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Briófitas e pteridófitas 93Editora Bernoulli B iO LO G iA Para ocorrer a fecundação, o anterozoide (gameta masculino) sai do anterídio (gametângio masculino) e, nadando, chega ao arquegônio (gametângio feminino), onde encontra a oosfera (gameta feminino). Oosfera Anterozoides AnterídioArquegônio A fim de exemplificar o ciclo de vida de uma briófita, veremos o ciclo de vida de um musgo pertencente ao gênero Polytrichum, comumente encontrado sobre barrancos. Nesse gênero, os gametófitos são dioicos, isto é, possuem sexos separados. Assim, existem gametófitos masculinos e gametófitos femininos. Veja o esquema a seguir: Cápsula Cápsula Caliptra Opérculo Oosfera (n) Embrião (2n) Anterozoides (n) Arquegônio (n) com embrião (2n) Fecundação e divisão Peristômio Haste Pé E sp o ró fi to Cápsula sem caliptra Cápsula sem o opérculo Cápsula sem o opérculo Esporos sendo eliminados Gametófito ♀Gametófito ♀ Gametófito ♂ Ciclo de vida de um musgo – Os gametófitos são haploides (n) e, em seus gametângios, por mitose, são formados os gametas (n). A fecundação ocorre por ocasião de chuvas ou garoas, cujas gotas d’água, ao atingirem o ápice do gametófito masculino, fazem com que os anterozoides (gametas masculinos) sejam lançados, juntamente com borrifos de água, para fora da planta. Se esses anterozoides caírem no ápice de um gametófito feminino, onde já existe água acumulada, nadam em direção à oosfera, localizada no arquegônio (gametângio feminino), atraídos, provavelmente, pelo líquido que se forma no canal do arquegônio. O anterozoide, atingindo a oosfera, fecunda-a, originando um zigoto (2n). O zigoto desenvolve-se no interior do arquegônio e, portanto, no ápice do gametófito feminino. Do desenvolvimento desse zigoto forma-se um embrião (2n), que dará origem ao esporófito (2n). Dessa forma, o esporófito desenvolve-se no ápice do gametófito feminino. Esse esporófito é formado por um pé (porção basal), por uma haste longa e delicada e por uma cápsula, no interior da qual, por meiose, são formados os esporos (n). Essa cápsula, então, é o esporângio (local do esporófito onde são formados os esporos) dos musgos. Revestindo externamente essa cápsula, existe um capuz, denominado caliptra, constituído por células haploides, originárias dos tecidos haploides do arquegônio que permanece sobre a cápsula. Ao cair, a caliptra expõe o ápice da cápsula, onde existe o opérculo. Este, ao cair, expõe a abertura da cápsula, que apresenta uma estrutura denominada peristômio. O peristômio é um anel de segmentos dentiformes, situados ao redor da abertura da cápsula, os quais auxiliam na expulsão dos esporos. Os esporos, ao caírem em um substrato favorável, germinarão, por mitose, dando origem a um conjunto de filamentos denominado protonema, constituído por células haploides (n). A partir do protonema, por mitose, originam-se novos gametófitos. 94 Coleção Estudo Frente D Módulo 18 As turfeiras No grupo das briófitas, encontramos os esfagnos, musgos do gênero Sphagnum, que funcionam como verdadeiras esponjas, já que têm grande capacidade de absorver e reter água. Além de produzirem substâncias bactericidas e fungicidas, as águas onde normalmente essas plantas crescem são bastante ácidas, o que dificulta a decomposição. Assim, com o passar do tempo, as plantas mortas originam camadas escuras que vão se compactando, formando os depósitos de turfa, as turfeiras. As turfeiras, portanto, são formadas por matéria vegetal parcialmente decomposta, encontradas em terrenos alagadiços (charcos, pântanos) e que podem formar camadas de vários metros de espessura e quilômetros de extensão. Em muitas regiões da Alemanha, da Inglaterra e da Escandinávia, existem grandes depósitos de turfas. As turfas são muito utilizadas em agricultura para melhorar a capacidade de retenção de água no solo, além de fornecer nutrientes diversos para as plantas cultivadas. Quando secas, são muito utilizadas como combustível para aquecimento doméstico, substituindo, em certos casos, a lenha ou o carvão. PTERiDóFiTAS Características gerais As pteridófitas (do grego pterion, feto; phyton, planta) são as primeiras traqueófitas (plantas que possuem vasos condutores de seiva, isto é, plantas vasculares). Assim, possuem um sistema de transporte eficiente que distribui água, minerais e substâncias orgânicas entre os órgãos vegetais. A aquisição desse sistema condutor foi uma das mais importantes adaptações das plantas ao ambiente terrestre. A presença de vasos lenhosos (xilemáticos) e vasos liberianos (floemáticos) possibilitou um desenvolvimento maior no porte dessas plantas no ambiente terrestre. Apresentam as seguintes características gerais: são pluricelulares, eucariontes, autótrofas e aeróbias; traqueófitas ou vasculares (é importante lembrar que, na escala evolutiva das plantas, os tecidos especializados na condução ou transporte de seiva aparecem pela primeira vez nas pteridófitas); criptógamas, ou seja, não formam flores e, consequentemente, não produzem sementes; cormófitas, isto é, possuem órgãos diferenciados e especializados em determinadas funções. Seus órgãos são: raízes, caules e folhas com cutícula protetora e estômatos; tipicamente terrestres, vivendo, preferencialmente, em locais úmidos e sombrios, existindo, entretanto, algumas espécies aquáticas (dulcícolas). Algumas espécies são epífitas, isto é, crescem sobre outras plantas sem prejudicá-las. As pteridófitas podem ser subdivididas em três grupos principais: licopodíneas, equisetíneas e filicíneas. SelaginellaLicopodium Equisetum (cavalinha) Pteridófitas – Licopodíneas: são pteridófitas cujo aspecto se assemelha ao dos musgos. Os principais representantes pertencem aos gêneros Lycopodium e Selaginel la . Equisetíneas: são pteridófitas que possuem caules articulados com nós e entrenós. As folhas são pequenas e nascem nos nós. Os principais representantes são os do gênero Equisetum, conhecidos também por “cavalinhas” ou “rabo-de-cavalo”. Filicíneas: são as pteridófitas que apresentam o maior número de espécies (cerca de 9 mil). Possuem grande diversidade de formas e de hábitats. A maioria vive em ambiente terrestre, embora existam algumas espécies aquáticas (Salvinia e Azolla). Entre as filicíneas terrestres, existem espécies de caule aéreo, ereto e com folhas bem desenvolvidas, como a samambaiaçu, frequente em florestas tropicais. Folha Caule Samambaiaçu – A samambaiaçu é uma pteridófita arborescente que pode apresentar, na base de seu caule ereto, uma trama de raízes adventícias de grande volume. Essa trama, conhecida popularmente por xaxim, é muito utilizada como vaso para diferentes tipos de plantas ornamentais. Briófitas e pteridófitas 95Editora Bernoulli B iO LO G iA Báculo Avenca Báculo Rizoma Samambaia Raízes Samambaias e avencas – As avencas e as samambaias são filicíneas terrestres de porte intermediário, muito utilizadas como plantas ornamentais. São muito comuns em florestas temperadas e tropicais e possuem caule do tipo rizoma (caule subterrâneo que cresce paralelamente à superfície do solo). As folhas jovens das filicíneas têm o ápice enrolado em função do maior crescimento inicial da face superior da folha em relação à inferior. Essas folhas recebem o nome de báculo. Muitas filicíneas são epífitas, isto é, crescem sobre o tronco de outras plantas sem prejudicá-las. É o caso, por exemplo, da Platycerium alcicorne, popularmente conhecida por “chifre-de-veado”. Folha assimiladora Folha coletora Árvore hospedeira platycerium alcicorne – Uma filicínea epífita conhecida popularmente como “chifre-de-veado”. A planta possui folhas coletoras, circulares, que se fixam ao tronco, e folhas assimiladoras ramificadas. O Platycerium, como as demais epífitas, utiliza outras plantas apenas como suporte, tendo nutrição independente. Reprodução Apesar de já terem conseguido mais independência do que as briófitas em relação ao meioaquático, as pteridófitas ainda necessitam da água para a reprodução, uma vez que os seus anterozoides (gametas masculinos) ainda necessitam de um meio líquido para deslocarem-se ao encontro das oosferas (gametas femininos). Dessa forma, a vegetação de pteridófitas é mais abundante em locais úmidos, embora existam espécies que vivam em regiões áridas. Nesse caso, entretanto, as plantas permanecem em estado de vida latente quando as condições do meio se tornam desfavoráveis. A reprodução das pteridófitas normalmente se faz por metagênese (alternância de gerações). No ciclo de vida haplôntico-diplôntico (haplodiplobiôntico) das pteridófitas, ao contrário do que acontece nas briófitas, o esporófito (2n) é a fase mais desenvolvida e duradoura, enquanto o gametófito (n), também chamado de protalo, constitui a fase temporária de menor duração. Assim como nas briófitas, as pteridófitas possuem gametângios (anterídios e arquegônios) revestidos e protegidos por células estéreis e apresentam oogamia. O esporófito, dependendo da espécie, produz esporos de tamanhos iguais ou de tamanhos diferentes. Quando os esporos são iguais, a pteridófita é dita isosporada; quando têm tamanhos diferentes, a pteridófita é heterosporada. Nas heterosporadas, os esporos maiores são chamados de megásporos, e os menores, micrósporos. Soro Arquegônio com embrião (2n) Início da formação do protalo Esporófito Esporângio Fecundação Oosfera Arquegônio Anterozoide Anterídio Protalo (Gametófito) Ciclo de vida de uma pteridófita isosporada – A figura anterior representa o ciclo de reprodução da samambaia-de-metro (Polypodium). O “pé” de samambaia (planta com raízes, caule e folhas) é o esporófito (2n). Suas folhas são compostas por unidades menores, chamadas folíolos. Em certas épocas do ano, na face inferior de determinados folíolos, denominados esporófilos, surgem pequenos pontos escuros, chamados soros. Cada soro é um conjunto de esporângios que, por meiose, produzem os esporos (n), que são liberados para o meio exterior, onde, encontrando condições favoráveis, originam um gametófito, também conhecido por protalo. Esse gametófito é monoico, isto é, possui anterídio (gametângio masculino) e arquegônio (gametângio feminino). Esse gametófito é cordiforme (tem forma que lembra um coração), possui rizoides para a fixação no substrato e, apesar de pouco desenvolvido, é clorofilado e, portanto, capaz de fabricar o seu próprio alimento. Quando a maturidade sexual é atingida, os anterozoides, que são pluriflagelados, deixam os anterídios e se deslocam em direção ao arquegônio, que contém a oosfera (gameta feminino). Com a fecundação (fusão dos gametas), forma-se o zigoto (2n). Enquanto o gametófito (protalo) inicia um processo de degeneração, o zigoto se desenvolve, originando um novo esporófito, dependente do gametófito apenas nos estágios iniciais de seu desenvolvimento. 96 Coleção Estudo Frente D Módulo 18 Arquegônios Anterídeos Protalo Folha Raízes Caule Soro Soro Esporângio � Samambaias – O esporófito é diploide (2n) e origina-se do zigoto, enquanto o gametófito é haploide (n) e origina-se do esporo. O esporófito é assexuado e produz esporos (unidades assexuadas de reprodução), e o gametófito é sexuado e produz gametas (unidades sexuadas de reprodução). O esporófito é duradouro ou persistente (produz esporos e mantém-se vivo), ao passo que o gametófito é passageiro ou temporário (após a formação do zigoto, o gametófito degenera-se). Tanto o esporófito quanto o gametófito são clorofilados e, portanto, autótrofos. Podemos resumir o ciclo de vida de uma pteridófita isosporada por meio do seguinte esquema: Esporófito (2n) com esporângios R! Esporos (n) Oosfera (n) Zigoto (2n) Anterozoide (n) Gametófito ou protalo (n) monoico (com anterídeo e arquegônio) Fecundação Ciclo de vida de uma pteridófita isosporada Em certas pteridófitas, como as do gênero Selaginella, os esporângios encontram-se agrupados em ramos terminais modificados, denominados espigas ou estróbilos. Esses esporângios estão protegidos por pequenas folhas, em forma de escamas. Estróbilo Selaginella Megasporângio Microsporângio Observe que, num mesmo estróbilo, há megasporângios (produtores de megásporos) e microsporângios (produtores de micrósporos). A Selaginella é, portanto, uma pteridófita heteróspora ou heterosporada. Na heterosporia, os gametófitos (protalos) são dioicos, isto é, há dois tipos de protalos, um somente masculino (originário do micrósporo), outro somente feminino (originário do megásporo). O ciclo de uma pteridófita heterosporada, como o da Selaginella, pode ser resumido segundo o esquema a seguir: Esporófito (2n) com megasporângio e microsporângio Gametófito masculino (microprotalo) contendo anterídio Gametófito feminino (megaprotalo) contendo arquegônio R! R! Fecundação Megásporos (n) Micrósporos (n) Anterozoide (n)Oosfera (n) Zigoto (2n) Ciclo de vida de uma pteridófita heterosporada Embora nas pteridófitas a reprodução se faça, normalmente, por meio da metagênese, nesse grupo de plantas, também pode ocorrer reprodução apenas por processos assexuados. As pteridófitas que possuem caule do tipo rizoma (samambaias, avencas) podem apresentar reprodução vegetativa (assexuada) em função, justamente, do tipo de caule que possuem. O rizoma pode, em determinados pontos, desenvolver brotos que dão origem a novos indivíduos. Rizoma Reprodução assexuada em samambaia – A formação de brotos no rizoma origina novos indivíduos.