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BIO247 – MORFOLOGIA VEGETAL - EMBRIÓFITAS Profa. Dra. Cláudia Elena Carneiro 1 REPRODUÇÃO EM EMBRIÓFITAS Desde que a vida surgiu no planeta, muitas das potencialidades dos seres vivos modificaram-se, exceto a sua capacidade de reprodução. A vida de cada individuo é finita, podendo durar até cerca de 12.000 anos como certos arbustos de creosoto (Larrea sp. – Zygophyllaceae). Assim, a reprodução nos seres vivos é primordial para a perpetuação da espécie, e, com a conquista do ambiente terrestre, os processos reprodutivos das plantas se tornaram cada vez mais independentes da água para a sua concretização. As plantas apresentam dois tipos de reprodução: assexuada ou agâmica e sexuada ou gâmica. Na reprodução assexuada, as unidades reprodutivas variam desde uma célula (esporo) até porções consideráveis do organismo, sendo que cada unidade reprodutiva origina diretamente um novo indivíduo. Na reprodução sexuada, as unidades reprodutivas (gametas ou células sexuais) são sempre unicelulares e a união (singamia) de duas unidades produz um novo indivíduo. TERMINOLOGIA PARA AS ESTRUTURAS REPRODUTIVAS Microstróbilo: eixo caulinar modificado portando esporófilos (=estróbilo) que produz micrósporos. Microsporófilo: estrutura de natureza foliar (=esporofilo) que sustenta um ou mais microsporângios. Microsporângio ou saco polínico: esporângio produtor de esporos. Microsporócito: célula diplóide que sofre meiose e a partir da qual se desenvolvem os micrósporos. Micrósporo ou grão de pólen (em estado unicelular): esporo a partir do qual se originará um microgametófito. Microgametófito ou gametófito masculino ou microprótalo ou grão de pólen (a partir do estado bicelular): planta sexuada masculina, originada a partir de um micrósporo. Representa a geração sexuada masculina (haplonte masculino) que produz os gametas masculinos – anterozóides (providos de flagelos) ou células espermáticas (desprovidas de flagelos). Anterídios: gametângio masculino. É a estrutura inserida no microgametófito e que produz os anterozóides. Megastróbilo ou macrostróbilo: estróbilo que produz megásporos. Megasporofilo ou macrosporofilo: esporofilo que sustenta um ou mais megasporângios. Megasporângio: esporângio produtor de megásporos. Nas espermatófitas, o megasporângio é um tecido parenquimático mais ou menos desenvolvido, chamado nucelo, no interior do qual uma célula sofre meiose e dá origem aos megásporos. O megasporângio é envolto por um ou dois tegumentos e então é chamado óvulo. Megasporócito ou célula mãe de megásporo: célula diplóide que sofre meiose e dá origem aos megásporos. Megásporo ou macrósporo: esporo a partir do qual se originará um megagametófito. Megagametófito ou macrogametófito ou gametófito feminino ou megaprotalo: planta originada a partir de um megásporo. Representa a geração sexuada feminina (haplonte feminino). Arquegônio: gametângio feminino. É a estrutura que porta a célula germinativa (oosfera) no megagametófito. REPRODUÇÃO NAS BRIÓFITAS As briófitas possuem um ciclo de vida heteromórfico, sendo o gametófito a fase haplóide e dominante, e o esporófito, a fase diplóide e de curta duração. Durante a fase reprodutiva, o gametófito produz os órgãos sexuais masculinos (anterídios) e/ou femininos (arquegônios). Os gametas masculinos ou anterozóides são biflagelados e, portanto necessitam de água para locomoção. Os anterozóides e a oosfera (gameta feminino) são produzidos por mitoses, pois se formam em gametófitos haplóides. Ao ocorrer a fecundação, a célula diplóide, ou zigoto, derivada da união dos gametas, se transforma em um embrião multicelular por divisões mitóticas sucessivas. Mais tarde, uma vez diferenciado o pé inserido no gametófito e a seta ou pedicelo que sustenta uma cápsula (esporângio), o embrião se transforma em um esporófito, no qual a divisão meiótica do tecido esporógeno da cápsula permite a formação de esporos unicelulares haplóides. Os esporos maduros são liberados e ao dispersar-se, germinam e formam filamentos ou massas celulares denominadas protonema. A partir do protonema se formam novos gametófitos. BIO247 – MORFOLOGIA VEGETAL - EMBRIÓFITAS Profa. Dra. Cláudia Elena Carneiro 2 Anterídio Fertilização Peristômio Columena Esporos Cápsula do Esporófito Meiose! Anterozóide (n) Gametófito Masculino (n) Gametófito Feminino (n) Esporófito (2n) sob o gametófito feminino Arquegônio Protonema Oosfera (n) Arquegônio Filídios Seta Cápsula Rizóides Zigoto (2n) BIO247 – MORFOLOGIA VEGETAL - EMBRIÓFITAS Profa. Dra. Cláudia Elena Carneiro 3 REPRODUÇÃO NAS PTERIDÓFITAS As Pteridófitas têm uma alternância de gerações envolvendo uma fase gametofítica haplóide e outra esporofítica diplóide. Ao contrário das briófitas, a fase dominante (maior e mais aparente) é a esporofítica, a qual inclui o caule, folhas e raízes. A geração gametofítica começa com a produção de esporos haplóides no esporângio. No esporângio jovem, a célula mãe diplóide (célula esporogênica) sofre meiose e produz quatro células haplóides que se dividem mitoticamente para formar os esporos maduros. O esporângio maduro tem células especiais espessadas ao longo um lado chamado ânulus ou anel, que reagem às mudanças de umidade. Os esporos são dispersos pelo movimento rápido do esporângio que se abre através da fissura entre as células do ânulus. Quando os esporos encontram um substrato adequado (úmido), germinam para formar um protonema filiforme. Este gametófito jovem tem cloroplastos e continua a crescer através de divisões mitóticas de uma célula apical. Eventualmente, um protalo grande em forma de coração é formado. O protalo pode ser bissexual ou exclusivamente masculino. As células espermáticas são formadas em um anterídio. Na parte inferior do protalo (ventral), os arquegônios são freqüentemente agrupados em torno do entalhe apical. Cada arquegônio contém uma única oosfera que é embutida no protalo. A água é necessária para permitir a mobilidade da célula espermática para a abertura do arquegônio (guiadas por atração química). No momento da fertilização, os núcleos da célula espermática e a oosfera se fundem e um zigoto diplóide é formado. A partir deste momento, inicia a geração esporofítica novamente. O zigoto se divide mitoticamente e forma o embrião. Estes, muitas vezes, podem ser vistos ainda anexo à área do entalhe do protalo. REPRODUÇÃO NAS GIMNOSPERMAS Um passo importante no processo evolutivo das plantas terrestres foi a permanência dos megásporos nos megasporângios da planta-mãe. A diferença entre os tamanhos dos esporos provavelmente teria um maior significado em relação à nutrição. O megásporo, que dá origem ao gametófito feminino, deve ter uma quantidade de reservas suficiente para nutrir o esporófito em desenvolvimento, enquanto o micrósporo necessita de quantidade de reserva muito menor, pois sua atividade é encerrada com a liberação dos gametas masculinos. Forma-se também no megasporângio (nucelo) uma tétrade de megásporos, três perecem e apenas um permanece funcional, que passa pela fase de núcleos livres antes de ocorrer celularização para formar o megagametófito. Este número de núcleos livres forma mais de mil núcleos em Cycadales (gimnospermas), enquanto que em angiospermas forma apenas oito núcleos que, após celularização, forma um megagametófito com sete células. Em todas as gimnospermas e angiospermas a fecundação da oosfera se dá sobre a planta mãe e aí ocorre o desenvolvimento parcial do esporófito jovem (embrião) dentro da semente. Nas gimnospermas os microsporângios e megasporângios são geralmente reunidos em estróbilos separados, freqüentemente em indivíduos distintos(plantas dióicas). O megasporângio apresenta-se envolvido por um tecido novo, o tegumento, formando, em conjunto, o óvulo que é precursor ontogenético da semente. No ápice do óvulo, o tegumento deixa uma abertura (micrópila) onde pousarão ou penetrarão os micrósporos, tipicamente dispersos pelo vento neste grupo de plantas. Nas gimnospermas os óvulos estão diretamente expostos ao ar, derivando desse caráter o seu nome, ou seja, sementes nuas. REPRODUÇÃO NAS ANGIOSPERMAS Nas angiospermas houve várias mudanças evolutivas tanto vegetativas quanto reprodutivas, destacando-se: a) óvulos e sementes incluídos num ovário (ou urna, daí derivando o nome do grupo), o qual evoluiu provavelmente do dobramento e soldadura das bordas do megasporofilo ou carpelo; b) o grão de pólen pousa numa região receptiva especializada do ovário, o estigma; c) o óvulo tem geralmente dois tegumentos; d) os órgãos de reprodução encontram-se reunidos em flores, as quais são interpretadas basicamente como um eixo caulinar curto, portando folhas modificadas em sépalas e pétalas, dispostas em torno de microsporófilos (estames) e megasporófilos (ovários); e) redução extraordinária do gametófito feminino - saco embrionário com sinérgides (2), oosfera, antípodas (3) e núcleos polares (2); f) dupla fecundação (zigoto+endosperma). BIO247 – MORFOLOGIA VEGETAL - EMBRIÓFITAS Profa. Dra. Cláudia Elena Carneiro 4 Grão de pólen Bráctea Inflorescências femininas e pinhas Inflorescência Masculina Flor masculina Flor feminina Célula nutritiva Óvulo Abertura Saco polínico Óvulo Escama bracteal Flor feminina em corte longitudinal Eixo Flor masculina em corte longitudinal Semente (pinhão) Eixo Microsporofilo Microsporofilo Flutuador Célula germinativa Escama ovulífera Escama bracteal GIMNOSPERMA ANGIOSPERMA megásporos mitose pólen micrósporos mitose Gametófito ♀ n Óvulo é uma das 8 células no ovário Polinização: Quando o pólen é transferido e adere ao estigma semente pistilo meiose estame Esporófito 2n meiose Gametófito ♂ n = pólen Tubo polínico Núcleo espermático Dupla fertilização: 1 núcleo espermático fertiliza o óvulo, 1 núcleo espermático une a 2 núcleos para formar o endosperma triplóide BIO247 – MORFOLOGIA VEGETAL - EMBRIÓFITAS Profa. Dra. Cláudia Elena Carneiro 5 REFERÊNCIAS Bates, J.W., N.W. Ashton & J.G. Duckett (eds.) 1998. Bryology for the twenty-first century. Leeds, United Kingdom: Maney Publ. and British Bryol. Soc. Pp.382. Clarke, G.C.S. & J.G. Duckett (eds.) 1979. Bryophyte Systematics. London: Academic Press. Pp.582. De Luna, Efrain, Newton, Angela E., and Mishler, Brent D. 2003. Bryophyta. Mosses. Version 25 March 2003. http://tolweb.org/Bryophyta/20599/2003.03.25 in The Tree of Life Web Project, http://tolweb.org Delgadillo M., C. & A. Cárdenas S. 1990. Manual de Briofitas. Cuadernos 8. México, D.F.: Instituto de Biología, UNAM. Pp. 135. Delgadillo, M. C. 2002. Bryophyte Systematics. EOLSS (versão eletrônica disponível em www.eolss.co.uk). Raven, P.H.; Evert, R.F. & Eichhorn, S.E. Biologia vegetal. 7ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. 2007. Richardson, D.H.S. 1981. The biology of mosses. Oxford: Blackwell Sci. Publ. Pp. 220. Schofield, W.B. 1985. Introduction to Bryology. New York: Macmillan Publ. Co. Pp. 431. Schuster, R.M. (ed.) 1984. New manual of Bryology. Nichinan, Japan: Hattori Bot. Lab. Vol. 1-2: 1- 1293. Sem autor, disponível em: http://www.science.siu.edu/landplants/fernLC.html Shaw, A.J. & B. Goffinet (eds.) 2000. Bryophyte Biology. Cambridge: Cambridge Univ. Press. Pp. 476. Tryon, R.M. & Tryon, A.F. Ferns and allied plants with special reference to Tropical America. New York: Springer-Verlag. 1982. Watson, E.V. 1971. The structure and life of bryophytes. London: Hutchinson & Co. Ltd. Pp. 211.
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