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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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