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• Curso de Ciências Biológicas – UFMA – Professor Alessandro Ferreira. • Morfologia e Sistemática de Criptógamas: • PTERIDÓFITAS: as primeiras TRAQUEÓFITAS. Fonte: Google Imagens Expansão das Plantas Vasculares Talófita Cormófita Pteridófitas: as primeiras CORMÓFITAS e TRAQUEÓFITAS • O termo “pteridófitas” engloba dois grandes grupos de plantas vasculares: • as LICÓFITAS (plantas com folhas micrófilas, esporângios axilares, laterais ao caule e com deiscência completa e distal); • e as MONILÓFITAS (caracterizadas pelas folhas megáfilas e esporângios variados, mas nunca axilares). Licopodium sp. esporângio axilar de LICÓFITA. Samambaia esporângio não axilar de MONILÓFITA. Fonte: Catálogo de plantas e fungos do Brasil (2010). Etimologia: Deriva do grego: “Pteros” = ASA ou PENA “Pteros” = ASA ou PENA “Phyton” = PLANTA. Fonte: Catálogo de plantas e fungos do Brasil (2010). Fonte: Catálogo de plantas e fungos do Brasil (2010). Báculo – Típico das felicíneas ou fetos Folhas compostas. Elaphoglossum sp. Folhas simples. Asplenium sp. TRACHEOPHYTA (traqueófitas ou plantas vasculares) Grupamento monofilético (com um ancestral em comum a toda a linhagem). Características básicas: a) Presença de elementos condutores de seiva – traqueídes; b) A fase esporofítica (ou sexuada) é a dominante no ciclo de vida; c) Esporófito com ramificações; d) Reprodução oogâmica; e) Semelhanças moleculares entre as espécies. Plantas vasculares sem sementes Condição essencial para manutenção no ambiente terrestre: - Presença de cutícula revestindo os órgãos aéreos e possivelmente, desenvolvimento dos estômatos; - Capacidade de sintetizar lignina; - Desenvolvimento de células especiais para condução de água e produtos da fotossíntese (xilema e floema). - Presença de esporos com paredes de proteção resistente à desidratação (unidades reprodutivas dispersas pelo vento). Consequências: - Possibilidade de manutenção de estruturas vegetativas de maiores dimensões; - Possibilidade de dispersão a longas distâncias. Adaptações das pteridófitas para a ocupação do meio terrestre • Aparecimento do sistema vascular com traqueídeos com espessamento nas paredes e elementos crivados no floema. • Surgimento da folha verdadeira • Surgimento de raízes verdadeiras • Aparecimento de um caule vascularizado que poderia atingir alturas significativas. • Aparecimento de uma cutícula cerosa que minimiza a perda d´água. • Aparecimento dos estômatos e vacúolos. Semelhanças com as Briófitas: - Ciclo de vida heteromórfico; - Estrutura vegetativa do gametófito; - Parasitismo do esporófito (em algumas espécies); - Estrutura dos anterídeos e arquegônios. Diferenças das Briófitas: - Nas Pteridófitas o esporófito é a geração mais desenvolvida; - presença de tecido de condução com xilema e floema. Fonte: Judd et al. (2008). Fonte: Judd et al. (2008). Fonte: Judd et al. (2008). Fonte: Judd et al. (2008). Fonte: Google Imagens. Fonte: Google Imagens. Fibra de Xaxim, raízes de samambaiaçú. Vaso de barro com dreno. Fonte: Google Imagens. Perfil de um vaso para plantio de orquídea epífita. As raízes precisam de ar circulando para não apodrecerem. Poiquilohídricas: sofrem mudanças bruscas no grau de hidratação. Perdem água e dessecam de acordo com a redução da umidade ambiental. Homeohídricas: não estão sujeitas a mudanças bruscas no grau de hidratação. A presença de vacúolo e cutícula protege a planta da dessecação. Assim, num ambiente seco elas mantêm umidade em suas células. Certas espécies de: Algas, Briófitas e Pteridófitas (terrícolas). Algumas espécies de: Pteridófitas e as Plantas com sementes (Gimnospermas e Angiospermas). 1-) Sistema de classificação utilizado por Raven et al. (2007) a) Primeiras plantas vasculares: - Rhyniophyta, Zosterophyllophyta e Trimerophytophyta: fósseis do período Siluriano Médio até o Devoniano Médio, há cerca de 420 até 370 milhões de anos atrás. b) samambaias, Lycophyta, Sphenophyta e pró- gimnospermas: período Devoniano Superior até o fim do Carbonífero, há cerca de 380 a 290 milhões de anos atrás. c) Gimnospermas (plantas com sementes): surgiram no Devoniano Superior, há pelo menos 360 milhões de anos atrás, com muitas linhas evolutivas até o período Permiano. d) Plantas com flores (plantas com sementes): surgiram a aproximadamente 127 milhões de anos. Dominam o planeta atualmente. Sistemas de classificação mais utilizados: 2-) Sistema de classificação utilizado por Judd et al. (2008) (exceto fósseis), com enfoque filogenético: a) Licófitas: esporângios de deiscência lateral, presença de microfilos, ramos dicotômicos. Abundantes em locais brejosos no período Carbonífero. Maioria com gametas masculinos biflagelados. b) Eufilófitas: apresentam megafilos e gametas masculinos multiflagelados/ciliados. b.1) Monilófitas: samambaias leptosporangiadas, Marattiales, Ophioglossales, Psilotales e Equisetófitas (cavalinhas). b.2) Lignófitas: pró-gimnospermas (Aneurófitas e Archaeopteris, fósseis) e as Espermatófitas (plantas com sementes). Protalo: Geração gametofítica. Licopódio selaginela isoete (atuais) Lycopsida ou Lycophyta • Seus representantes possuem esporófitos com raízes, caules e folhas. • São isosporados ou heterosporados e cada esporângio nasce a partir de um esporofilo. • Ordem Isoetales, com uma única Família: Isoetaceae (Isoetes). • Ordem Lycopodiales,com uma única família: Lycopodiaceae (Huperzia, Lycopodiella, Lycopodium e Phylloglossum). • Ordem Selaginellales, com uma única família: Selaginellaceae (Selaginella). Lycopodium – Família Lycopodiaceae Lycopodium – Família Lycopodiaceae Esporângios de Lycopodium com esporos no seu interior Selaginella arenicola Família Selaginellaceae Selaginella kraussiana - Selaginellaceae Selaginella convoluta - Jericó Monilófitas Eusporangiadas. Monilófitas Leptosporangiadas. LEPTOSPORANGIADAS: têm um tipo de esporângio oriundo de apenas uma célula inicial, que primeiro produz o pedicelo e então a cápsula. Cada leptosporângio produz um número relativamente pequeno de esporos em diferentes estruturas: soros, esporocarpos, espigas ou sinângios Psilotophyta Psilotum Psilotum nudum e P. complanatum – encontrados na Califórnia, Flórida, Texas e Havai (EUA), Espanha e japão. Condição rupícola no Havai. esporângio Condição epífita Detalhes dos esporângios Psilotum complanatum encontrado na Califórnia, Flórida, Texas e Havai (EUA), Espanha e japão. Psilotophyta Psilotum Corte transversal de um esporângio com esporos Psilotum esporângio esporos Ciclo de vida de Psilotum Psilotophyta Nutrição: mico-heterotrófica (com fungos endofíticos). - Após a germinação, os esporos originam o gametófito, que é uma estrutura aclorofilada, saprófita e subterrânea, com associação micorrízica; - Os anterozóides de Psilotum necessitam de água para nadar até a oosfera; - o esporófito originado sexualmente fica, inicialmente, preso ao gametófito, absorvendo seus nutrientes, mas depois desprende-se. Psilotophyta – detalhes do ciclo de vida A) Protolepidodendron sp B) Asteroxylon sp - Com esporângios nas ramificações laterais; - Rizóides e folhas escamiformes. Lycophyta primitivas (fósseis) Estruturação vegetativa das espécies primitivas Raízes: absorção e fixação Sistema caulinar: captação de energia luminosa e fotossíntese.Ramificações dicotômicas (Cooksonia caledonica) Esporân- gios Cooksonia pertoni; representação esquemática, pintura e fóssil da planta primitiva mais conhecida (Período Siluriano). Rhynia (Rhyniophyta): o primeiro fóssil de planta terrestre com ramificações verticais e horizontais. Altura média de 0,5 metros. Eixo caulinar áfilo e dicotômico. Esporângios terminais. Grupos extintos de pteridófitas: A) Rhyniopsida (Rhynia) B) Trimerophytopsida (Trimerophyton) A B Eixo caulinar áfilo e dicotômico. Esporângios terminais. Trimerophyton robustion Zoosterophyllum sp (Zosterophyllophyta) - Esporângios agregados em espigas terminais. - caules áfilos e dicotômicos (crescimento para cima e para baixo). Psilotophyta – fósseis vivos Psilotum sp e Tmesisteris sp - Não apresentam folhas nem raízes verdadeiras. -Esporângios trilobados nas terminações dos ramos laterais. - Epífitas sobre samambaias arborecentes, ou rupícolas onde ocorre húmus. Tmesipteris tannensis:— Fig. A: Habit of plant. B and C: Habit of fructification. D: Habit of the rhizome. Psilotum triquetrum:— Fig. E: Habit of plant. F: Habit of fructifications. G: Structure of fructification. H: Habit of rhizome. Psilotophyta - Tmesipteris Tmesipteris obliqua (Endangered on Mainland Australia) Tmesipteris tannensis esporângios Lepidodendron e Sigillaria, Licopodiáceas arborecentes (fósseis) Reconstituição de uma floresta pantanosa do Período Carbonífero. Reconstituição de uma floresta pantanosa do Período Carbonífero. Divisão Arthrophyta Equisetum giganteum L. Família Equisetaceae Importância econômica das pteridófitas • Os representantes fósseis desse grupo apresentam grande importância por sua contribuição na formação de parte das reservas de combustível fóssil que vêm sendo utilizadas pelo homem. • Representantes atuais são utilizados na alimentação, especialmente no Oriente, sendo consumidos tanto folhas jovens como partes do rizoma • As folhas também são utilizadas para preparação de chá ou bebidas alcoólicas. • Algumas são medicinais, utilizadas no tratamento de verminoses, reumatismos ou úlceras. • São também utilizadas como ornamentais. Equisetum giganteum L. - Família Equisetaceae Divisão Pteridophyta (Fósseis e viventes) Nephrolepis exaltata - Davalliaceae Nephrolepis exaltata - Davalliaceae Nephrolepis biserrata - Davalliaceae Davallia fejeensis Davalliaceae Davallia fejeensis - Davalliaceae Adiantum raddianum Família Pteridaceae Adiantum raddianum - Família Pteridaceae Asplenium nidus Aspleniaceae Asplenium nidus - Aspleniaceae Elaphoglossum Família LOMARIOPSIDACEAE Dicraopteris pectinata (Sin. Gleichenia brasiliensis) Família Gleicheniaceae Dicksonia sellowiana – Família Dicksonianiaceae Dicksonia sellowiana Família Dicksonianiaceae Platycerium - Chifre de veado Família Polypodiaceae Marsilea Regnellidium Marsilea (falso trevo de quatro folhas) Marsiliaceae Azolla Salvinia Família Salviniaceae Salvinia Azolla Pteridófitas aquáticas Família Salviniaceae Origem do sistema vascular: estelo Sistema vascular Protostélico. Surgimento do padrão Sifonostélico no caule. Lignófitas (plantas lenhosas). Licopodiófitas Monilófitas • Os tecidos vasculares primários, xilema primário e floema primário, e em algumas plantas, uma coluna central de tecido fundamental conhecida como medula constituem o cilindro central ou estelo, da RAIZ ou do CAULE no corpo primário da planta. São reconhecidos vários tipos de estelos, entre eles o protostelo, o sifonostelo e o eustelo. Tipo mais simples de feixe vascular, com xilema centaralizado e floema circundante, sem medula. Folhas micrófilas. Tipo mais complexo de feixe vascular, com xilema e floema paralelos, em feixes fragmentados, com medula. • O xilema e o floema possuem desenvolvimento primário (crescimento) e secundário (espessura). O eustelo é o cilindro central do caule e possui uma medula no interior, no tecido vascular primário. O eustelo pode ser classificado em: •Protostelo: é o tipo mais primitivo e também o mais simples. O xilema esta difuso com o floema ou circundado por ele. Presente na maioria das raízes. •Sifonostelo: o floema forma-se externamente ao xilema e está presente na maioria das traqueófitas. •Eustelo: é composto por uma medula circundada por feixes isolados. Comparação entre diversos Lycófitos do Carbonífero ao Cenozóico. Ocorre uma regressão no tamanho do esporófito Expansão das Plantas Vasculares
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