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Eras Geológicas e Evolução das Plantas

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PTERIDÓFITAS
BOTÂNICA I
Prof. Luiz Penna
ERAS GEOLOGICAS
Eras
l Pré-cambriano – 3 bilhões de anos (cianobactérias e eucariotas, multicelulares no final
do período)
l Paleozóico – 400 milhoes de anos
l Cambriano – idade dos invertebrados e plantas marinhas
l Ordoviciano – invasão da terra pelas plantas.
l Siluriano – primeiras plantas vasculares, grupos atuais de fungos e algas
l Devoniano – extinção das vasculares primitivas e aparecimento das classes modernas
l Carbonífero – florestas de samambaias, aparecimento das gimnospermas
l Permiano – declínio das primeiros tipos de florestas e ascensão das gimnospermas
l Mesozóica – 160 milhoes de anos
l Triássico – florestas de gimnospermas
l Jurássico – diversificação das gimnospermas e pteridófitas
l Cretáceo – aparecimento das angiospermas
l Cenozóica – 65 milhoes de anos
l Terciário – expansão da geoflora de angiospermas, disseminação dos campos, diminuição
das florestas
l Quaternário – idade do homem, aumento da desertificação
• Um grupo vegetal com características peculiares
surgiu a partir do Siluriano (400ma), ocupando a
região de transição entre a água e a terra: as
psilófitatas (Psilophytatae).
• Evoluíram a partir de algas semelhantes a
clorofíceas com talos complexos, alternância de
gerações e meristemas apicais.
PTERIDÓFITAS
l Foram as primeiras plantas terrestres a apresentarem
vasos condutores de seiva e estômatos apesar de ainda
não possuírem raízes verdadeiras.
l Para resolver o problema de sustentação em terra firme,
cada célula desenvolveu um preenchimento com lignina
em sua parede celular que lhe possibilitou maior
resistência.
l A primeira planta, Rhynia, possuía meio metro de altura
e era completamente desprovida de folhas. Seu caule
era subterrâneo do tipo rizoma, apresentando rizóides.
l Era composta por talos cilíndricos em cuja extremidade
se encontrava o esporófito. Estes talos possuíam
cutícula e estômatos.
Rhynia
Os primeiros representantes das pteridófitas se originaram já no Devoniano.
Há 300 milhões de anos, no período Carbonífero , uma caminhada através de
uma floresta, revelaria uma variedade grande de "árvores", que não eram
coníferas ou as plantas com flores de hoje e sim pteridófitas gigantes.
As pteridófitas fossilizadas deste período formaram o carvão mineral, até hoje
utilizado como combustível e importante fonte de hidrocarbonetos.
l As pteridófitas constituem hoje um grupo de
plantas relativamente importantes,
estimando-se o total de espécies no mundo
como sendo 9.000.
l Cerca de 3.000 espécies ocorrem nas
Américas. Destas, cerca de 30% podem ser
encontradas no território brasileiro.
l São vegetais criptógamos vasculares e
cormófitos.
l Traduzindo isto quer dizer: são vegetais que não
apresentam flores, possuem vasos condutores de
seiva e o aparelho vegetativo com raiz, caule e folhas
bem desenvolvidas.
l Assim como as briófitas apresentam alternância
de gerações, entretanto:
l a fase duradoura é representada pelo esporófito e a
fase transitória é representada pelo gametófito que
recebe o nome de protálo, haplóide (n).
Esporófito
l A fecundação ocorre sempre com a participação da
água.
l O protálo é uma estrutura, geralmente, pequena,
verde e em forma de lâmina vivendo acima do solo.
l Em alguns casos ele pode ser saprófito e ser
encontrado dentro do solo, sendo neste caso incolor.
l Não importando sua forma ele tem um período de
vida curto não ultrapassando algumas semanas (em
situações especiais caso não haja a fecundação o
protalo pode viver durante anos).
Prótalo
l São encontradas nos mais variados ambientes
desde ambientes desérticos até ambientes
aquáticos, podendo ser, também, epífitas.
l Seu tamanho pode variar bastante podendo ser
pequenas como a aquática Marsilea quadrifolia
l Até espécies arborescentes como o
samambaiaçu, Cyathea com mais de 5m.
l Algumas pteridófitas apresentam diferenciação em
suas folhas.
l Assim um tipo de folha se encarrega das funções
vegetativas (fotossíntese), sendo neste caso
chamada de TROFÓFILO.
l um segundo tipo que se encarrega, além das
funções vegetativas das funções reprodutivas,
sendo chamada ESPORÓFILO.
l A esse fenômeno dá-se o nome de heterofilia.
l Quando uma folha alem de realizar fotossíntese também é
responsável pela reprodução as folhas são denominadas
TROFOESPORÓFILOS.
Seus representantes mais relevantes se
encontram nas seguintes filos:
l 
l Lycophyta
l Sphenophyta
l Pterophyta
l Psilotophyta
l Lycophyta (licopodium e selaginela)
l Apresentar folhas finas
l Pterophyta ou Filicíneas (fetos, samambaias e avencas)
l Possuem folhas mais largas
•
Sphenophyta (composta apenas pelo gênero Equisetum)
Folhas parecidas com escamas ligadas ao caule.
l Psilotophyta - Psilotum e Tmesipteris
l Não apresentam raízes nem folhas
SOROS - Conjunto de esporângios no dorso dos
folíolos,
(subdivisões do limbo das folhas compostas).
Esporângios
• Nos esporângios, por meiose espórica, formam-se os
ESPOROS (n).
• Estes, em condições normais, desenvolvem-se
formando o PROTALO (n), que é a geração
gametofítica.
Conjuntos de
esporângios
• As pteridófitas podem ser homosporadas ou heterosporadas. As homosporadas
possuem um só tipo de esporo que irá dar origem a um gametófito bissexuado.
• As plantas heterosporadas produzem micrósporos e megásporos, que germinam e dão
origem a gametófitos masculinos e gametófitos femininos respectivamente, neste caso
ambos os gametófitos são bem mais reduzidos do que os das plantas homosporadas.
TIPOS DE SOROS
l Reprodução
l Algumas pteridófitas, reproduzem-se assexuadamente
por brotamento :
l o rizoma (caule subterrâneo) emite brotos formando novas
plantas que depois se separam da planta-mãe.
l Em muitas pteridófitas encontra-se a metagênese ou
alternância de gerações diplóides e haplóides.
l O esporófito (2n) é o vegetal duradouro e depende do gametófito
(prótalo) apenas nos primeiros estágios de desenvolvimento.
l O esporófito adulto é totalmente independente pois é autótrofo
fotossintetizante com folhas clorofiladas.
l O esporófito é assexuado, produzindo esporos assexuados por
meiose, no interior dos esporângios .
l O gametófito(n) ou prótalo é o vegetal transitório, pouco
desenvolvido, mas apesar disto, independente. O prótalo é sexuado
produzindo gametas por mitose.
l Quanto à formação de esporos, existem plantas
isosporadas e outras que são heterosporadas.
l As filicíneas são isosporadas e assim, formam esporos de
mesmo tamanho. No caso das samambaias, cada esporo
origina um prótalo hermafrodita .
l Mas no grupo das licopodíneas (licopódios e selaginelas) já
se encontra a heterosporia, isto é, há formação de dois
tipos de esporos: os micrósporos (menores) e os
megásporos (maiores).
l A partir dos micrósporos surge o microprótalo e do
megásporo, o megaprótalo.
l Ciclo de vida isosporado de uma samambaia:
l No esporófito vascular da samambaia-de-metro
(Polypodium) existem folhas grandes geralmente
divididas em folíolos .
l Certos folíolos férteis são chamados de esporófilos.
l Na face inferior dos esporófilos podem ser notados os
soros que contêm esporângios
l Em cada esporângio existem células-mãe-de esporos
(2n) que, por meiose (R!), originam esporos (n)
l Em condições favoráveis os esporos são libertados para
o ambiente.
l Cada esporo que germina no solo origina um gametófito
ou prótalo .
l O prótalo tem forma de coração, é pequeno (cerca de
1cm), avascular e hermafrodita ( possui anterídios e
arquegônios na mesma planta).
l Nos anterídios são produzidos os gametas masculinos
(anterozóides) e nos arquegônios, os gametas femininos
(oosferas)
l Quando atingem a maturidade sexual os anterozóides
"nadam" até à oosfera quefica no interior do arquegônio
l Da fecundação, isto é, união entre um anterozóide(n) e
uma oosfera(n) surge um zigoto (2n)
l A partir do zigoto (2n) surge o embrião (2n) que se
desenvolve e origina o esporófito (2n), fechando-se o ciclo
de vida da samambaia.
CICLO DE VIDA DE
POLYPODIUM
ANTERÍDIO ARQUEGÔNIO
GAMETÓFITO
esporofilo esporângio esporos
Prótalo
Gametófito
bissexual
oosfera arquegônio
anterídiosanterozóides
zigoto
esporófito
Protonema
l Ciclo de vida heterosporado de uma
Selaginella (licopodínea):
l Em selaginelas encontram-se estruturas reprodutivas
chamadas estróbilos .
l Os estróbilos são folhas reunidas de forma bastante
compacta. Lembram as pinhas das gimnospermas e
contém os esporângios onde são produzidos os esporos.
l O esporófito da Selaginella apresenta estróbilos com dois
tipos de esporângios:
l os femininos conhecidos como megaesporângios
l os masculinos chamados microsporângios.
l Nos megaesporângios existem células diplóides que
podem sofrer meiose. Mas apenas uma delas se
desenvolve e efetivamente realiza meiose originando
quatro esporos haplóides : OS MEGÁSPOROS.
l Os megásporos se desenvolvem dentro do esporângio
(megaesporângio) e formam os gametófitos femininos ou
megaprótalos (n)
l Em cada megaprótalo há arquegônios, cada um com uma
oosfera (gameta feminino (n)).
l Nos microesporângios existem células diplóides que podem
sofrer meiose originando os MICRÓSPOROS (n).
l Os micrósporos se desenvolvem no microesporângio e
cada um origina um microprótalo com anterídios (1 ou 2)
que formam anterozóides (gametas masculinos (n)).
l O anterozóide (n) é flagelado e nada até à oosfera (n) para
fecundá-la formando o zigoto (2n).
l Do zigoto (2n), surge um embrião (2n) que se desenvolve
em um esporófito (2n), inicialmente nutrido pelo
megaprótalo.
l O megaprótalo, com o esporófito jovem mergulhado em
seus tecidos, abandona o estróbilo da planta-mãe e cai
no solo.
l O megaprótalo produz rizóides e o esporófito, após algum
tempo de repouso, passa a se desenvolver cada vez
mais.
l Enquanto o esporófito (2n) se torna independente, o
gametófito(n) se degenera. Assim, completa-se o ciclo de
vida da Selaginella .
estróbilo
microsporângio
megasporângio megásporos
Micrósporos
megaprótalo
oosfera
arquegônio
microprótaloanterídios
anterozóides
zigoto
esporófito
CICLO DE VIDA DE
SELAGINELLA
OS BÁCULOS : COMO CRESCEM
AS FRONDES
¡ As grandes folhas
compostas (limbo
dividido em folíolos)
originam-se do
desenrolar das folhas
jovens,os báculos.

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