervalo entre 1.900 - 1.600 milhões de
anos atrás. A partir do primitivo eucarionte, surgiram três grupos: as glaucófitas (Glaucophyta), as
algas vermelhas (Rhodophyta) (Figura 12) e as algas verdes (Chlorophyta) (Figura 13) (AGUIAR,
2021).
21
Figura 12: Algas Vermelhas (Rhodophyta)
Fonte: https://www.infoescola.com/biologia/algas-vermelhas/
Figura 13: Algas Verdes (Chlorophyta)
Fonte: https://www.infoescola.com/biologia/divisao-clorophyta-cloroficeas/
Estudos apontam que a ancestral de todas as plantas terrestres são as algas verdes e,
que as plantas que surgiram após estas foram algas verdes que se adaptaram ao ambiente
terrestre (AGUIAR, 2021). Fósseis indicam que algas verdes existem desde o Proterozóico
superior, sendo as Dasicladáceas as mais conhecidas (MENDÃO, 2007). A mais antiga alga verde
de que se tem registro é a Proterocladus antiquus que data de cerca de 1.000 milhões de anos.
Além disso, supõe-se que as algas verdes tenham evoluído em ambientes de água doce, uma vez
22
que as primeiras algas - os glaucófitos - vivem neste ambiente. Este último é caracterizado por
apresentar um rudimentar cloroplasto que possui uma parede espessa de peptideoglicanos, sendo
este encontrado na parede celular das eubactérias. Essas características são resultantes do
processo de endossimbiose das bactérias fotossintetizantes. É importante ressaltar também que
estes caracteres evolutivos também foram encontrados em uma briófita - próximo grupo evolutivo
- denominado de Physcomitrella patens (Funariaceae) (AGUIAR, 2021).
2.6 ADAPTAÇÃO À VIDA TERRESTRE E A ORIGEM DAS ESTREPTÓFITAS
Muitos cientistas afirmam que o rápido desenvolvimento das algas verdes em plantas
terrestres ocorreu devido a um fenômeno glacial que ocorreu durante o Criogênico.
Diferentemente das clorofitas que viviam em ambientes escassos de luz, as estreptófitas
evoluíram e se multiplicaram sob a superfície. Os estudos apontam que o processo de transição
das plantas para o meio terrestre ocorreu no final do Câmbrico ou no início do Ordovícico, tendo
estas se diversificado de forma intensa entre 419 há 359 milhões de anos, nomeando um
processo chamado de explosão devoniana dos embriófitos. Estes períodos de intensa evolução
dos seres vivos, animais e vegetais, destruíram algumas formas de vida para que outros
organismos complexos pudessem prevalecer (AGUIAR, 2021). Para que estes organismos
pudessem evoluir, modificações precisavam ser feitas para que o processo de absorção e
distribuição de água ocorresse de forma eficiente, além de se protegerem contra as perdas.
Alguns desses caracteres, que se apresentam nos esporófitos de plantas vasculares e algumas
briófitas, são: cutícula superficial; estômatos reguladores; e células condutoras. Estas últimas
estando direcionadas ao movimento da água na planta (PRATA, 2009).
Algas verdes denominadas de Chlorophyta são apontadas como as primeiras plantas
terrestres. Uma vez que estes apresentavam características genotípicas e fenotípicas bem
variada, isso possibilitou a evolução dessas algas, vivendo em áreas pantanosas, lugares que
apresentam alto teor de umidade, mas sobrevivendo aos períodos de seca e inundações. Ainda
hoje, algumas algas apresentam características adaptativas que as permitem viver em ambientes
de água doce e resistentes aos períodos de escassez. Um dos principais caracteres que permitiu
sua disseminação foi através da camada espessa que reveste o zigoto destas algas, além destas
apresentarem a habilidade de sobreviver por longos períodos fora da água. A forma de transporte
diversificado permitiu que essas algas ganhassem espaço.
Para que o grau de evolução de um determinado grupo possa ser analisado, a presença
de certas características e mecanismos antigos ou recentes são estudados. Há uma tendência de
que os organismos evoluídos apresentam maior grau de complexidade morfológica do que seus
antecessores. Isto pode ser observado através de suas capacidades adaptativas, habilidades de
competição e a ausência ou presença destes em outros vegetais, sendo eles considerados como
primitivos ou recentes (PRATA, 2015).
23
Bem como as Chlorophyta, as briófitas também apresentam as clorofilas "a" e "b", e o seu
pigmento fotossintetizante é o betacaroteno. Além disso, ambos os organismos apresentam suas
células com parede celular e armazenam seu alimento em forma de amido. Embora as briófitas se
apresenta como um dos grupos de plantas mais antigas, representando a conquista da terra pelas
plantas, estas ainda necessitam de água para a reprodução (PAVIN, 2001). As carofíceas, pelo
que se acredita, originaram um organismo ancestral comum entre as briófitas antóceras e outros
semelhantes às Rhynias pteridófitas. Logo, pode-se dizer que a Rhynias originou os primeiros
organismos com vasos condutores, as Pteridófitas e Briófitas, de onde surgiu os musgos e as
hepáticas.
Organismos fotossintetizantes da classe Psilophytopsida foram os primeiros a
conquistarem o ambiente terrestre. O rizoma, estrutura que se penetrava e percorria o solo,
possibilitaram esses organismos realizar a absorção de água e nutrientes. Os rizoides presentes
no rizoma possuem semelhanças com aqueles encontrados em Briófitas. O rizoma é
caracterizado como uma espécie de ramo caulinar que se apresentava de forma prolongada e,
dessa forma, fixava a planta ao solo. As raízes primitivas surgiram a partir dos rizóides. Esses
organismos realizavam a condução de substâncias através do processo de difusão, assim como
nas Briófitas. A formação de uma cutícula nas partes mais delicadas da planta possibilitou que
estas plantas terrestres evitassem a perda excessiva de água. Enquanto isso, os estômatos
permitem que a troca de gases ocorra entre a planta e o meio externo.
As briófitas possuem registros fósseis desde o período Devoniano. São caracterizadas
morfologicamente simples. Popularmente chamadas de "musgos" ou "hepáticas", as briófitas são
organismos eucariontes (possuem núcleo mais organizado e organelas complexas com funções
próprias) pluricelulares (diversas células). No entanto, os seus elementos reprodutivos são
unicelulares (uma única célula). Além disso, essas plantas não possuem a presença de xilema e
floema, os vasos condutores encontrados em Pteridófitas,Gimnospermas e Angiospermas e, por
conta disso, são chamadas de avasculares. Ademais, elas apresentam as clorofilas "a" e "b", sua
parede celular é constituída por celulose, realiza o armazenamento de amido, além de possuir em
algumas partes um revestimento de cutícula, mas sem o reforço da lignina (PRATA, 2005).
As briófitas formam um amplo grupo de distribuição. Podem ser encontradas em diversos
lugares mas, principalmente, terrestres. Algumas espécies vivem em ambientes de água doce,
mas não se tem conhecimento de espécies que vivem em mares (PAVIN, 2001). Em segundo
lugar no ranking dos grupos de plantas terrestres, as briófitas possuem cerca de 20.000 espécies,
sendo 1.610 destas espécies catalogadas no Brasil (SANTOS; LIMA; & DELLA, 2022). Uma das
características que distingue as Briófitas de outros grupos, além da não vascularização, é o fato
de que sua estrutura morfológica é constituída por folhas, caules e raízes não verdadeiros (Figura
8) (PRATA, 2005). Essas plantas podem ocorrer em diversos tipos de ambiente, mas preferem os
locais úmidos, uma vez que o processo de reprodução destas depende da água. Estão
distribuídas em diversas partes do mundo, podendo ocorrer em alguns tipos de substratos:
24
terrestres, sobre folhas, em troncos de árvores, estejam eles vivos ou em decomposição e podem
ser encontradas também em superfícies rochosas (SANTOS; LIMA; & DELLA, 2022).
2.7 ORIGEM DAS CRIPTÓGAMAS VASCULARES: PTERIDÓFITAS
O surgimento das Pteridófitas ocorreu por volta de 359 milhões de anos e dominaram até o
final do período Cretáceo inferior (MENDÃO, 2007). Pode-se dizer que umas das principais
características que diferenciam as plantas Pteridófitas e Briófitas foi o surgimento de um
verdadeiro vaso condutor. A evolução desse sistema possibilitou que as plantas pudessem
aumentar o seu tamanho e também a especializar o corpo desta, isto ocorreu pois houve uma
separação da parte aérea da planta que era fotossintética, de uma parte inferior que realizava a
absorção de água e nutrientes do solo. O processo de evolução do sistema vascular ocorreu de
forma simples, tendo basicamente constituído pela morte programada, o esvaziamento e também
no engrossamento das células que futuramente viriam a compor o xilema. Inicialmente o vaso
xilema era formado por fibras de celulose e, pouco tempo depois, ocorreram depósitos de lenhina
(AGUIAR, 2021). As primeiras plantas vasculares possuem um caule de pequena espessura e
dividiam-se em ramificações que poderiam, ou não, apresentar apêndices foliares e esporângios
nas extremidades dos ramos. Além disso, estas plantas apresentavam vasos condutores, estomas
e cutículas para proteger contra a desidratação. Em sua grande maioria eram lenhosas ou
herbáceas, caso apresentassem raízes, estas seriam rudimentares e teriam rizomas pouco
desenvolvidos, podendo haver rizóides ou não. Uma vez que estas plantas não possuíam tecidos
lenhosos, seu crescimento detinha-se em porte arbustivo. Por fim, a reprodução destes
organismos ocorria através de esporos e, consequentemente, necessitavam de um ambiente
úmido (MENDÃO, 2007). Outros pontos aquisitivos são encontrados com o surgimento das
Pteridófitas: meristemas apicais, a divisão das células envolvidas no processo de alongamento
dos esporófitos e também na reprodução de algumas células localizadas nos meristemas apicais
caulinares; desenvolvimento de raízes verdadeiras e folhas; e um ciclo de vida dominado pelo
esporófito (AGUIAR, 2021).
2.8 ORIGEM DAS ESPERMATÓFITAS: GIMNOSPERMAS
As gimnospermas são um tipo de planta com caule, sistema vascular e folhas geralmente
pequenas e simples. O surgimento das gimnospermas também trouxe uma inovação: a semente.
Foi a semente que permitiu que estas plantas dominassem o ambiente terrestre. Os óvulos das
gimnospermas estão localizados nas junções abertas dos ramos com o caule. Ao longo dos
últimos milhões de anos, este domínio só aumentou, e muito do seu sucesso pode ser atribuído à
capacidade da semente de proteger e fornecer nutrição ao embrião durante a germinação. Este
mecanismo reprodutivo, exclusivo das plantas produtoras de sementes ou espermatófitas,
conferiu-lhes uma vantagem sobre os grupos produtores de esporos, garantindo o seu
desenvolvimento e diversificação contínuos. O surgimento das gimnospermas representou um
25
marco na evolução das plantas porque marcou o primeiro exemplo de plantas capazes de se
reproduzir sem depender de água. Este avanço foi possível graças ao desenvolvimento de
adaptações como a polinização pelo vento e a formação de sementes. Estas adaptações
permitiram que as plantas prosperassem em ambientes distantes das fontes de água, expandindo
os seus habitats potenciais para além dos pântanos, mares e lagos. No entanto, a polinização
eólica tem suas desvantagens. É um método de polinização impreciso que requer a produção de
grande quantidade de pólen, muitos dos quais não chegarão aos óvulos e serão perdidos no meio
ambiente. Além disso, a distância física entre as plantas deve ser relativamente curta e os
doadores e os receptores devem estar próximos. Apesar destas limitações, as primeiras plantas
com sementes surgiram durante o período Devoniano Superior, há aproximadamente 375 milhões
de anos (LIMA, 2000).
2.9 SURGIMENTO DAS FANERÓGAMAS: ANGIOSPERMAS
Embora sejam o grupo mais recente no Reino Plantae, o sucesso que as Angiospermas
apresentam desde sua origem até a sua diversificação atual é impressionante. Atualmente elas
dominam a maioria do ambiente terrestre (AGUIAR, 2021). Até mesmo Darwin chamou este
processo de surgimento e rapidez na diversidade e posterior dominância do grupo como um
"Abominável Mistério" (GUEDES, 2014). A principal vantagem evolutiva que surgiu com as
Angiospermas foram as flores, além de um sistema de polinização e dispersão de sementes bem
efetivo (LIMA, 2000). No entanto, o registro fóssil de Angiospermas é muito escasso, dificultando o
estudo de sua origem. A principal evidência do surgimento destas é através da presença do pólen,
constituído basicamente por um material denominado de esporopolenina e sendo bem resistente.
Através dos inúmeros registros de grão de pólen, sendo o mais antigo dele com cerca de 127
milhões de anos, datado desde do Cretáceo inferior, sabe-se que estas plantas tiveram seu
aumento neste período. Algumas suposições são apontadas para explicar a falta de material
fossilizado para o estudo das Angiospermas: o primeiro constata que estas plantas começaram a
se desenvolvem em locais secos onde só havia a deposição de sedimentos, não havendo o
processo de fossilização; e a outra hipótese aponta que tais plantas tiveram sua origem em locais
elevados, ou seja, onde há uma grande ocorrência de erosões e uma baixa sedimentação e,
consequentemente, pouco favorável a fossilização (LIMA, 2000).
Com cerca de 125 milhões de anos, o primeiro registro fóssil contendo todas as partes
identificáveis de um Angiospermas foi de uma planta denominada Archaefructus sinensis Sun
(ALMEIDA et.al, 2021). Aguiar (2021) aponta que dez mudanças evolutivas possibilitaram o
sucesso das Angiospermas: corpo vegetativo com uma grande plasticidade fenotípica, permitindo
que estas pudessem se adaptar de forma rápida a diferentes ambientes; elevadas taxas
evolutivas; corpo vegetativo flexível evolutivamente, possibilitando que pudessem alterar sua
morfologia para se adaptarem; desenvolvimento de um sistema vascular mais eficaz e com
especialização em transporte de solutos, sendo a presença de vasos xilémicos é uma
26
característica quase única das Angiospermas, além disso, os elementos de tubo e a eficiência das
células companheiras permitiu uma maior efetividade do sistema vascular; maior densidade nas
nervuras das folhas que, juntamente com o sistema vascular, trouxe um aumento no nível de
transpiração, da extração de dióxido de carbono da atmosfera e também um aumento no
crescimento; fase juvenil menor; a reprodução ocorre deforma rápida e eficiente; produção de
alogamia através de sistemas eficientes e a capacidade de modificar o ambiente a seu favor
(AGUIAR, 2021).
É provável que as primeiras Angiospermas não apresentassem muitas semelhanças com
as atuais, há a possibilidade de que possuíssem um carpelo fechado, mas nenhuma estrutura que
remetesse a uma flor. A principal função dos carpelos é a de agrupar os óvulos e, após a
fundação dos mesmo, este passa por um processo chamado de hiperplasia e originará o fruto. As
sementes, por sua vez, são resultados dos óvulos fecundados e se dispõem dentro do fruto que
lhe garantirá proteção. Os estudos relacionados ao processo evolutivo das primeiras
angiospermas até as atuais envolvem o estudo das flores. Dois grupos são responsáveis pela
divisão da ancestralidade: a primeira delas tem seu registro fóssil com cerca de 120 milhões de
anos, possuindo poucas estruturas, como os estames e carpelos, além de serem unisexuais.
Enquanto que, o segundo grupo envolve flores grandes, hermafroditas e apresentam muitas
estruturas livres, um exemplo seria as flores da magnólia (LIMA, 2000).
3. CONCLUSÃO
27
Desde a origem dos primeiros organismos vivos até a origem das primeiras células eucarióticas
fotossintetizantes levou bilhões de anos, enquanto que o surgimento da multicelularidade e a
evolução das plantas ocorreu de forma rápida e se diversificou de forma intensa. As primeiras
plantas terrestres, as Briófitas, dependem da água para reprodução e sobrevivência. Logo mais,
observa-se os primeiros passos de mudança para a conquista do ambiente terrestre com a origem
das Pteridófitas, apesar de ainda serem dependentes de ambientes úmidos, com elas observa-se
a origem dos vasos condutores (xilema e floema) o'que possibilitou uma absorção e distribuição
mais eficiente de água e outros nutrientes. A independência definitiva da água pela plantas surge
com a Gimnospermas, através da origem do grão de pólen, através deste último elas poderiam
disseminar-se através do vento, mesmo que ainda dependentes do vento para tal. Por fim, o
surgimento das Angiospermas trouxe uma grande vantagem evolutiva no quesito dispersão de
sementes, pois trouxeram o desenvolvimento das flores e dos frutos. Através das flores estas
plantas conseguiram atrair insetos que realizarem a polinização e, com os frutos, garantiram a
proteção das sementes. Entender a evolução das plantas é um processo importante para
compreender como estes organismos se comportam com o meio externo.
REFERÊNCIAS
AGUIAR, Carlos. Evolução das Plantas. 1 ed. Lisboa: Imprensa Nacional, 2021.
28
ALEXANDER, R. Cloroplastos: características, funções e estrutura. In: Private by Design, LLC.
Walberton Council. 27 de Abril de 2021. Disponível em:
https://pt1.warbletoncouncil.org/cloroplastos-11026#menu-1. Acesso em 02 de Outubro de 2023.
Origem, evolução e diversidade das Angiospermas. In: Almeida R. B. P. et al. (Org.). Apostila
Botânica no Inverno 2021. São Paulo: Universidade de São Paulo, 2021, p. 25-47.
ALVES, Maria Isabel C.; FERREIRA, Susana; SIMÕES, Pedro. P. Ambientes e vida na Terra - Os
primeiros 4.0 Ga. Estudos do Quaternário. Porto, v. 5, p. 99-116, 2008. Disponível em:
https://www.apeq.pt/estudosdoquaternario/index.php/eq/article/view/68/67. Acesso em 03 de
Outubro de 2023.
COOPER, Geoffrey. M.; HAUSMAN, Robert. E. A Célula: uma abordagem molecular. 3 ed.
Porto Alegre: Artmed, 2007.
COSTA, C.; GALEMBECK, E. A evolução da composição da atmosfera terrestre e das formas de
vida que habitam a terra. Espaço Aberto. São Paulo, v. 38, n. 4, p. 318-323, Novembro de 2016.
Disponível em:
https://www.researchgate.net/publication/311751147_A_evolucao_da_composicao_da_atmosfera_
terrestre_e_das_formas_de_vida_que_habitam_a_Terra. Acesso em 05 de Outubro de 2023.
DÍAZ, Jorge L. F. Evolução da Cooperação, Metabolismo e sua relação com a emergência da
Multicelularidade. Orientador: Dr. Paulo Roberto de Araújo Campos. 2017. 123p. Tese
(Doutorado) - Curso de Física, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2017. Disponível
em:
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/29343/1/TESE%20Jorge%20Lenin%20Fernandez
%20Diaz.pdf. Acesso em 03 de Outubro de 2023.
GUEDES, Valdir L. O “Abominável mistério” do surgimento das Angiospermas. História da
Ciência e Ensino. São Paulo, v. 10, p. 60-69, 2014. Disponível em:
https://revistas.pucsp.br/index.php/hcensino/issue/view/1239. Acesso em 05 de Outubro de 2023.
IHA, C.; SENA, F. A origem do cloroplasto e a evolução dos organismos fotossintetizantes.
Botânica no Inverno 2013, São Paulo, v. 1, n. 1, p. 110 - 116. 2013.
LIMA, Cíntia. Flores e insetos: a origem da entomofilia e o sucesso das angiospermas.
Orientador: Marcelo X. A. Bizerril. 2000. 28p. Monografia (Licenciatura) - Curso de Ciências
Biológicas, Faculdade de Ciências da Saúde do Centro Universitário de Brasília, Brasília, 2000.
Disponível em: https://repositorio.uniceub.br/jspui/bitstream/123456789/2386/2/9508967.pdf.
Acesso em 05 de Outubro de 2023.
LIMA, R. B. Biologia e Sistemática das Plantas Vasculares. Disponível em:
http://portal.virtual.ufpb.br/biologia/novo_site/Biblioteca/Livro_3/3-Biologia_e_sistematica_das_plan
tas_vasculares.pdf. Acesso em 05 de Outubro de 2023.
MENDÃO, A. S. N. As grandes transformações das plantas ao longo da história da Terra.
2007. 338p. Dissertação (Mestrado em Geologia para o ensino) - Faculdade de Ciências e
Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa , Lisboa, 2007.
MOREIRA, Catarina. Multicelular. Ciência Elementar. Lisboa, v. 2, n. 2, p. 148, Set. 2014.
Disponível em: Multicelular - Revista de Ciência Elementar (casadasciencias.org). Acesso em 03
de Outubro de 2023.
NISHIDA, S. M.; SILVA, M. S. Vida primitiva: como teriam surgido os primeiros organismos
vivos?. Botucatu/SP: Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”. Acesso em:
https://www2.ibb.unesp.br/Museu_Escola/6_origem/origem_vida/origem.htm. Acesso em 02 de
Outubro de 2023.
29
OLIVEIRA, M. C. Origem e evolução das algas eucarióticas e de seus cloroplastos com
ênfase nas algas vermelhas (Rhodophyta). 2013. 237P. Tese (Livre Docência em Botânica) -
Instituto de Biociências, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2005.
PRATA, A. P. N. Morfologia e Anatomia Vegetal. São Cristóvão/SE: Universidade Federal de
Sergipe/CESAD, 2009, 187p.
Caracterização morfológica e ecologia de Briófitas. In: SANTOS, E. L.; LIMA, J. S.; DELLA, A. P.
(Org.). Apostila Botânica no Inverno 2022. São Paulo: Universidade de São Paulo, 2022, p. 6-14.
TORRES, V. S. Origem das Mitocôndrias em células eucarióticas: uma revisão. UNISANTA
Bioscience, Porto Alegre, v. 3, n. 2, p. 155-165, 2020.
ZAIA, Dimas A. M.; Zaia, Cássia Thaís B. V. Algumas controvérsias sobre a origem da vida. Quim.
Nova. São Paulo, v. 31, n. 6, p. 1599-1602, Agosto de 2008. Disponível em:
https://www.scielo.br/j/qn/a/36JNjcHsQsJPY99xq8RV6hB/. Acesso em 05 de Outubro de 2023.

Continue navegando