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Introdução à anatomia e sistemática vegetal Prof. Dr. Denis Silva Nogueira Evolução das plantas 2 Alga verde ancestral Briófitas Musgos Pteridófitas Gimnospermas Angiospermas Retenção do embrião Embriófitas Esporófito dominante Vasos condutores Folhas e caule Sementes (dispersão) Crescimento lateral Flores (atração de polinizadores) Frutos Plantas com sementes Plantas vasculares Períodos geológicos de surgimento das plantas • Briofitas - Siluriano - 430 milhões de anos • Pteridófitas - Devoniano 400 milhões de anos • Gimnospermas - Carbonífero 350 milhões de anos • Angiospermas - Cretáceo 145 milhões de anos Evolução das plantas 4 Alga verde ancestral Acesso direto à H2O e minerais; Fotossíntese na maioria das células; Não há perda de H2O; Sustentação corpórea = H2O; Dispersão dos gametas pela H2O. Partes aéreas não tem acesso direto à água; Fotossíntese somente na porção aérea; Dessecação; Sustentação corpórea = ar (gravidade); Dificuldade na dispersão dos gametas. Evolução das plantas 5 Obtenção e transporte de H2O e minerais Poros para troca gasosa Dessecação Sustentação corpórea Dispersão dos gametas Raízes e Sistema vascular; Estômatos; Cutícula; Lignina; Esporos, pólen e sementes. Evolução das plantas 6 Alga verde ancestral Briófitas Musgos Retenção do embrião Embriófitas 1° - Transição da H2O para o solo Primeiras plantas terrestres; Talos: corpos indiferenciados; Sem folhas → filóides; Sem sistema radicular → rizóides; Sem caule → caulóides; Locais úmidos (anterozóides); Criptógamas: estruturas reprodutoras escondidas; Gametófito dominante Avasculares Briófitas Característica geral das briófitas: - pequeno porte - vivem em terrestres úmidos (solos úmidos, rochas, troncos) - adaptados à pouca luz (células ricas em cloroplasmos - dióicas (gametângios ♀e♂): anterídeos e arquegônios - reprodução oogâmica: oosferas grandes e aflageladas fecundadas por pequenos gametas flagelados (anterozoisdes, capazes de nadar livremente na água) - espóros formam protonemas que brotam formando o corpo das briófitas - retenção do zigoto ou esporófito dentro do arquegônio (gametófitos femininos) - meristema de crescimento sub-apical - formação de um único esporo Evolução das briófitas Alga verde ancestral (Carófita) Briófitas Musgos Retenção do embrião Embriófitas Crescimento por meristema apical é limitado Avasculares (sem xilema e floema) geralmente plantas pequenas; Mas algumas espécies podem atingir até 50 cm Gametófito dominante Avasculares H2O e Nutrientes Menor porte Dawsonia superba, briófita gigante Ciclo de vida das Briófitas 92 fases no ciclo de vida (Produção de esporos / gametas) H2O (gotas)Anterozóides locomoverem M!↓ M! Dioica Briófitas • Classificação (sistemática): • Três filos atuais, são parafiléticos, evolução independente: - Filo Anthocerotophyta (antóceros) - Filo Marchantiophyta (hepáticas) - Filo Bryophyta (musgos) MusgosHepáticasAntóceros As hepáticas são mais próximas das plantas vasculares Evolução das pteridófitas Alga verde ancestral Briófitas Musgos Pteridófitas Retenção do embrião Embriófitas Esporófito dominante 2° - Plantas Avasculares p/ Vasculares Alta difereciação celular e especialização de tecidos: (dérmido, vascular e fundamental) Órgãos especializados (raíz, caule, folha) 1° plantas c/ vasos condutores (X e F); Síntese de lignina Xilema: H2O e sais minerais; Floema: seiva elaborada (glicose/amido); Corpos diferenciados; Com folhas, caules e raízes verdadeiras; Plantas maiores (vasos condutores); Criptógamas: estruturas reprodutoras escondidas; Pteridófitas • Característica geral: - Tecidos especializados em órgãos mais diferenciados: raízes, caule, folhas - água e nutrientes são translocados até as folhas - folhas especializadas na fotossintese - fotoassimilados são distribuídos pelo floema até os demais tecidos - sistema dérmico reveste o corpo dos vegetais (epiderme, endoderme) - crescimento primário ramificado - meristema apical (aumento do comprimento e altura) - multiplos esporângios Pteridófitas • Característica geral: - crescimento secundário - meristemas laterais (câmbio vascular e de casca, xilema e floema) - câmbio de casca: periderme (felogênio) - elementos traqueais - células do xilema nas pteridófitas (lignificadas) - elementos crivados são as células condutoras do floema - elementos de vaso - células do xilema nas angiospermas e algumas gimnospermas - Homosporia (um tipo de esporo) está ligada à divisão dos sexo entre as plantas - Heterosporia (dois tipos de esporos) aparece apenas em algumas poucas espécies de samambaias e licófitas - arquegônios e anterídeos presentes Evolução das pteridófitas 14 Soros (Esporângios) Folha Báculo (Folha jovens) Rizoma (caule) Raízes Urna Esporófito dominante Evolução das pteridófitas 15 Alga verde ancestral Briófitas Musgos Pteridófitas Retenção do embrião Embriófitas Esporófito dominante 2 ciclos vitais: Homospórico: Heterospórico: Igual Esporos Dif. Esporos Esporo ou Gametófitos Hermafroditas Anterozóide Oosfera Produzem Esporo Gametófitos Fem. Anterozóide Oosfera Produzem Gametófitos Mas.Esporo Ciclo de vida das pteridófitas Dentro dos soros R! Vento HOMOSPÓRICO Hermafrodita ↑ M! ↓ M! Flagelados H2O↓ M! M! Diversidade das Pteridófitas • Classificação (Filos): - Rhyniophyta, Zosterophyllophyta, Trimerophytophyta, Lycopodiophyta, Molinophyta (Psilotopsida, Marattiopsida, Polipodiopsida, Equisetopsida) Carbonífero - Proliferação e domínio das samambaias arbóreas e das primeiras gimnospermas - Decomposição lenta e formação de jazidas de carvão mineral Evolução das gimnospermas 19 Alga verde ancestral Briófitas Musgos Pteridófitas Gimnospermas Retenção do embrião Esporófito dominante Vascular Sementes 3° - Dispersão por Esporos p/ Dispersão por Sementes Conquista definitiva do amb. terrestre; Gimnospermas Vasculares (xilema e floema); Com folhas, caules, raízes e sementes; Sementes desprovidas de frutos; Fanerógamas: estruturas reprodutoras visíveis; Nua Semente Evolução das gimnospermas 20 Alga verde ancestral Briófitas Musgos Pteridófitas Gimnospermas Retenção do embrião Esporófito dominante Vascular Sementes Heterosporadas: Grão de pólen (porta gametófito masc.); Expansões aladas > dispersão Dif. Esporos Megaesporos Gametófitos Fem. Grão de pólen Oosfera Produzem Gametófitos Mas.Microesporos Ciclo de vida das gimnospermas 21 Árvore Dioica ou Esporófito maduro (2n) Megaestróbilo Microestróbilo c/ pólen Escama ovulífera ou Megaesporângio Microesporângio Meiose Microesporos 4 viáveis Grão de pólen (n) ou gametófito masc. Mitose Fecundação Embrião (2n)Cone maduro Escama seminífera Semente Esporófito (2n) Plântula 4 Megaesporos (n) 3 atrofiam 1 forma o gametófito x Saco embrionário (n) ou gametófito fem. Meiose Tubo polínico Célula generativa M! = 2 gametas masc. Célula vegetativa Forma Tubo polínico Endosperma (n) Desen. gametófito Evolução das angiospermas 22 Alga verde ancestral Briófitas Musgos Pteridófitas Gimnospermas Angiospermas Retenção do embrião Esporófito dominante Vasos Sementes Flores Frutos 4° - Atração de polinizadores Angiospermas Sementes protegidas por frutos; Com folhas, caules, raízes e sementes; Fanerógamas:estruturas reprodutoras visíveis; Vasculares (xilema e floema); Flor: função reprodutiva; Urna Semente Evolução das angiospermas 23 Folhas modificadas Conj. = Cálice Folhas modificadas Conj. = Corola Pedúnculo Conj. = Androceu Gineceu Contém os esporângios Evolução das angiospermas 24 Tegumento Ginoesporângio ou megaesporângio Micrópila Meiose 1 = 4 (n) X Ginoesporo Gametófito fem. (n) ou Saco embrionário Ginosporângios Antípodas Núcleos polares Oosfera Sinérgides 3 Mitose Sacos polínicos (Androesporângios ou microesporângios) Meiose M! Gametófito masc. (n) ou Grão de pólen Cél. Vegetativa Forma tubo polínico Cél. Generativa Forma gametas Fecundação Cél. Veg. – tubo Dupla fecundação 1° gameta + oosfera = embrião 2° gameta + 2 núcleos = endosperma (3n) Tubo polínico Cél. vegetativa M! Cél. Gen. M! 2 gametas Endosperma Nutrição EmbriãoCotilédones Endosperma Embrião Semente (2n) Tegumento Evolução das angiospermas 25 DispersãoPolinização “Filia” “Coria” Anemofilia – vento Ornitofilia – aves Entomofilia – insetos Falenofilia – borboletas Cantarofilia - besouros Hidrofilia – água Artificial - homem Zoocoria - animais Anemocoria – vento Ornitocoria – aves Entomocoria – insetos Hidrocoria – água Antropocoria – homem Autocoria - planta Evolução das angiospermas 26 MonocotiledôneasDicotiledôneas Duas Folhas embrionárias Uma Folha embrionária Feijão, amendoim, soja, algodoeiro, mamona. Capim, cana-de- açúcar, arroz, trigo, milho. Próxima aula - características gerais das Gimnospermas e Angiospermas Próxima aula - características gerais das Gimnospermas • Arquegônios presentes • Anterídeos ausentes • Aparecimento da semente - grande valor para a sobrevivênvia • Megásporos e micrósporos, dão origem ao megagametófito (gametófito femininos, o óvulo) e ao microgamefófito (gametófito masculino)
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