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1 PREFÁCIO Esta apostila foi elaborada por alunos bolsistas do Projeto Institucional de Bolsas de Ensino de Graduação da Universidade Federal de Uberlândia com a finalidade de servir como um guia de aulas práticas da Disciplina de Sistemática de Criptógamas. A apostila traz um texto introdutório sobre Sistemática Vegetal, já que esta é a primeira Disciplina de Botânica, no currículo atual, ministrada para o Curso de Graduação em Ciências Biológicas da UFU, além de textos complementares antes de cada protocolo de aula prática. Anexos aos protocolos de aulas práticas, encontram-se chaves dicotômicas ilustradas (exceto para fungos) e glossários para cada um dos grupos abordados – fungos, algas, briófitas e pteridófitas. No final da apostila, apresentamos algumas sugestões de atividades práticas como um guia para trabalho de campo. Os grupos abordados na apostila são os tradicionalmente ensinados na Disciplina de Sistemática de Criptógamas, embora fungos e a maioria das algas não sejam considerados como Criptógamas nos Sistemas de Classificação atuais. Os fungos são há muito tempo estudados com as plantas por serem multicelulares e sésseis e continuam fazendo parte das Disciplinas de Botânica em boa parte das Universidades Brasileiras. As algas são um grupo artificial que engloba desde cianobactérias até protistas clorofilados uni- e multicelulares, além de alguns de seus parentes não-pigmentados. Briófitas e pteridófitas são os componentes mais basais do Reino Plantae e apresentam as características que foram fundamentais à colonização do ambiente terrestre. 2 SUMÁRIO Fundamentos em Sistemática Vegetal A Sistemática Vegetal ............................................................................................................... 03 Sistemas de Classificação ........................................................................................................ 03 Chaves de Identificação: um método de classificação artificial ............................................... 07 Nomenclatura Botânica ............................................................................................................ 07 Procedimentos em um Herbário ............................................................................................... 10 Exercícios: Fundamentos em Sistemática Vegetal .................................................................. 14 Fungos ................................................................................................................................................... 15 Roteiro: Aula prática de fungos ................................................................................................ 19 Glossário de fungos .................................................................................................................. 23 Algas ...................................................................................................................................................... 25 Roteiro: Aula prática de algas ................................................................................................... 28 Chave dicotômica ilustrada de algas ........................................................................................ 34 Glossário de termos de algas ................................................................................................... 70 Reino Plantae ........................................................................................................................................ 74 Briófitas .................................................................................................................................................. 74 Roteiro: Aula prática de briófitas ............................................................................................... 77 Chave dicotômica ilustrada de briófitas .................................................................................... 81 Glossário de termos de briófitas ............................................................................................... 88 Pteridófitas ............................................................................................................................................. 91 Roteiro: Aula prática de pteridófitas.......................................................................................... 95 Chave dicotômica ilustrada de pteridófitas ............................................................................. 102 Glossário de termos de pteridófitas ........................................................................................ 110 Sugestões de atividades práticas complementares ............................................................................ 115 Construção de chaves dicotômicas ........................................................................................ 115 Elaboração e desenvolvimento de projeto de pesquisa ......................................................... 115 Referências Bibliográficas ................................................................................................................... 120 3 FUNDAMENTOS EM SISTEMÁTICA VEGETAL A SISTEMÁTICA VEGETAL Os termos Sistemática e Taxonomia frequentemente se confundem no estudo da Botânica, embora possuam conceitos distintos. A Sistemática é a ciência que se ocupa da diversidade e relações de parentesco entre os organismos, enquanto a Taxonomia se atém às normas de nomenclatura e de classificação dos organismos. A Taxonomia é tratada como um ramo da Sistemática ou como uma ferramenta a ser utilizada em Sistemática Vegetal. As principais categorias taxonômicas são amplamente conhecidas por leigos e pesquisadores, Reino, Filo, Classe, Ordem, Família, Gênero e Espécie, mas categorias adicionais como, por exemplo, Subclasse, Subfamília, Secção, etc., podem existir dependendo do grupo a ser estudado. Um táxon (taxon em Latim) é um grupo formado por grupamentos de organismos como, por exemplo: Reino Plantae, Filo Lycopodiophyta, Família Lycopodiaceae, Gênero Lycopodium. A palavra táxon tem como plural táxons (taxa em Latim). Os termos Classificação e Identificação também geram confusão e devem ser bem compreendidos. A Classificação de um organismo consiste em enquadrá-lo em táxons apropriados, o que é necessário no caso do descobrimento de espécies novas ou de modificações na classificação já existente. A Identificação de um organismo consiste em verificar em que táxons o organismo está classificado, ou seja, deve ser um organismo já descrito anteriormente. SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃO Os Sistemas de Classificação e Nomenclatura devem conter as categorias taxonômicas organizadas hierarquicamente dentro das quais diferentes grupos de organismos devem ser situados. Os primeiros sistemas de classificação surgiram da necessidade de organizar as informações sobre a utilidade das plantas e de suas periculosidades, atualmente, levam em consideração as afinidades evolutivas entre os organismos. Sistemas Baseados no Hábito das Plantas Os primeiros Sistemas de Classificação foram elaborados na antiguidade e tinham como intuito informar as pessoas sobre a utilidade dessas plantas. Theophrastus (Ca. 370 – 285 aC) é considerado o “Pai da Botânica”, classificou as plantas como árvores, 4 arbustos, subarbustos e ervas e muitos dos nomes atuais de plantas têm sua origem no nome dado por Theophrastus. Dioscórides (100 dC) foi um importante Botânico e uma de suas missões foi melhorar o serviço médico do Império Romano. Coletou plantas em toda a Europa e escreveu o livro “Materia Medica” com descrições deaproximadamente 700 espécies de plantas medicinais. Durante a Idade Média houve pouco progresso no conhecimento das plantas na Europa, havendo algum progresso no mundo Islâmico. San Alberto Magno (1193-1280 aprox.) escreveu “De vegetabilis” com descrição detalhada de muitas plantas e supostamente foi o primeiro a distinguir monocotiledôneas e dicotiledôneas. Com o surgimento da imprensa nos séculos XVI e XVII, o interesse e difusão da Botânica aumentaram bastante com muitas publicações, principalmente na Alemanha. Curiosamente, as civilizações chinesa e hindu alcançaram o nível de conhecimento Botânico existente na Europa no século XVI muito antes deste período, desenvolvendo culturas importantes como as do arroz, feijão, laranja, pimenta do reino, dentre outras. No início do século XVI, os Herbalistas que se interessavam principalmente pelas características curativas das plantas, descreveram e ilustraram minuciosamente muitas espécies de plantas. Leonhart Fuchs destacou-se pela descrição de 500 espécies e pela elaboração de um glossário em sua obra “De historia stirpium commentarii insignes”. Sistemas Artificiais Os sistemas artificiais têm como único objetivo ser um meio conveniente de situar uma planta dentro de uma classificação e contribuir para sua identificação. Não tem qualquer preocupação de mostrar relações de afinidade. Caesalpino, Bauhin, Ray e Tournefort são pesquisadores de destaque nos séculos XVI e XVII. Adrea Caesalpino (1519-1624) reconheceu grupos considerados naturais nos dias de hoje. Caspar Bauhin (1560-1624) é autor de uma obra com descrição de 6000 plantas e seus sinônimos e distingue pela primeira vez os conceitos de gênero e espécie, conferindo grande importância à sua obra. John Ray (1627-1705) apresenta um Sistema de Classificação baseado principalmente nas características de estruturas reprodutivas, sendo o avanço mais importante na botânica teórica do século XVII. Ao utilizarem muitos caracteres, os grupos finais das classificações tendem a ser naturais e a maioria é reconhecida atualmente. Entretanto, ao utilizar o porte como o primeiro nível de classificação, dois ou mais grupos naturais encontram-se separados no sistema. Carl Linnaeus (1707-1778) é o pai da taxonomia como é conhecida atualmente, por ter criado o sistema binomial de nomenclatura. Em suas obras “Systema naturae”, “Genera plantarum“ e “Species plantarum” criou um sistema muito útil para identificação de plantas baseado apenas em 5 características reprodutivas (Sistema Sexual de Lineu), embora as relações naturais entre os grupos não tenham sido enfatizadas. Muitos dos importantes botânicos atuais foram alunos da escola Lineana, evidenciando a grande contribuição deste mito a essa ciência. Devido ao conjunto de expedições científicas realizadas na época e, sobretudo às obras de Tournefort, Ray e Linnaeus as ciências naturais sofrem uma profunda modificação. Sistemas Naturais Os sistemas naturais surgiram como fruto do enorme contingente de novas espécies que passaram a ser conhecidas, devido às numerosas coleções que chegavam à Europa provenientes dos Países tropicais. No final do século XVIII, muitos botânicos se dedicaram à busca de afinidades naturais entre as plantas, passando a utilizar um número de caracteres muito superior ao utilizado por Lineu para atingir este propósito. Entretanto, deve-se ter em mente que o Sistema Natural foi criado para refletir o plano criador de Deus ao invés das verdadeiras relações de parentesco. Apesar da grande influência de Linnaeus, alguns de seus contemporâneos seguiram as idéias de Ray e Tournefort, dentre os quais destacam-se Michel Adanson (1727-1806) e Antoine-Laurent De Jussieu (1748-1836). Michel Adanson em “Families des Plantes” dá o mesmo peso a cada caráter observado, empregando caracteres morfológicos, químicos, ecológicos e biológicos. Antoine-Laurent De Jussieu em “Genera plantarum” observa que certos caracteres têm maior peso na classificação. Agustin Pyramus De Candolle (1778-1841) baseou-se no sistema de Jussieu e separou algas e fungos de briófitas. Mais tarde, seu filho Alphonse De Candolle (1844) une as pteridófitas às briófitas. M. Wilkomm (1854) apresenta uma das melhores classificações de sua época, onde divide os vegetais em Criptógamas e Fanerógamas, é um dos primeiros a separar Gimnospermas de Angiospermas e considera Monocotiledôneas e Dicotiledôneas como classes de Angiospermas. Sistemas Filogenéticos O sistema filogenético é considerado o que mais se aproxima do ideal, já que procura agrupar os táxons conforme ancestralidade e descendência (Bicudo & Menezes 1970) e considera tanto os vegetais atuais quanto os de outras eras geológicas. Ele se afirma na teoria da evolução e só pode surgir após a publicação de “Origem das Espécies” de Charles Darwin em 1859. Reconhece-se que o atual estado de conhecimento do homem não permite a reconstrução de um sistema filogenético perfeito. Os sistemas disponíveis representam uma tentativa com vistas a um objetivo filético, configurando-se numa combinação de evidências naturais e filéticas. Não perdendo de vista a busca de relacionamentos naturais entre os táxons. 6 Sistemas Gradistas - Classificações evolucionistas ou Darwinianas Durante a segunda metade do século XIX o estudo da Botânica se concentrou na Alemanha e a classificação era exclusivamente morfológica. August W. Eichler (1839- 1887) consolida as idéias de Wilkomm com a separação entre Criptógamas e Fanerógamas e de outras dicotomias importantes e estabelece grupos ancestrais ou derivados. Adolf Engler (1844-1930) baseou-se em Eichler para a elaboração de um Sistema de Classificação - Syllabus der Pflanzenfamilien - o qual é considerado o primeiro autenticamente filogenético e é base para a organização de grandes herbários. A obra conjunta com Karl Prantl, Die naturlichen Pflanzenfamilien é uma enciclopédia com abundantes referências sobre morfologia, anatomia e geografia que foi amplamente aceita pela sua elaborada forma de apresentação. No início do século XX, Bessey (1845-1915) publicou um sistema filogenético baseado nos princípios da evolução orgânica e juntamente aos seus discípulos estabeleceu diversas tendências evolutivas aceitas até a atualidade. A representação gráfica de uma classificação, um dendrograma, pode ser elaborado com as semelhanças entre os grupos e é denominado fenograma ou, se além dos dados fenéticos, levar em conta a idade dos grupos, denomina-se árvore filogenética ou filograma. A ordenação dos grupos se estabelece de acordo com caracteres considerados primitivos e derivados. Seguindo a tradição de Eichler, Engler, Prantl e Beesey, constituíram-se diversos sistemas de classificação de orientação filética durante o século XX. Dentre eles podem ser mencionados os de Sprone (1959), Benson (1962), Hutchinson (1969, 1973), Cronquist (1968, 1988) Cronquist et al. (1966), Thorne (1968, 1976, 1992) e Takhtajan (1969, 1980, 1987, 1996), tendo grande aceitação e seguimentos consideráveis. As teorias sobre as tendências evolutivas de órgãos vegetativos e reprodutivos estabelecidas por Takhtajan foram amplamente aceitas por muitas décadas. As classificações de Cronquist abrangem caracteres histológicos e sobre metabólitos secundários e seus sistemas continuam sendo utilizados em muitas Universidades Européias. Taxonomia Numérica ou Sistemática Fenética Michel Adanson (1727-1806) é considerado o pai da taxonomia numérica. O procedimento supõe um grande esforço para compilar o maior número possível de caracteres, mas não se confere nenhum peso especial a nenhum dos caracteres. É baseada em similaridades fenéticas independentementedas considerações filogenéticas, na prática, não foi considerada pelos taxonomistas. Sistemas Cladistas-Cladística-Sistemática Filogenética 7 Como a taxonomia numérica, também surge com o objetivo de trazer mais objetividade à construção das classificações. Tem sua origem no trabalho do entomólogo alemão Willi Hennig (1950) e, a partir da segunda metade da década de 70, o número de seguidores e publicações em cladística cresce. Hoje o que se conhece como cladística reúne quase todas as tendências derivadas da prática filogenética, considera-se transformação o processo histórico real da evolução. Baseiam-se em sinapomorfias para construir grupos monofiléticos, e os demais grupos são arbitrários. Desde o falecimento de Arthur Cronquist em 1992, um crítico feroz da cladística, essa área da ciência diversificou muito seus métodos e está sendo melhor aceita pela comunidade científica; atualmente, tem o auxílio da reconstrução filogenética através da sistemática molecular. CHAVES DE IDENTIFICAÇÃO: UM MÉTODO DE CLASSIFICAÇÃO ARTIFICIAL Os Sistematas têm muitas ferramentas disponíveis para a identificação de plantas e a mais importante delas é a chave dicotômica. As chaves de identificação são muito antigas na história da Botânica, remetidas a John Ray (1682). Consistem num sistema de classificação cujo fim é servir de ajuda para a identificação dos distintos grupos taxonômicos, sendo frequentemente artificiais. Os caracteres têm de ser claros, menos plásticos e que necessitem de menos métodos ou materiais para sua identificação. As chaves são geralmente dicotômicas podendo ser escritas no formato identado ou pareadas. Ela apresenta ao usuário uma série de alternativas entre dois caracteres mutuamente exclusivos, se o usuário fizer a escolha correta ele será levado ao nome do objeto desconhecido. Também existem chaves de múltiplos acessos, as quais possuem um número muito maior de caracteres que podem ser consultados em qualquer ordem. Dessa forma, se alguma estrutura estiver faltando no exemplar, pode-se pular esse passo e obter um grupo de poucos nomes que podem corresponder ao exemplar em questão. Esta apostila traz chaves dicotômicas ilustradas após cada uma das seções de aulas práticas para gêneros de algas, gêneros e ordens de briófitas e famílias de pteridófitas. NOMENCLATURA BOTÂNICA Algumas regras básicas devem ser observadas para o uso correto da Nomenclatura Botânica para que haja a universalização dos nomes dados aos diferentes táxons. Os nomes científicos de plantas seguem o “Código Internacional de Nomenclatura 8 Botânica” que é atualizado durante os Congressos Internacionais de Botânica. Este código não é utilizado apenas para plantas terrestres, mas também para protistas, algas e fungos. O sistema nomenclatural é baseado em 6 princípios: 1.Independência do Código Internacional de Nomenclatura Botânica: “A nomenclatura Botânica é independente da nomenclatura Zoológica” 2.Princípio da Tipificação: “Tipo” vem de exemplar típico. Quando se descobre uma espécie nova, um espécime é depositado em um herbário e estará disponível para estudo. Ele é considerado o exemplar típico (tipo) do grupo e será a referência para o nome dado à espécie. Este conceito requer que o nome original da espécie seja aplicado à espécie à qual o espécime tipo pertence. Tipos nomenclaturais Holótipo: espécime eleito como tipo do nome na publicação original. Isótipo: outros ramos da mesma planta do holótipo, ou seja, duplicatas. Parátipos: qualquer espécime além do holótipo. Síntipos: espécime da descrição original onde não elegeu-se o holótipo. Isosíntipo: qualquer espécime além dos síntipos. Lectótipo: é um espécime selecionado entre isótipo, parátipo, sintipo ou isosíntipo quando não elege-se o holótipo ou este desapareceu. Paralectótipo: são os síntipos que remanesceram após a seleção do lectótipo. Neótipo: é um espécime novo que será coletado para colocar no local da série tipo quando esta se perder ou não existir mais. 3.Prioridade na Publicação: O nome correto para um táxon é o primeiro nome que foi publicado de acordo com as regras de nomenclatura. Em alguns casos, os nomes mais utilizados não são os publicados primeiro, o que ocorre devido à sua ampla aceitação como é o caso de algumas famílias de angiospermas. 4.Cada Táxon Tem Apenas Um Nome Válido Não são aceitas homonímias ou sinonímias. Sinonímia: nomes publicados tardiamente para um táxon já descrito ou nomes que não obedeçam às regras de nomenclatura. Homonímia: um nome já publicado validamente para um táxon que é dado posteriormente a outro táxon. 5.Latim 9 Os nomes das espécies devem estar de acordo com o sistema lineano, onde o nome do gênero deve ser escrito com inicial maiúscula e o epíteto específico com inicial minúscula. Caso escritos à mão, devem estar sublinhados; se digitados, devem estar em itálico. Exemplo: Nomes para táxons superiores a gênero no Reino Plantae: Radical + Terminações recomendadas Filo ou Divisão Classe Subclasse Ordem Família Subfamília Tribo Subtribo phyta psida idea ales aceae oideae eae inae 6.Retroatividade do Código As regras de nomenclatura são retroativas, a menos que expressamente limitadas. Ressalvas: Tautônimos: Não são válidos tautônimos como Rodobryon rodobryon Subespécie: apesar de não ser obrigatória, a abreviação subsp. pode ser usada entre os epítetos específicos. Ex: Jacaranda decurrens subsp. symmetrifoliolata Variedade: a abreviação var. torna-se necessária entre os epítetos específicos para se diferenciar de subespécie. Ex: Kielmeyera coriacea var. intermedia Híbrido: coloca-se o símbolo ‘x’ entre o binômio escolhido. Ex: Musa x paradisíaca Cultivar: insere-se entre aspas após o nome da espécie o nome dado ao cultivar. Não existem regras específicas para se nomear um cultivar, podendo, inclusive tratar-se de números. Ex: Lactuca sativa “moreninha-de-Uberlândia” Espécie nova: publicação válida I- Publicação efetiva: trabalhos publicados em revistas científicas amplamente disponíveis (disponíveis para venda, troca e doação). II- Obedece a regra de prioridade. 10 III- Nomes acompanhados de descrição ou diagnose em Latim. IV- Atualmente há a exigência do holótipo. PROCEDIMENTOS EM UM HERBÁRIO Um herbário é uma coleção de plantas composta por amostras secas de briófitas e pteridófitas com esporângios, ou de gimnospermas e angiospermas com ramos contendo folhas, flores e/ou frutos, fixadas num pedaço de cartolina. Esta amostra é chamada exsicata, a qual é acompanhada de uma etiqueta com dados sobre o nome científico e descrição da planta, a identificação, local e ambiente de coleta; coletor e data de coleta. A exsicata é a unidade básica de coleção de um herbário, pois constitui material testemunho referencial para futuros estudos. Ela é registrada e numerada antes de ser incorporada ao acervo. Um material herborizado funciona como um arquivo, que pode ser mantido por longo tempo, fornecendo informações a respeito não só da espécie herborizada como também da área de coleta. Um programa de coletas botânicas é dispendioso e necessita de financiamento, mas é indispensável para manter ativo o herbário, aumentando o interesse nacional e internacional em intercambiar material. Etapas para a incorporação de plantas em um herbário: Coleta - A coleta varia conforme o grupo de plantas, ou seja, o tipo de coleta de algas é diferente do utilizado para pteridófitas. O material a ser coletado deverá estar fértil, no caso de Criptógamas deveapresentar esporângios ou esporos e em boas condições. É importante também que haja pelo menos três duplicatas do espécime para garantia de conservação do material e permuta ou doação para outros herbários. Durante o trabalho de campo o pesquisador deve anotar em seu caderno de campo alguns dados, como coletor, data e local de coleta, local onde a planta está fixada, coloração, odor, presença de látex, dentre outros. Os Sistematas ainda devem utilizar um número de coleta para cada exemplar, que corresponde ao número de plantas que este pesquisador já incorporou em diferentes herbários. Prensagem, Secagem e Montagem das Exsicatas – Logo após a coleta, o material deve ser prensado entre folhas simples de jornal intercaladas por folhas de papelão e placa de alumínio corrugado entre duas grades de madeira e, então, amarrado com as cordas (figura 1). O número de coleta que foi anotado no caderno de campo deve constar no jornal de cada planta para sua posterior identificação. O material deve ir à estufa e o tempo em que permanecerá nesta depende do tipo de material coletado (figura 11 1). Deverá ser feita a troca regular dos jornais que estiverem úmidos no caso de plantas mais crassas. O material botânico é considerado seco quando apresentar-se rígido, sem flexionar ao ser suspenso e sem umidade ao toque. A secagem na estufa: é feita através de calor artificial e pode demorar de 12 horas a uma semana dependendo do material. O objetivo dessa técnica é retirar a água para que não haja proliferação de certos fungos e bactérias sobre o exemplar, além de tornar a planta laminar e fácil de ser guardada. Posteriormente, a exsicata será montada, o que consiste em colar envelopes com a planta inteira no caso de briófitas e nos demais casos colar ou costurar ramos com folha, flor e/ou fruto no centro de um pedaço de cartolina de 33 x 45 cm (figura 1). No canto superior esquerdo da cartolina, pode ser adicionado um envelope com pequenos fragmentos da amostra. No canto inferior direito é afixada a etiqueta do Herbário, onde estão registrados os dados da planta, do local e ambiente de coleta, e do coletor (figura 2). Os espécimes devem ser fixados em cartolinas por cola ou costurados nas mesmas. Geralmente, as exsicatas são armazenadas em pastas separadas por gênero e em armários separados por família. O herbário não está invicto do ataque de insetos ou fungos, por isso as exsicatas devem estar armazenadas em locais apropriados e que evitem a umidade, além de serem tratadas com produtos químicos como cânfora, naftalina e gás cianídrico. Figura 1: Esquema de prensagem, secagem e montagem das exsicatas elaborado pelo Prof. Dr. Paulo Eugênio A. M. de Oliveira 12 A ETIQUETA DO HERBÁRIO Figura 2: Esquema da etiqueta do Herbarium Uberlandense (HUFU) elaborado pelo Prof. Dr. Paulo Eugênio A. M. de Oliveira Algumas plantas, algas e fungos não podem ser preservados em exsicatas e precisam de um espaço separado nos Herbários para que possam ser armazenados. Esses são os casos das coleções úmidas e carpotecas (coleção de frutos). Coleta e Preservação de Criptógamas As coletas de Algas Continentais podem ser realizadas em diferentes pontos de rios ou lagos na porção superficial da coluna d’água. Os melhores pontos para coleta geralmente são aqueles em que a água está mais parada e apresenta lodo (massa de algas verdes). Antes de guardar o material coletado é aconselhável lavar o frasco 4 ou 5x com a água do próprio ambiente da coleta para retirar um pouco do álcali natural dos frascos feitos de vidro comum. O processo mais simples para a coleta consiste em passar um frasco aberto no meio da massa visível de algas enchendo-o até a metade. O substrato em que as algas perifíticas podem estar aderidas também deve ser coletado (folhas, animais, pedras, etc.). Para se obter uma amostra concentrada de algas arrasta- se a rede de plâncton (figura 3A) no corpo d’água e as algas ficarão retidas no fundo da rede. Para amostragens quantitativas existem amostradores específicos (figura 3B) que descem abertos até o ponto desejado na coluna d água e ali são fechados. Algas coletadas em ambientes secos como troncos, barrancos, dentre outros, podem ser armazenados em sacos de papel ou envelopes. As amostras devem ser armazenadas com os frascos abertos em ambiente fresco e iluminado. Depois de aproximadamente 3 dias, os potes devem ser mantidos em geladeira. No caso de algas não fixadas, a identificação do material não pode demorar muito ou os cloroplastos começam a se degradar, dificultando a identificação. Algumas 13 amostras ainda devem ser fixadas na solução de Transeau na proporção de 1:1 com a água da amostra. As soluções de FAA 50%, FPA50% e Lugol (10% em relação ao volume da amostra) também podem ser utilizadas. A fixação deverá ocorrer no máximo 24hs após a coleta. A quantidade excessiva de material em um mesmo frasco pode provocar a degeneração precoce deste material e, portanto, deve ser fixado o mais rapidamente possível. Algas macroscópicas além de serem armazenadas em coleções úmidas também podem ser armazenadas secas como exsicatas. Para tal, a alga é colocada em um recipiente com água sobre uma folha de papel sulfite, onde se deve arranjar o talo da forma mais natural possível com o auxílio de um pincel. O papel com a alga são retirados com auxílio de uma lâmina de metal (figura 3C) e colocados entre folhas de papel impermeável, mata-borrão e papelão ondulado, posteriormente, devem ser secos em estufa por não mais que 5 horas. Para as coletas terrestres de Fungos, Liquens, Briófitas e Pteridófitas os métodos de amostragem devem ser definidos previamente (trilha, quadrante, transecto, etc.). No caso dos Fungos, a fixação é realizada em vidros com líquidos orgânicos (etanol, etanol/metanol, FAA, Carnoy) ou fazem-se cortes longitudinais para diminuir o volume e montar uma exsicata. No caso de Briófitas e Liquens, devem ser coletados indivíduos inteiros e colocados em envelopes de papel fino ou manteiga. Se o exemplar estiver muito úmido, pode-se prensar delicadamente entre folhas de jornal, deixando um tempo mais reduzido que para outros vegetais. Figura 3A: Esquema da rede de plâncton. 3B: Esquema do amostrador subaquático horizontal de van Dorn. 3C: Esquema da preparação de alga macroscópica de água doce para preservação a seco (Esquema retirado de Bicudo e Bicudo, 1970 e de Bicudo e Menezes, 2005). 14 No caso de Pteridófitas arborescentes, coleta-se a fronde com soros até a inserção do pecíolo. Durante a prensagem as folhas devem ser divididas em região apical, média e basal que serão colocadas em diferentes jornais com o mesmo número de coleta. As Pteridófitas de pequeno porte são coletadas inteiras, incluindo o rizoma. Exsicatas de plantas com megáfilos devem mostrar os lados ventral e dorsal das folhas e quando estas precisarem ser cortadas, o local de sua inserção deve permanecer evidente. As algas e os fungos, ou outros materiais conservados em vidros com soluções fixadoras, são guardados em uma coleção à parte. No caso de Briófitas e Liquens os envelopes são colados nas cartolinas das exsicatas e recebem uma etiqueta do herbário como qualquer outra planta. Pteridófitas são exsicatadas de forma padrão. EXERCÍCIOS: FUNDAMENTOS DE SISTEMÁTICA VEGETAL 1) Qual a diferença entre Sistemática e Taxonomia? 2) Se você faz o levantamento de plantas da Estação Ecológica do Panga, você irá identificar e/ou classificar as plantas? Por quê? 3) O que sãoSistemas Artificiais e Sistemas Naturais de Classificação? 4) Porque o Sistema Sexual de Lineu representou um grande avanço em relação aos sistemas de classificação anteriores? 5) Qual o importante acontecimento no mundo científico que possibilitou o surgimento dos Sistemas Filogenéticos de Classificação? 6) Crie duas situações em que os tipos nomenclaturais holótipo, lectótipo, isótipo, sintipo, isosíntipo e neótipo sejam aplicados em pelo menos uma das situações. 7) Homonímias e Sinonímias não são aceitas pelo Código Internacional de Nomenclatura Botânica. O que significam esses termos? 8) Considere os seguintes táxons ou taxa: Charales, Chlorophyta, Characeae. Escreva o nome dos táxons em ordem hierárquica decrescente, sublinhando as terminações pré- estabelecidas a cada grupo e indicando, na frente de cada um, a categoria taxonômica a que pertence. 9) Imagine que você descobriu uma espécie nova. Agora você deve nomeá-la. Apresente abaixo o nome completo da espécie que você descobriu e os passos que deve tomar para que este nome seja válido no meio científico. 10) Quais as exigências para que um pesquisador possa incorporar uma exsicata num Herbário? 11) Qual o procedimento mais simples para a coleta de algas microscópicas? 12) O que significa coletar material fértil de briófitas e pteridófitas? 13) Se você estivesse incluindo a exsicata de uma samambaia no Herbário, quais as características da planta você anotaria na ficha do Herbário? 15 FUNGOS Texto complementar O reino Fungi é composto por organismos heterotróficos que compõem o segundo maior reino, com aproximadamente 1.500 mil espécies. Esse reino possui características parecidas com os animais, como a presença de quitina e sua reserva de glicogênio. Em sua maioria são constituídos por filamentos microscópicos denominados hifas, que em conjunto formam o micélio. Podem viver livres na água ou no meio terrestre, onde há predominância de matéria orgânica. Para que possam absorver a matéria orgânica de que necessitam, os fungos mantêm três tipos de interações com outros seres vivos: saprofitismo, mutualismo e parasitismo. Os fungos, juntamente com as bactérias do solo, desempenham um importantíssimo papel na natureza ao atuarem como decompositores, além de serem colonizadores primários. As importâncias econômicas são muitas, como o uso direto na alimentação, na fermentação do pão, na produção de bebidas alcoólicas e na fabricação de antibióticos, além de serem causadores de prejuízo ao infectarem plantas e animais de interesse econômico. Muitas vezes são conhecidos apenas pela sua importância médica já que causam vários tipos de micoses importantes no ser humano O reino é composto por quatro filos (Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota e Basidiomycota), além de um grupo artificial conhecido como Deuteromicetos e as leveduras que são apenas formas de crescimento: Filo Chytridiomycota: São os únicos fungos aquáticos e os únicos a apresentarem células móveis. Possuem organização multicelular e unicelular. Suas hifas são asseptadas e sua reprodução é feita por meiose espórica. Há representantes que acarretam problemas econômicos, como Synchytrium endobioticum, responsável pela verrugose preta da batata, ou Physoderma maydis, agente causal da mancha marrom do milho. Ainda são importantes parasitas de algas, protozoários, plantas e rãs. Filo Zygomycota: São terrestres e apresentam organização multicelular e unicelular (leveduras). Suas hifas são asseptadas. O zigoto fica contido em uma estrutura de resistência chamada zigosporângio e apresentam meiose zigótica. A produção de esporos sexuados ou assexuados dá-se dentro de esporângios. São conhecidos como o bolor negro, que parasita pães e morangos. Fungos deste filo ainda têm grande importância ecológica, pois participam da associação simbiótica com endomicorrizas. Filo Ascomycota: São terrestres e apresentam organização multicelular e unicelular (leveduras). Suas hifas são septadas. Sua reprodução assexuada é feita por esporos chamados conídios que não estão contidos em esporângios, enquanto a reprodução sexuada é feita por esporos chamados ascósporos contidos em ascos (parede celular 16 original da célula que passou pelo processo de meiose). Ascos e ascósporos estão localizados na região do himênio dos corpos de frutificação denominados ascomas (estrutura em forma de saco ou bolsa). Os ascomas possuem forma, número e cor variáveis para cada espécie e podem ser dos tipos: apotécio, peritécio e cleistotécio, dependendo de sua morfologia. O filo é muito conhecido pelas trufas comestíveis e morchelas, além das terríveis doenças causadas em vegetais. Filo Basidiomycota: São fungos terrestres e apresentam organização multicelular e unicelular (leveduras). Possuem hifas septadas com doliporos. O filo possui três classes: Classe Basidiomycetes: Mais conhecidos pelos cogumelos e orelhas-de-pau. Os corpos de frutificação são denominados basidiomas. Os basidiomas são compostos por píleo e estipe, podendo estar presentes volva e anel (figura 1). O píleo é composto pela região do himênio que pode ser constituída por lamelas ou poros. No himênio estão presentes estruturas chamadas basídios e basidiósporos, correspondentes aos ascos e ascósporos dos ascomicetos (figura 1). Os representantes deste filo produzem apenas esporos sexuados, os basidiósporos, esporos assexuados estão ausentes. Figura 1 – Esquema de basidioma compilado de www.enq.ufsc.br. Estão divididos em dois grupos artificiais, Hymenomycetes e Gasteromycetes: Hymenomycetes: possuem os himênios visíveis (cogumelos e orelhas-de- pau). Muitas espécies desse grupo são comestíveis, como o difundido Champignon, e algumas espécies mais utilizadas na culinária japonesa que está em franca expansão no mundo ocidental, como Shimeji, Shiitake e Pleurotus. Os cogumelos tóxicos e alucinógenos podem causar alucinações ou até mesmo a morte. 17 Gasteromycetes: esse grupo não possui o himênio visível, e seus esporos localizam-se dentro dos corpos de frutificação envoltos pelo perídeo. Normalmente alguma pressão mecânica é necessária para que os esporos sejam dispersos. As diferentes formas observadas nos fungos mal cheirosos, bolotas e estrelas-da-terra e ninhos de passarinho chamam a atenção por sua beleza peculiar. Classe Teliomycetes: São de grande importância agronômica por causar doenças nos vegetais, conhecidos popularmente como ferrugem. Não possuem basidioma, os esporos aglomerados chamam-se soros e seus basídios são septados. São parasitas heteroécios, ou seja, necessitam de mais de um hospedeiro para completar o seu ciclo de vida, sendo um deles uma planta da família das Poaceae e o outro da família Berberidaceae. Classe Ustomycetes: Conhecidos como carvões por tornarem os grãos do milho hipertrofiados e acinzentados/enegrecidos devido ao desenvolvimento do micélio dentro do grão. Como os Teliomycetes, também não possuem basidioma e os esporos aglomerados chamam-se soros. São parasitas autoécios, pois necessitam de apenas um hospedeiro para completar seu ciclo de vida. Deuteromicetos e Leveduras Os deuteromicetos já foram considerados um filo à parte, mas constituem um grupo artificial de formas assexuais de espécies de Ascomycota, poucos Basidiomycota e Zygomycota. A fase sexuada pode não ser conhecida, não utilizada na classificação ou perdida no curso da evolução. A reprodução assexuada ocorre através da produção de conidióforos e conídios, que podem estar espalhados no micélio ou agrupados em outras estruturas.Algumas espécies de deuteromicetos são amplamente utilizadas em pesquisa biológica e, principalmente, em controle biológico. Entretanto, é no setor industrial que alcançam grande importância econômica, na culinária ressalta-se a produção de queijos, Missô, Shoyu e Saquê. Podem ser prejudiciais pela produção de toxinas, além de causarem doenças de pele. As leveduras são formas de crescimento unicelulares que ocorrem principalmente no filo Ascomycota, mas também nos filos Basidiomycota e Zygomycota. São seres unicelulares e eucariontes que não formam filamentos, são imóveis e possuem reprodução assexuada e sexuada. Estão presentes em solos, ar (esporos), flora do intestino de animais, casca de frutas, folhas, etc. A maioria não é patogênica, mas podem causar doenças como o sapinho. São agentes de fermentação alcoólica, atuando na 18 produção do álcool industrial e de todas as bebidas alcoólicas destiladas ou não destiladas e são utilizadas na panificação. Relações simbióticas com os fungos Liquens: O líquen é uma associação simbiótica entre um fungo, o micobionte, e um microorganismo fotossintetizante, o fotobionte. O fotobionte fornece à associação produtos da fotossíntese e, no caso de ser uma cianobactéria, fornece também nitrogênio. Os benefícios recebidos pelo fotobionte e proporcionados pelo micobionte são menos óbvios, mas podem incluir proteção à dessecação, à radiação excessiva, manutenção de uma alta pressão parcial de dióxido de carbono (em virtude da atividade respiratória) e a fixação e provisão de nutrientes minerais retirados do substrato. Os dois componentes dessa associação podem ocorrer isoladamente na natureza e se encontrarem ao acaso para a formação de um líquen. A proliferação de liquens também pode se dar por fragmentação ou por sorédios, que são a união de uma alga unicelular e de uma pequena hifa de fungo, liberados pelos liquens já estabelecidos. De qualquer modo, quando estão habitando ambientes extremos, a chance de sobrevivência só existe quando estão associados, o que faz deles importantes colonizadores do ambiente terrestre. São sensíveis a poluentes atmosféricos e, assim, constituem-se em excelentes bioindicadores e biomonitores da qualidade do ar. O nome científico dado ao líquen é o nome do fungo e 98% dos micobiontes são ascomicetos. Apenas 40 gêneros de fotobiontes já foram relatados. Os liquens são divididos em três formas de crescimento distintas, crostosa, onde o líquen é totalmente aderido ao substrato; folhosa, onde as extremidades do líquen se soltam do substrato e têm consist6encia folhosa; e fruticosa/arborescente, onde apenas uma pequena porção do líquen fica aderida ao substrato, enquanto a porção livre, semelhante a um caule, é ramificada, podendo ser ereta ou pendente. Micorrizas: São uma associação mutualística entre certos fungos do solo e as raízes das plantas. A planta fornece energia (carboidratos) para a sobrevivência e multiplicação dos fungos, enquanto estes fornecem água e sais minerais às plantas, além de protegerem as raízes contra determinadas injúrias. Os fungos absorvem água e sais minerais do solo através de suas hifas que têm uma superfície de contato muito maior que as das raízes das plantas e os transferem para as raízes, dessa forma, o aproveitamento de nutrientes em solos pobres é aumentado. Estas associações parecem ter sido importantes para a conquista do ambiente terrestre pelas plantas, pois na época das primeiras colonizações os solos eram muito pobres em nutrientes e as “raízes” pouco especializadas. 19 Existem dois tipos de micorrizas, as endomicorrizas e as ectomicorrizas. Endomicorrizas são o tipo mais comum, ocorrentes principalmente dentre os Zygomycota, onde as hifas formam um envoltório menos denso ao redor do ápice radicular e, ao penetrar a raiz, invadem o interior das células corticais formando arbúsculos ou vesículas. Nas ectomicorrizas as hifas formam um invólucro em torno das raízes, como um manto, e atingem a região cortical penetrando entre os espaços intercelulares, sem penetrar no interior das células. As raízes com ectomicorrizas não desenvolvem pêlos absorventes. Ocorrem prioritariamente em zonas temperadas e são representadas pelos Ascomycota e Basidiomycota. ROTEIRO DE AULA PRÁTICA: FUNGOS Nessa aula você irá estudar exemplares dos filos Zygomycota, Ascomycota e Basidiomycota. 1- Inicialmente iremos trabalhar com estruturas microscópicas e, para isso, será necessária a confecção de lâminas histológicas com material a fresco. O material a ser utilizado são pães, morangos e tomates que estejam fungados, além de uma solução de água, açúcar e fermento biológico que permaneceu em estufa por aproximadamente 30 minutos. Para a confecção de lâminas dos fungos do pão, morango e tomate, pingue uma gota de água na lâmina e com o auxílio de estiletes (feitos com agulhas), retire uma pequena porção do micélio dos alimentos, com cuidado para não pegar partes do alimento que irão dificultar a visualização das hifas, e coloque o material na gota de água cobrindo com lamínula. No caso do tomate, é difícil retirar as hifas sem retirar partes do substrato, então recomenda-se picar o tomate com as hifas em pedaços bem pequenos para a análise. Pingue uma gota da solução de fermento biológico em uma lâmina e cubra com lamínula para visualização de leveduras. Espera-se encontrar representantes de Zygomycota nos fungos do morango e do pão e de Ascomycota no fungo do tomate, mas existem casos em que mais de um tipo de fungo ocorrem no mesmo alimento, fique atento para representar todas as formas presentes. No caso das leveduras, é possível encontrar algumas se reproduzindo por fissão binária, o que foi estimulado pelo açúcar da solução e pela elevada temperatura da estufa. No seu relatório deve constar o desenho esquemático do fungo observado, evidenciando e nomeando o tipo de hifa e de estrutura reprodutora observados. Quando possível, diga se a estrutura reprodutora é de origem sexuada ou assexuada. Baseado 20 em suas observações, indique a que filo pertence o fungo observado. Caso não seja possível determinar o filo, indique a forma de crescimento observada (leveduras ou fungos conidiais/deuteromicetos). a) Fungo do morango ou do pão b) Fungo do tomate c) Leveduras 2- Agora observe as estruturas macroscópicas provindas de material fresco ou fixado, pertencente à coleção didática de sua Instituição. Vocês irão observar os corpos de frutificação de representantes dos filos Ascomycota e Basidiomycota. Nas letras a e b faça desenhos esquemáticos de ascomas e basidiomas, nomeando as estruturas que os compõe. Diga se as hifas que constituem estas estruturas são haplóides, diplóides ou dicarióticas. Repare se região do himênio é formada por poros ou lamelas. Todo exemplar esquematizado deve conter o nome do filo a que pertence e, quando possível, da classe. 21 a) Filo ____________________________________ b) Filo ____________________________________ c) Alguns exemplares do filo Basidiomycota, da classe Basidiomycetes não possuem forma de cogumelo e nem de orelha-de-pau, eles são os Gasteromicetos. Esquematize as formas de Gasteromicetos disponíveis em seu laboratório, elas podem ser bolotas-da- terra, estrelas-da-terra, ninhos-de-passarinho ou fungos mal cheirosos. 22 3- Alguns exemplares de associações liquênicas estão disponíveis para observação.a) Esquematize os liquens observados e diga qual a forma de crescimento dos exemplares analisados. b) Você pode observar alguma estrutura semelhante aos corpos de frutificação esquematizados nos itens 2a e 2b? Em caso positivo, você saberia explicar porque isso ocorre? c) Você saberia dizer como os liquens podem ter ajudado as plantas a colonizarem o ambiente terrestre? 23 GLOSSÁRIO – FUNGOS Anel: restos do véu, que após a expansão do píleo, persistem em forma de um colarinho preso à parte superior do estipe. Apotécio: ascoma aberto. Asco: célula especializada, característica de ascomicetos, na qual dois núcleos haplóides se fundem produzindo um zigoto, que imediatamente se divide por meiose. Na maturidade contém os ascósporos. Ascoma: é o corpo de frutificação dos ascomicetos, também conhecido como ascocarpo. É uma estrutura multicelular que contém os ascos, podendo ser abertos ou fechados. Ascósporo: esporo produzido no interior de um asco. Autoécio: diz-se dos fungos referidos como ferrugens, que requerem apenas uma espécie de planta hospedeira para completar seu ciclo de vida. Basídio: célula reprodutiva especializada dos basidiomicetos, freqüentemente clavada, na qual a fusão nuclear e a meiose ocorrem. Basidioma: é o corpo de frutificação dos basidiomicetos, também conhecido como basidiocarpo. É uma estrutura multicelular, dentro da qual se formam os basídios. Basidiósporos: esporos dos basidiomicetos produzido internamente nos basídios. Células corticais da raiz: localizadas entre a epiderme e o cilindro vascular da raiz. Cleistotécio: ascoma fechado. Conidióforo: hifa na qual são produzidos um ou mais conídios. Conídio: esporo assexuado de fungo, que não está contido dentro do esporângio; pode ser produzido isoladamente ou produzido em cadeias; a maioria dos conídios é multinucleada. Doliporo: tipo de poro especial que ocorre nos septos das hifas de basidiomicetos. Esporângio: estrutura unicelular ou pluricelular no interior da qual os esporos são produzidos. Estipe: pedúnculo com função de suporte, tal como ocorre nos fungos himenomicetos, nos “cogumelos”. Fotobionte: organismo fotossintetizante de um líquen. Heteroécio: diz-se dos fungos referidos como ferrugens, que requerem duas espécies de hospedeiros diferentes para completar seu ciclo de vida Hifa: (do grego: hyphe, teia) filamento tubular simples de um fungo. Podem ser asseptadas (sem paredes celulares), constituindo cenócitos, ou septadas (com paredes celulares). 24 Himênio: termo usado para indicar a camada de conformação muito variada que recobre determinadas áreas dos esporocarpos. A camada de ascos num ascoma ou de basídios num basidioma, mais algumas hifas estéreis associadas. Lamela: pequenas lâminas ou placas que se encontram na face inferior do píleo de basidiomicetos. Micélio: o conjunto de hifas de um fungo. Micobionte: organismo heterotrófico de um líquen. Mutualismo: dois ou mais organismos vivendo juntos, numa associação que é mutuamente vantajosa. Parasitismo: fenômeno no qual um organismo vive sobre ou dentro de outro organismo de espécie diferente e obtém destes seus nutrientes, a associação é benéfica para o parasita e prejudicial para o hospedeiro. Perídeo: invólucro de um aparelho esporífero. Peritécio: ascoma com formato de garrafa. Píleo: parte superior expandida de muitos cogumelos (basidiomicetos), comumente referida como chapéu. Quitina: polissacarídeo rígido, resistente, contendo nitrogênio, que forma as paredes celulares de certos fungos. Saprofitismo: fenômeno no qual o ser heterotrófico obtém seus nutrientes diretamente de matéria orgânica não-viva. Sorédio: unidade reprodutora dos liquens, que consiste em algumas células de algas verdes ou de cianobactérias envolvidas por hifas de fungos. Soros: um grupo ou um conjunto de esporângios ou esporos. Volva: membrana que envolve o corpo de frutificação de certos Basidiomicetos e que se rompe pelo desenvolvimento do píleo, ficando na base do estipe com forma semelhante a uma xícara. Zigosporângio: um esporângio contendo um ou mais zigósporos. Zigósporo: Esporo de resistência formado no interior de um zigosporângio em Zigomicetos. O zigósporo passa por meiose durante a germinação do zigosporângio. Zoósporo: esporo móvel. 25 ALGAS Texto complementar As algas habitam ambientes terrestres úmidos ou meios aquáticos, de água doce ou salgada. Esses organismos dispostos na superfície oceânica compõem o fitoplâncton, que libera através do processo fotossintético cerca de 70 a 90% do oxigênio contido na atmosfera. As algas constituem um grupo artificial de organismos fotossintetizantes que não estão incluídos do reino Plantae. Têm como características gerais serem uni- ou pluricelulares, fotossintetizantes e diferenciados das plantas terrestres por não possuírem embrião e tecidos especializados. No estudo das algas estão reunidos desde as cianobactérias, que são seres procariontes, até os protistas fotossintetizantes e alguns de seus parentes não fotossintetizantes, os seres eucariontes. Algas multicelulares, incluindo as algas verdes, são parte do reino Protista na maioria dos Sistemas de Classificação atuais. Alguns Sistemas de Classificação consideram as algas verdes como parte do reino Plantae, visto que o ancestral das plantas terrestres provém de um dos representantes extintos das algas verdes. Nesta apostila adotamos o Sistema apresentado em Raven et al. (2007), em que as algas verdes fazem parte do reino Protista. As cianobactérias, cianofíceas ou algas azuis são microorganismos com características celulares procariontes e fazem parte do grupo Eubactéria ou do domínio Bactéria (Raven et al. 2007), porém apresentam um sistema de membranas fotossintetizante semelhante ao das algas eucarióticas. Segundo a teoria da endossimbiose, deram origem aos cloroplastos de todos os seres eucariotos. Seus pigmentos fotossintetizantes são a clorofila a, carotenóides e ficobilinas, e armazenam carboidratos em forma de glicogênio. Acredita-se que tenham tido um papel preponderante na formação do oxigênio da atmosfera do Planeta Terra e como produtor primário dos corpos d’água. São aquáticas ou terrestres, estabelecem várias relações simbióticas importantes e ainda têm um importante papel na fixação do nitrogênio que é disponibilizado às 26 demais formas de vida. Apresentam formas unicelulares ou coloniais simples e ramificadas. Quando coloniais, as células são unidas entre si por uma matriz mucilaginosa e possuem vida independente. As colônias possuem células especializadas como os esporos de resistência chamados acinetos, além dos heterocistos responsáveis pela fixação do nitrogênio. Florações tóxicas são comuns. As algas do reino Protista tiveram origem no evento de simbiose entre um protista primitivo e uma cianobactéria. O metabolismo das Rhodophyta ainda apresenta semelhanças marcantes com o das cianobactérias e podem evidenciar tal relação. Após o primeiro evento de endossimbiose, postula-se que endossimbioses secundárias ocorreram como a fagocitose de uma alga verde por representantes de Euglenophyta e a fagocitose de uma alga vermelha pelos ancestrais dos protistas que atualmente apresentam clorofilas a e c (figura 1). Figura 1: Cladograma evidenciando eventos de endossimbiose primária e secundária que resultaram no surgimento de todos os eucariotos fotossintetizantes. Retirado de Palmer et al. 2004. Dentre as característicasconsideradas na classificação das algas do reino protista, destacam-se o tipo de pigmento fotossintetizante e o tipo de substância de reserva armazenada no interior das células. As principais características de algas do reino Protista são abordadas na Tabela 1. Tabela 1: Principais filos de algas do reino Protista e características marcantes relacionadas a cada um deles. Modificada de Raven et al. (2007) Filo Metabolismo e pigmentos fotossintéticos Reserva de carboidratos Componentes da parede celular Habitat Características gerais Dinophyta (Dinoflagelados) Heterotrófico; com clorofilas a e c e carotenóides; ou mixotróficos Amido Placas celulósicas em alvéolos abaixo da membrana plasmática. Maioria marinha, alguns em água doce ou em relações simbióticas Unicelulares; flagelos ausentes ou 2 em sulcos, 1 longitudinal e 1 transversal; mixotróficos; formam cistos de resistência durante a reprodução sexuada; causadores da maré vermelha. Euglenophyta Maioria heterotrófica; com clorofilas a e b, carotenóides Paramido Estrias protéicas sob a membrana plasmática. Maioria de água doce, alguns marinhos Unicelulares; cloroplastos originados de simbiose com algas verdes; plastos com pirenóide; 2 flagelos apicais, 1 reduzido; estigma fotorreceptor; só a reprodução assexuada é conhecida. 27 Cryptophyta Heterotrófico; com clorofilas a e c, carotenóides e ficobilinas; ou mixotróficos Amido Placas protéicas sob a membrana plasmática. Marinhas e de água doce Unicelulares; 2 flagelos desiguais pinados; produtores importantes resistentes à sazonalidade; tamanho diminuto. Haptophyta Clorofilas a e c, carotenóides (fucoxantina) Crisolaminarina Escamas de celulose, algumas com escamas de matéria orgânica calcificada (cocólitos) Maioria marinha, poucas de água doce Unicelulares; flagelos ausentes ou 2 iguais; haptonema (estrutura sensitiva para captura de alimento); causam florações tóxicas. Oomycota* (antigos componentes do Reino Fungi) Heterotrófico Glicogênio Celulose Marinhos, de água doce ou terrestres Unicelulares ou filamentosos ramificados; flagelos do tipo heteroconta* em zoósporos; meiose gamética; gametas imóveis; importantes patógenos de plantas. Bacillariophyta* Diatomáceas Heterotrófico; clorofilas a e c, carotenóides (fucoxantina); ou mixotróficos Crisolaminarina Frústula com 1 par de valvas de sílica. Marinhos ou de água doce Unicelulares ou coloniais; flagelos ausentes ou apenas 1 pinado em gametas masculinos; reprodução assexuada gera diminuição do tamanho celular e obriga a realização de reprodução sexuada. Crysophyta* Algas douradas Heterotrófico; clorofilas a e c, carotenóides (fucoxantina); ou mixotróficos Crisolaminarina Ausentes ou escamas de sílica que podem conter celulose. Maioria de água doce, algumas marinhas Unicelulares ou coloniais; flagelos ausentes ou do tipo heteroconta*; reprodução assexuada predominante; causam florações em águas de abastecimento (marés marrons). Phaeophyta* Algas pardas Clorofilas a e c, carotenóides (fucoxantina) Laminarina Celulose em matriz mucilaginosa de alginatos, algumas com presença de plasmodesmos. Quase todas marinhas Multicelulares de filamentos ramificados, pseudoparênquima (agregação de filamentos) ou parênquima; as parenquimatosas são as maiores algas existentes e podem apresentar vesículas de ar, crescimento intercalar ou células de condução; flagelos do tipo heteroconta* em células reprodutoras; meiose espórica ou gamética. Rhodophyta Algas vermelhas Clorofila a, ficobilinas e carotenóides Amidos das florídeas (molécula semelhante ao glicogênio) Celulose em matriz mucilaginosa de ágar ou carragenano (galactanos), muitas possuem deposição de carbonato de Maioria marinha e bentônica, poucas de água doce Poucas unicelulares, maioria multicelular filamentosa ou pseudoparenquimatosa que podem formar lâminas; não possuem centríolos nem células flageladas; meiose 28 cálcio (algas coralináceas). espórica; zigoto forma um carpoesporófito que dissemina carpósporos diplóides dando origem a muitos esporófitos; as coralináceas são importantes na manutenção dos recifes de coral. Chlorophyta Algas verdes Clorofilas a e b, carotenóides; ou mixotróficos Amido Glicoproteínas; celulose ou polissacarídeos não- celulósicos, algumas com presença de plasmodesmos. Maioria aquática, de água doce ou marinha; algumas terrestres, muitas em simbiose Unicelulares, coloniais; ou multicelulares filamentosas, sifonáceas ou parenquimatosas; flagelos ausentes ou 2 do tipo liso; os 3 tipos de meiose estão presentes *Constituem o grupo natural Heteroconta, característico pela presença de um flagelo liso e um pinado em alguma fase do ciclo de vida do organismo. O Filo Chlorophyta apresenta três classes principais: As Chlorophyceae são em sua maioria de água doce. São unicelulares flageladas ou não, coloniais móveis ou não, filamentosas ou laminares. A meiose é zigótica. As Ulvophyceae são marinhas, poucas ocorrem em água doce. Podem ser multicelulares filamentosas, parenquimatosas ou sifonáceas, podem apresentar paredes calcificadas. São em sua maioria bentônicas, fixas por apressório. A meiose pode ser gamética ou espórica. As Charophyceae ocorrem predominantemente em água doce. Podem ser unicelulares, coloniais, multicelulares filamentosas e parenquimatosas. Sua meiose é zigótica. Apresenta algumas semelhanças importantes com as plantas terrestres como, a quebra do envelope nuclear, fusos persistentes, precursores cutícula e esporopolenina. As ordens Coleochaetales e Charales são consideradas as mais próximas das plantas terrestres, nas quais se observam meristema apical; talo dividido em nós e entrenós, presença de fragmoplasto, placa celular, zigoto preso ao talo parental. ROTEIRO DE AULA PRÁTICA: ALGAS 1- Inicialmente você deverá montar lâminas de algas microscópicas frescas, obtidas em 29 amostras de água doce e não fixadas. Para montar a lâmina, utilize uma Pipeta de Pasteur para pipetar em uma amostra de água a sua escolha, de preferência onde tiver uma maior concentração de matéria orgânica. Coloque uma gota desse material pipetado na lâmina cobrindo com a lamínula e retirando o excesso de água com papel filtro (caso o material pareça meio “embaraçado” utilize os estiletes – pontas de agulha - de sua bancada para dissociá-lo). Lembre-se de colocar pouco material na lâmina para que a lamínula não fique muito alta e prejudique sua observação. Você poderá encontrar algas unicelulares, coloniais e filamentosas. Nessa aula você deve identificar de 2 a 5 algas microscópicas utilizando a chave dicotômica “Algas Continentais do Estado de São Paulo” que encontra-se ao final deste roteiro de aula prática. Caso você não encontre algum gênero de alga presente em sua amostra nessa chave consulte o livro “Bicudo, C.E.M.; Menezes, M. 2005. Gêneros de algas de águas continentais do Brasil: chave para identificação e descrições. RIMA, São Carlos”. Para cada alga você devefazer um desenho fiel ao que observou, descrever os passos da chave que utilizou para chegar até o gênero e o nome do gênero. Você pode precisar montar mais de uma lâmina ou encontrar todo o material de que precisa em uma mesma lâmina, vai depender da amostra de água escolhida. a) Passos da chave: Gênero: Desenho esquemático: b) Passos da chave: Gênero: Desenho esquemático: 30 c) Passos da chave: Gênero: Desenho esquemático: d) Passos da chave: Gênero: Desenho esquemático: e) Passos da chave: Gênero: Desenho esquemático: 31 2- Agora você irá observar algas marinhas multicelulares em exsicatas, fixadas em solução de Formol 4% ou frescas, caso você resida em uma cidade litorânea. a) Filo Phaeophyta (algas pardas). Sugere-se a observação de dois gêneros de algas pardas: Sargassum e Padina. Observando sua morfologia, você poderia dizer se essas algas são filamentosas parenquimatosas? a1) Em Sargassum, podem-se observar vesículas de ar, esquematize estas estruturas e diga qual é sua função. a2) Em Padina (lâmina em forma de cauda de pavão) pode-se observar apressório, estipe e lâmina. Faça um desenho esquemático dessa “alga” evidenciando essas estruturas. Diga qual é a função do apressório e indique com uma seta a região onde ocorre o crescimento intercalar. Não deixe de evidenciar no desenho as características que dão ao gênero o nome Padina. b) Filo Rhodophyta (algas vermelhas). Sugere-se a observação de três tipos de algas vermelhas: filamentosa, laminar e coralinácea. 32 b1) Esquematize a estrutura dessas algas e diga qual a composição da parede celular de cada um dos tipos esquematizados. b2) Porque você acha que as algas vermelhas coralináceas são importantes para a sustentação e manutenção dos recifes de coral? c) Filo Chlorophyta (algas verdes). Sugere-se a observação de membros das classes Ulvophyceae e Charophyceae. c1) Os gêneros de Ulvophyceae sugeridos para estudo são Codium, Acetabularia e Caulerpa, todos de estrutura sifonácea com células grandes e cenocíticas, e o gênero Ulva, de estrutura parenquimatosa. Faça desenhos esquemáticos dos gêneros observados. 33 c2) Agora você deve montar lâminas histológicas dos talos de Codium e Ulva. Para tal, você deve realizar cortes transversais finos no talo de Codium com o auxílio de uma lâmina de barbear e rasgar uma pequena porção da lâmina de Ulva. Coloque os fragmentos obtidos de Codium e Ulva em lâminas diferentes e cubra-os com uma gota de água e com uma lamínula. Observe ao microscópio as lâminas de Codium (em 4x) e Ulva (40x). Desenhe os tecidos dessas algas que você observou ao microscópio e descreva suas principais características, lembre-se que Codium apresenta estrutura sifonácea e Ulva parenquimatosa, diferencie-as. c3) Sugere-se a observação de um exemplar da classe Charophyceae, e do gênero Chara, as algas verdes mais próximas evolutivamente das plantas terrestres. O exemplar dessa alga multicelular de água doce pode estar fresco, fixado ou em uma exsicata. Faça um desenho esquemático dessa alga e aponte duas características morfológicas que se assemelham às das plantas terrestres. Chave Ilustrada – Algas ALGAS do Estado de São Paulo Chave artificial para identificação de alguns gêneros Eurico Cabral de Oliveira Filho 1-Pigmentos difusos no citoplasma. 2-Talo filamentoso ou tricomatoso. 3-Filamentos com heterocisto. 4-Heterocisto terminal pro4-Heterocisto terminal. 5-Células vegetativas com diâmetro uniforme em todo o filamento, geralmente com um grande esporo entre o heterocisto e as células vegetativas...........................................................................Cylindrospermum otist.i.hosei.ac.jp w 5-Células vegetativas com diâmetro diminuindo a partir da parte basal, fixa, (onde se localiza o heterocisto) para a parte terminal, livre................Calothrix w w w .m su.edu 4 Heterocisto intercalar w w w4-Heterocisto intercalar. 6-Filamentos ramificados (ramificação falsa ou verdadeira). 7-Ramificação falsa. Filamentos unisseriados. 8-Ramificação simples, geralmente junto a um heterocisto............Tolypothrix w .nervousaxon.comm 34 8-Ramificação aos pares..............................................................Scytonema vis-pc.plantbbio.ohiou.edu 7-Ramificação verdadeira. Filamentos uni ou multisseriados. 9-Filamentos unisseriados; células cilíndricas...........................Hapalosiphon cyclot.hp.infoseek.co.jp w w 9-Filamentos parcialmente multisseriados; células globóides........Stigonema w w .kew eenaw algaee.m tu.edu 6-Filamentos não ramificados. 10-Tricomas dentro de uma massa gelatinosa firme, de forma definida, geralmente esférica...........................................................................Nostoc 35 10-Tricomas imersos em massa gelatinosa não consistente, sem forma d fi id A b w w w .m icrog definida........................................................................................Anabaena raphia.com 3-Filamento sem heterocisto. 11-Filamento ou tricoma não ramificado. 12-Tricoma torcido em espiral. 13-Tricoma não septado Spirulina w w w .spirulina.sg 13 Tricoma não septado..................................................................Spirulina 13-Tricoma septado.....................................................................Arthrospira w w w .rbgsyd.nsw .ggov.au 12-Tricoma ou filamento retilíneo. 14-Tricoma sem bainha mucilaginosa; movimento oscilatório característico na porção terminal. (observar material vivo)...........................Oscillatoria m em bres.lycos.fr 36 14-Filamentos com bainha mucilaginosa evidente, sem movimento oscilatório. 15 Bainha mucilaginosa com apenas um tricoma Bainha amarelo w w w .rbg15-Bainha mucilaginosa com apenas um tricoma. Bainha amarelo acastanhado ou incolor, muitas vezes prolongando-se além do tricoma.....................................................................................Lingbya gsyd.nsw .gov.au 15-Bainha mucilaginosa com mais de um tricoma. 16-Tricomas torcidos..........................................................Microcoleus m icrobes.arcc.nasa.gov 16-Tricomas não torcidos................................................................Sirocoleus 11-Filamento ramificado. 17-Filamento com um único tricoma...............................................Plectonema w w w .rbgsyd.nsw 17-Filamento com mais de um tricoma. w .gov.au w 18-Filamento com poucos tricomas (poucos filamentos associados em uma mesma matriz gelatinosa) ; células geralmente mais largas que longas; célula terminal com caliptra ou capitada.................Hydrocoleum w w w .scielo.br 37 biology 18-Filamento com muitos tricomas; células geralmente mais longas que largas.....................................................................................Schyzothrix y.m issouristate.eduu 2-Talo não filamentoso. 19-Algas firmemente aderidas ao substrato; geralmente epífitas. 20-Células globosas; gregárias com 4 ou mais endósporos.............Dermocarpa w w w .ibvf.cartuja.cssic.es w w w .glerl.noaa.go 20-Célulasclavadas ou cilíndricas; isoladas com exósporos......Chamaesiphon ov 38 19-Algas não aderidas ao substrato, litófitas ou planctônicas. 21-Células isoladas ou em grupos pequenos (2-8). w w w .biltek.21 Células isoladas ou em grupos pequenos (2 8). 22-Envoltório gelatinoso incolor, lamelado...................................Chroococcus * .tubitak.gov.tr silicasecchidisk 22-Envoltório gelatinoso colorido, lamelado...................................Gloeocapsa * k.conncoll.edu 21-Plantas formando colônias com muitas células. 23-Células dispostas em colônias tabulares ou cúbicas. 24 Colônias cúbicas Eucapsis w w w .kew eenaw a24-Colônias cúbicas.......................................................................Eucapsis algae.m tu.edu 24-Colônias tabulares............................................................Merismopedia w w w .nostoc.pt * o critério de separação entre os gêneros Chroococcus e Gloeocapsa é discutível e varia conforme o autor considerado. 39 23 Cél l di t lô i d f l bóid i l serc.c 23-Células dispostas em colônias de forma globóide ou irregular. 25-Células cilíndricas, como cápsulas de vitaminas, imersas na matriz gelatinosa da colônia..........................................................Aphanothece arleton.edu w w w . 25-Células esféricas. 26-Células densamente dispostas dentro do envoltório gelatinoso...........................................................................Microsystis .dep.state.fl.us p 26-Células bem espaçadas dentro da matriz de gelatina..........................................................................Aphanocapsa protist.i.hosei.ac.jp gelatina..........................................................................Aphanocapsa 40 1-Pigmentos localizados em plastos bem definidos. 27-Plantas de água doce ou aéreas (terrestres ou epífitas) w w w -biol27 Plantas de água doce ou aéreas (terrestres ou epífitas). 28-Algas de coloração alaranjada, crescendo sobre barrancos, troncos, postes, etc.; talo filamentoso ramificado.....................................................Trentepohlia 28 Algas com outra coloração; predominantemente aquáticas .paisley.ac.uk 28-Algas com outra coloração; predominantemente aquáticas. 29-Talo filamentoso. 30-Filamentos não ramificados. 31-Filamentos formados por células mais largas que longas, com uma reetrância ou constrição mediana; ligeiramente torcidos e com bainha gelatinosa................................................................Desmidium 31-Filamentos com células mais longas que largas, e sem constrição31 Filamentos com células mais longas que largas, e sem constrição mediana. 32-Cloroplastos mais ou menos estrelados, 2 por células. 33-Cloroplastos nitidamente estrelados, pequenos; filamentos longos.............................................................................Zygnema w w w .rbgsyd.nsw .gov.au w w w 33-Cloroplastos entrelaçados ou irregulares, grandes, ocupando a maior parte da célula; filamentos curtos....................Zygogonium w .glerl.noaa.gov 41 32-Cloroplastos não estrelados. 34-Cloroplasto, 1 ou mais, em forma de fita, com bordo irregular, dispostos espiraladamente. 35 Cloroplastos geralmente numerosos; espirais com w w w .biologie 35-Cloroplastos geralmente numerosos; espirais com várias voltas...............................................................Spirogyra .uni-ham burg.de 35-Cloroplastos 1 ou 2; espiral aberta quase não chegando a completar uma volta............................................Sirogoneum 34-Cloroplasto não disposto em espiral. 36-Cloroplasto reticulado; estrias transversais presentes na w w wp ; p porção distal de algumas células; célula basal bem diferenciada..........................................................Oedogonium .rbgsyd.nsw .gov.auu w w w .rbgsyd 36-Cloroplasto não reticulado; ausência de estrias transversais; sem célula basal diferenciada. 37-Cloroplasto axial, 1 ou 2, em forma de lâmina, com vários pirenóides...................................................Mougeotia .nsw .gov.au w w wp g w.biologie.uni-ham bburg.de 42 pkukm w eb.u 37 Cl l t i t l l t d f d l km.m y 37-Cloroplasto parietal, geralmente curvado em forma de anel incompleto, com 1 ou mais pirenóides......................Ulothrix w w w .kew eenaw 30-Filamentos ramificados. 38-Células microscópicas. 39-Filamentos imersos em uma matriz gelatinosa, formando um walgae.m tu.edu 39 Filamentos imersos em uma matriz gelatinosa, formando um talo globoso..................................................................Chaetophora w w w .botany.haw ai 39-Filamentos não imersos em gelatina. 40-Parte basal com ramos prostrados; cerdas presentes..................................................................Coleochaete ii.edu w w w 2.una.edu 43 40-Plantas eretas com uma célula basal; com pêlos silicasecc40 Plantas eretas, com uma célula basal; com pêlos hialinos......................................................................Bulbochaete chidisk.conncoll.edu 38-Células macroscópicas. u w w w .k 41-Internos não corticados; coroa do oogônio com 10 células....................................................................................Nitella kew eenaw algae.m tuu.edu w w w . 41-Internos corticados; coroa do oogônio com 5 células.............Chara scientificillustrator.ccom 44 rydberg.biolo29-Talo não filamentoso. ogy.colostate.edu 42-Células isoladas, móveis por meio de flagelos. 43-Células com um único cloroplasto..............................Chlamydomonas 43-Células com vários cloroplastos. 44 Células mais ou menos fusiformes plásticas (mudando de44-Células mais ou menos fusiformes, plásticas (mudando de forma ao se locomoverem)...................................................Euglena 44-Células mais ou menos achatadas, com forma fixa...............Phacus w w w .nostoc.p, pt 42-Células isoladas ou coloniais, imóveis. 45-Indivíduos isolados. 46-Células com uma incisão mediana delimitando duas semicélulas. 47-Células discóides (às vezes alongadas) com incisões periféricas l b di t di l t Mi t ique separam lobos dispostos radialmente................Micrasterias 45 47-Células com outra forma. 48-Pólos arredondados com constrição muito tênue e sutura mediana.............................................................Penium w w w .nies.go 48-Pólos geralmente truncados, constrições mediana acentuadas. 49-Células bem alongadas (2 a 6 vezes o diâmetro), com uma dilatação em ambas as semicélulas acima da .jp w w incisão mediana. 50-Células bem alongadas (mais de 6 vezes o diâmetro), sem incisão apical......................................Pleurotaenium w w .plingfactory.de w w w .des 50-Células não tão longas, com incisão apical.......Euastrum m ids.nl w w w 49-Células não tão longas e sem a mencionada dilatação. 51-Células lisas, sem processos espiniformes podendo, entretanto, apresentar ornamentação em forma de pequenas saliências........................................Cosmarium w .dr-ralf-w agner.de 46 51-Semicélulas ornamentadas, com processos espiniformes em número limitado e relativamente longos. 52-Com um espinho simples em cada ângulo da él l St d w célula......................................................Staurodesmus 52-Sem espinhos simples, com processos angulares w w w .kew eenaw algap p , p g ou espinhos complexos em vários pontos da célula. 53-Células com um espessamento na porção mediana em vista frontal ou ornamentada com granulações ou espinhos........................Xanthidium ae.mtu.edu sili 53-Célula sem espessamento ou ornamentos na porção mediana.....................................Staurastrum icasecchidisk.connccoll.edu 46-Células sem incisão mediana. 54-Células em geral esféricas; só um cloroplasto, sem pirenóide..................................................................Chlorella io.uw innipeg.cca 47 w w w .m icrosc 54-Células alongadas. 55-Células em forma de lua em quarto crescente (as vezes com extremidades muito alongadas), com vacúolos nas copy-uk.org.uk g ), extremidades. Muitas vezes com parede celular amarelada................................................................Closterium 55-Células com outras formas e sem vacúolos nas extremidades. 56-Cloroplastos com reentrâncias nos bordos; células mais pro56-Cloroplastos com reentrâncias nos bordos; células mais ou menos fusiformes.................................................Netrium 56-Cloroplastos com bordos lisos; células cilíndricas ou elípticas. 57 Cél l t (2 3 i l l ) otist.i.hosei.ac.jp 57-Células curtas (2 a 3 vezes mais longas que largas); com um cloroplasto em cada semicélula;cloroplastos com “costelas” longitudinais..................................Penium 57-Células várias vezes mais longas que largas; só um cloroplasto tabular liso; freqüentemente vários indivíduoscloroplasto tabular liso; freqüentemente vários indivíduos em uma matriz gelatinosa............................Mesotaenium w w 45-Indivíduos agrupados em colônias. 58-Colônias com 4 a 8 indivíduos unidos lateralmente, formando fileiras transversais.....................................................Scenedesmus w w .m icroscopy-uk.oorg.uk 48 58-Colônias geralmente com maior número de indivíduos, não formando fileiras. 59-Colônia plana tabular de contorno circular ou w w w .etsm re59 Colônia plana, tabular, de contorno circular ou poligonal......................................................................Pediastrum e.upv.es 59-Colônia esferoidal ou sem forma definida. 60-Colônia sem forma definida; indivíduos em forma de lua em quarto crescente..............................................Selenastrum protist.i.hosei.acc.jp 60-Colônia esferoidal; indivíduos não em forma de lua. 61-Indivíduos com contorno esférico ou poligonal..............................................................Coelastrum 61-Indivíduos em forma de agulha....................Ankistrodesmus 49 w w w .petm e 27-Plantas marinhas ou de água salobra. 62-Talo formado por um eixo ereto, com um disco terminal, em forma de uma taça rasa de pé muito longo...........................................................Acetabularia ister.com 62-Talo com forma diferente. 63-Algas microscópicas, móveis por um flagelo anterior. Comuns em areias úmidas de praias poluídas................................................................Euglena cor 63-Algas macroscópicas, desprovidas de movimento no estado vegetativo. 64-Algas com deposição de carbonato de cálcio (testar com HCl 5%). 65-Talo crostroso, epífita ou litófita. 66-Crosta fina e delicada epífita; coloração rosa claro a esbranquiçada rreia.m iguel25.goog66 Crosta fina e delicada, epífita; coloração rosa claro a esbranquiçada, quando vivas........................................................................Fosliella glepages.com 66-Crosta espessa, geralmente litófita; coloração rosa intensa quando vivas...............................................................................Goniolithon 50 65-Talo não crostroso. 67-Talo em forma de fita estreita, não segmentado (articulado)........................................................................Galaxaura 67-Talo cilíndrico ou achatado, segmentado (articulado). 68-Segmentos terminais com um poro apical; segmentos medindo até 7 mm comprimento por 1 mm de diâmetro..............Galaxaura w w w .herb 68-Segmentos menores e sem poro apical. 69-Ramificação pinada.....................................................Corallina bariovirtual.ua.es ç p 69-Ramificação dicotômica ou irregular. 70-Segmentos bem achatados, alados, em forma de escudo ou cordiformes Arthrocardiaou cordiformes............................................................Arthrocardia 70-Segmentos cilíndricos ou achatados, mas não cordiformes. 71-Ramos geralmente achatados; conceptáculos espalhados pelos segmentos férteis...............................................Amphiron 51 71-Ramos cilíndricos; conceptáculos no segmento basal de uma dicotomia terminal........................................Jania 64-Algas sem deposição de carbonato de cálcio. 72-Plantas com talo cenocítico. 73-Talo com filamentos densamente justapostos formando ramos cilíndricos, ou achatados e eretos ou apressos ao substrato, de consistência esponjosa Codium m assbay.m it.edconsistência esponjosa.........................................................Codium du h 73-Talo de forma diferente, não esponjoso. 74-Talo filamentoso. 75-Filamentos formando tufos emaranhados, sem ramos principais, com ramificação dicotômica........................................Derbesia henge.bio.m iam i.ed 75 Filamentos com ramo principal prostrado ou ereto de onde u 75-Filamentos com ramo principal prostrado ou ereto de onde partem ramos laterais opostos ou alternos. 76-Filamentos disticamente ramificados, em forma de pequenas penas; sem trabéculas (filamentos que atravessam o lume celular de uma parede à outra)................................Bryopsis 52 76-Filamentos com ramos em todos os planos; com t bé l C ltrabéculas...............................................................Caulerpa w w w .ree 74-Talo não filamentoso, em forma de pequenos cachos de uvas ou de folhas de palmeiras......................................Caulerpa efcorner.com 72-Plantas com talo celular. 77-Talo filamentoso, unisseriado. w w w .ho 78-Filamentos não ramificados ou com ramificações muito raras. 79-Filamentos relativamente espessos e mais ou menos rígidos, como os pêlos de um pincel; célula basal de cada filamento bem diferenciada para a fixação, com formação de processos rizoidais; paredes espessas Chaetomorpha orta.uac.pt rizoidais; paredes espessas..............................Chaetomorpha 53 w w w .rbgsyd 79-Filamentos longos e finos, emaranhados e sem células basais conspícuas..........................................................Rhizoclonium d.nsw .gov.au 78-Filamentos com ramificações esparsas ou abundantes. 80-Ramos laterais jovens freqüentemente sem septos na região de contato com o ramo que lhe deu origem.....................Cladophoropsis 80-Ramos laterais sempre septados na porção de contato com o ramo que lhe deu origem. m sq g 81-Plastos reticulados, verdes; paredes espessas.............................................................Cladophora 81 Plastos não reticulados não verdes; paredes não espessas nucleus.org 81-Plastos não reticulados, não verdes; paredes não espessas. 82-Algas de coloração pardo-amareladas. 83-Plastos 1 a 2 por célula, estrelados; órgão de reprodução intercalares.............................................................Bachelotia 83-Plastos discóides ou alongadas, numerosos; órgão de d ã l t l t b t i i kentsim m on reprodução lateralmente sobre um ramo ou terminais. 84-Plastos em forma de bastão ou fita curta.........................................................Ectocarpus ns.uw innipeg.ca w w w .horta 84-Plastos discóides..........................................Giffordia a.uac.pt 54 82-Algas de coloração avermelhada. 85-Filamentos com células visíveis a olho nu, w w w .ifrem e globulares ou cilíndricas..................................Griffithsiar.fr 85-Filamentos com células microscópicas. 86 R i i l t86-Ramo principal ereto. 87-Plantas muito pequenas, usualmente epífitas nas algas “Chaetomorpha”, e produzindo monoespoângio......................................Achrochaetium f w w w .s 87-Plantas maiores, geralmente litófitas, produzindo tetra ou polisporângios. 88-Ramificação verticilada......................Wrangelia sinicearasy.cz w w 88-Ramificação alterna.....................Callithamnion w w .cultinfo.ru 55 w w w .m bari.o 86-Ramo principal rizomatoso. 89-Ramificação esparsa, irregular; geralmente com polisporângios.............................Spermothamnion 89 Ramificação ab ndante reg lar com org89-Ramificação abundante, regular, com tetrasporângios. 90-Ramificação trística ou alterna...........................................Antithamnion 90-Ramificação oposta, pinada...........Gymnothamnion 77-Talo, se filamentoso multisseriado, ou folheáceo, tubular, etc. 91-Talo em forma de filamentos curtos (1-3 cm), marrom escuros, com grande célula apical e propágulos......................Sphacelaria w w w .botanycom grande célula apical e propágulos......................Sphacelaria 91-Talo com organização diferente. 92-Filamentos coalescentes no centro e livres na periferia; algas de coloração marrom claro.......................................Levringea 92 Talo com organização diferente; de coloração esverdeada y.haw aii.edu 92-Talo com organização diferente; de coloração esverdeada, avermelhada ou enegrecida. 93-Filamentos separados em nós e entrenós, pelo menos nos râmulos laterais. 94-Eixo principal evidente e bem mais grosso que os f S w w w .horta.uac.p ramos laterais; ramificação alterna.......................Spyridia pt w 94-Sem eixo principal evidente; ramificação dicotômica. 95-Células pequenas apenas na região dos nós; sem células espiniformes.....................................Ceramium w w w .m bari.org 56 95-Células pequenas recobrindo todo o filamento; células espiniformes abundantes..........................Centroceras w w w .horta.u 93-Talo com organização diferente. 96-Filamentos emaranhados, de coloração rósea; ramos com segmentos formados por 2 3 células de uac.pt com segmentos formados por 2-3 células de espessura....................................................Falkenbergia w w w .asturn 96-Talo não filamentoso ou, se filamentoso, com mais de 3 células de espessura. 97-Talo filamentoso ou cilíndrico. 98-Talo filamentoso (diâmetro igual ou menos que 0,5 mm). 99-Talo com organização radial; râmulos em todos os natura.com g ç ; planos. 100-Plantas mais ou menos rígidas, enegrescidas........................................Bryocladia 100-Plantas delicadas, róseas ou vermelhas. 101-Ramos principais bem nítidos revestidos por w w w .rbg.vic.g101-Ramos principais bem nítidos, revestidos por râmulos monossifônicos divididos dicotomicamente............................Dasya gov.au 101-Sem ramos principais evidentes; ramos de última ordem polissifônicos (com ou sem w w w .koi2000.com( pêlos)...................................Polysiphonia m 57 99-Talo com organização dorsiventral ou bilateral. 102-Plantas de cor negra ou ligeiramente w w w .bam a.u amareladas, com ramificação dística geralmente penada; bilateral............................Bostrychia ua.edu 102 Cor avermelhada não penadas; dorsiventral102-Cor avermelhada, não penadas; dorsiventral. 103-Ramos eretos de tamanho determinado, não ramificado................................Ophidocladus 103-Ramos eretos de dois tipos, ramificados w w w .horta ou não...............................Herposiphonia a.uac.pt 98-Talo cilíndrico (diâmetro igual ou maior que 1 mm). 104-Talo oco, com cavidade contínua, tubular. 105-Tubo com uma camada de células, verde.....................................Enteromorpha w w w .glerl.noaa.ggov 58 105 T b i d d w w w .bota 105-Tubo com mais de uma camada, marrom-amarelado..................Rosenvingea any.haw aii.edu 104-Talo sólido, ou localmente oco. 106-Crescimento por uma célula apical (exposta ou imersa). 107-Com ramos curtos revestindo os ramos principais w w w .bprincipais. 108-Ramos curtos clavados; célula apical em depressão...................Laurencia botany.haw aii.edu w w w .biol.ts 108-Ramos curtos fusiformes; célula apical saliente..............................Chondria sukuba.ac.jp 59 JC1 Slide 26 JC1 Existem três "108". Deveriam ser só 2...não consegui identificar onde é o erro. Julia Costa; 7/4/2009 w w w .botany.hhaw aii.edu 108-Ramos curtos espinescentes, em tufos.....................Acanthophora w w w .b 107-Sem ramos curtos especialmente diferenciados.............................Hypnea botany.haw aii.edu 106-Crescimento por várias células apicais. 109-Com medula completamente preenchidap p por células arredondadas ou alongadas. 110-Consistência rígida como arame; pouco ramificada.................Gelidiopsis 110-Consistência carnosa; bem ramificada. 111-Plantas pequenas de 2-4 cm; w w w .asturnatu111 Plantas pequenas de 2 4 cm; dicotomias e politomias freqüentes..........Gymnogongrus ura.com 60 111-Plantas maiores de até 20 cm; com enius.sus111 Plantas maiores, de até 20 cm; com ramificação alterna irregular.......................Gracilaria squ.edu 109-Com medula oca ou atravessada por filamentos. w w w .ne 112-Talo formado por segmentos em forma de barricas, com diafragmas celulares na região de contato entre os segmentos....................Champia e.jp w w 112-Talo com outra forma. 113-Coloração escura, com células w w 1.ci.uc.pt estreladas junto à medula, que é densa e gelatinosa......Gigartina 61 113-Vermelho claro, com medula atravessada por poucos filamentos Agardhiella w w w .dnrecfilamentos................Agardhiella c.state.de.us 97-Talo com outra forma (não filamentoso nem cilíndrico). 114-Talo folheáceo ou em forma de lâmina larga (1 cm), fendido ou inteiro. 115-Lâminas com uma camada de células w w w .seaw ee115 Lâminas com uma camada de células de espessura. 116-Talo verde intenso, plasto laminar ou lenticular.....................................Ulvaria dsofalaska.com 116-Talo vermelho ou marrom, com um plasto estrelado, nem sempre visível em material w w w .botany.haw, p fixado...........................................Porphyra aii.edu 62 w w w .botan 115 Lâminas com mais de uma camada de células ny.haw aii.edu 115-Lâminas com mais de uma camada de células de espessura. 117-Plantas verdes, com duas camadas de espessura......................................Ulva w w w .nio.org 117-Plantas marrons (esverdeadas quando fixadas), com mais de duas camadas de espessura Spatoglossumespessura............................Spatoglossum w w w .beachw 114-Talo com forma diferente, se folheáceo com o bordo apical enrolado. w atchers.w su.edu p 118-Talo em forma de crostas fortemente aderidas às rochas. 119-Crostas de coloração negra ou marrom escura.............................................Ralfsia 63 119-Crostas de coloração vermelha.................. ............................................Hildenbrandia w w w .aquam aax.de w w w .nio.org 118-Talo não crostoso. 120-Talo em forma de ventarola, com os bordos enrolados de coloração marrom...........................................Padina ww w .biol.tsukuba 120 Talo com outra forma a.ac.jp 120-Talo com outra forma. 121-Talo em forma de pequenoarbusto, com ramos que simulam folhas; com ou sem vesículas esféricas.................. ...........................................Sargassum w w w .naturalsciennces.org 64 w w w .m ar 121-Talo com outras formas. 122 T l f d í l b lh d i l dlin.ac.uk 122-Talo em forma de vesícula ou bolha, grandes e isoladas, ou pequenas e em grupos densos, de coloração marrom amarelada.....................................................................Colpomenia w w w .seaavegetables.com 122-Talo com outra forma. 123-Talo segmentado, como amarrado de salsichas; de coloração negra..........................................................Catenella w w w .nio.org 123-Talo achatado, laminar ou em forma de fita. 124-Talo em forma de fita; ramificação dicotômica. 125-Com nítida nervura central...........................Dictyopteris 65 w w w .biol.tsuk 125-Sem nervura central. 126-Pardo amareladas, estritamente dicotômicas................................................Dictyota kuba.ac.jp 126-Vermelhas, irregularmente dicotômicas. lebrusc.c 127-Com uma camada de células de espessura e finais nervuras laterais............................Cryptopleura chez-alice.fr w w w .as 127-Com várias camadas de espessura e sem nervuras laterais............................Rhodymenia sturnatura.com 66 vis-pc.plant 124 T l f dif ttbio.ohiou.edu 124-Talo com forma diferente. 128-Laminar formando segmentos elípticos, articulados e com nervura central..............................................Caloglossa 128-Talo com forma diferente. 129-Talo ramificado em vários planos Gracilaria w w 129 Talo ramificado em vários planos.....................Gracilaria 129-Talo achatado, ramificação em um só plano. 130-Ramificação pinada com um eixo principal mais largo e ramos laterais estreitos e curtos............. .............................................................Bryothamnion w w .sw sbm .com 130-Ramificação não pinada ou, se pinada com todos os ramos de diâmetro equivalente. 131-Ramificação irregular. 132 Medula filamentosa132-Medula filamentosa. 133-Cistocarpos em pequenas expansões do talo.......................................Gigartina 67 w w w .horta.u 133-Cistocarpos minúsculos, completamente imersos no talo...................Grateloupia ac.pt 132-Medula com células esféricas Gracilaria132-Medula com células esféricas..........Gracilaria 131-Ramificação pinada ou mais ou menos piramidal. 134-Ramos principais mais largos que os laterais, pectinados, e com crescimento simpodial. .... ...............................................Plocamium w w w .astuurnatura.com 134-Todos os ramos muito estreitos e com diâmetros semelhantes; crescimento w w w .ca diâmetros semelhantes; crescimento monopodial. 135-Plantas pequenas, com 1-2 cm de altura....................................Gelidium anari.org 68 w w w .sinh 135-Plantas maiores, até 20 cm de altura... .........................................Pterocladia hhocvietnam .com 69 70 GLOSSÁRIO – ALGAS Acineto: célula especial que aumenta de tamanho, estoca grandes quantidades de substância de reserva e espessa a parede. Funciona como um esporo de resistência e tem função na reprodução de cianobactérias. Alvéolo: pequenas cavidades envoltas por membrana sob a membrana plasmática. Apressório: porção basal de uma alga multicelular que a mantém presa a um substrato sólido, podendo ser unicelular ou constituído de uma massa de tecido. Axial: situado ao longo do eixo mediano da célula. Bainha mucilaginosa: camada mucilaginosa que envolve células ou tricomas formada por polissacarídeos excretados pelas células. Barricas: forma de pequeno barril. Bentônico: que vive no fundo ou associado a algum substrato. Caliptra: extremidade espessada e proeminente da célula apical do tricoma de cianobactérias. Captado: que tem um alargamento ou “cabeça” em um ou ambos os pólos. Carpósporo: tipo de esporo unicelular diplóide ou menos comumente haplóide, destituído de motilidade e produzido no carposporângio de certas Rhodophyta. Carpoesporófito: no ciclo de vida das Rhodophyta, é a geração diplóide constituída por filamentos que sustentam os carposporângios. Cenocítico: diz-se o tipo de talo unicelular multinucleado, destituído de septos transversais. Cisto: estágio ou célula de resistência com paredes normalmente espessadas produzidas pelo arredondamento de células reprodutivas. Clavado: em forma de clava. Cloroplasto: organela citoplasmática presente em células vegetais, onde ocorre a fotossíntese. Constrição: reentrância. Cordiforme: em forma de coração. Coroa do oogônio: roseta formada por 5 ou 10 células que estão ao redor do oogônio. Crescimento monopodial: onde o crescimento do eixo principal se dá pela atividade de uma única gema apical. Crescimento simpodial: onde várias gemas participam da formação de cada eixo. Crosta: camada superficial e dura que envolve um corpo, invólucro, casca. Crostoso: com aspecto de crosta. 71 Dicotomia: ramificação aos pares; Endósporo: tipo de esporo destituído de organela locomotora e produzido no interior da parede da célula-mãe por sucessivas divisões do seu protoplasto; Entrenó: região entre um nó e outro; Epífita: que vive sobre outra planta ou sobre uma alga maior que a alga epífita; Espinescente: que cria espinhos, diz-se dos órgãos vegetais que se transformam em espinhos, no caso de algas, projeções parecidas com espinhos; Estigma: nas algas flageladas a organela é constituída por grânulos de coloração laranjada a avermelhada, situada, em geral, na porção dianteira da célula, próxima à base do flagelo, e que tem a propriedade de orientar o deslocamento da célula. Exósporo (exócito): célula resultante da divisão celular em um único plano na extremidade livre de células sésseis; Fagocitose: absorção de materiais sólidos para dentro da célula através da invaginação da membrana plasmática. Filamento: arranjo linear de células intercomunicadas por plasmodesmos, em cianobactérias as células são interligadas pela matriz mucilaginosa e alinhadas em fileira (tricoma); Floração: multiplicação excessiva de uma ou mais espécies de cianobactérias ou outros tipos de algas fitoplanctônicas que produzem coloração visível a olho nu. Frústula: parte silícea da parede celular de diatomáceas composta por duas valvas geralmente ornamentadas. Fusiforme: em forma de fuso de tecer; Gregárias: o mesmo que agregados; Haptonema: estrutura sensitiva para captura de alimento presente em haptófitas; Heterocisto: célula especial das cianobactérias, onde ocorre a fixação de nitrogênio atmosférico. A parede é espessa e apresenta poros nas extremidades, os quais permitem a comunicação seletiva com as células vegetativas vizinhas; Hialino: incolor, transparente; Intercalar: inserido no meio de alguma estrutura; Lamelado: em forma de lâmina; Laminar: com a forma de lâmina, o mesmo que tabular. Lenticular: com a forma de um grão de lentilha, ou seja, com ambas as faces biconvexas; Litófitas: são plantas que crescem diretamente sobre rochas; Mixotróficos: organismos fotossintetizantes que também podem realizar endocitose de partículas orgânicas (ver fagocitose). 72 Monossifônico: diz-se do talo de uma alga ou de algumas de suas partes quando é formada por um tubo simples, articulado ou não, nunca formado por mais de uma fileira de células. Multisseriado: refere-se ao talo que apresenta mais de um filamento (uma fileira) de células. Nós: parte do talo de onde sai um ramo. Oogônio: órgão relacionadoà reprodução sexual, em que é produzido o gameta feminino. Parede celular: envoltório relativamente rígido situado externamente à membrana plasmática. Parênquima: tecido composto por células parenquimatosas que são células vivas, de paredes finas, com tamanho e formato variados e conectadas por plasmodesmos. Pseudoparênquima: falso parênquima, talo formado pela junção de vários filamentos, filamentos multisseriados. Parietal: situado próximo à parede celular. Pêlo: ver tricoma. Pinado: com forma de pena de ave. Pirenóide: corpo protéico existente nos cloroplastos e associado à reserva de alimento. Planctônica: que vive em suspensão na coluna d’água e é incapaz de vencer as correntes aquáticas. Plasmodesmo: filamento citoplasmático diminuto, que se estende através das aberturas nas paredes celulares e une os protoplastos de células vivas adjacentes. Plastídio: organela que contém o pigmento; termo geral utilizado para denominar os cloroplastídios (verdes) e cromoplastídios (demais cores). Polissifônico: diz-se do eixo ou parte do talo de uma alga formado por um feixe de células tabulares, são várias células pericentrais dispostas ao redor de outra central. Politomia: mais de três ramificações. Processo: o mesmo que protuberância nas paredes celulares. Prostado: que cresce rente ao substrato. Ramificação alterna: quando o ramo segue um padrão alternado no caule. Ex: em um nó o ramo sai do lado direito; no nó acima o ramo sai do lado esquerdo e assim sucessivamente. Ramificação dística: de cada nó partem dois ramos. Ramificação falsa: tipo de ramificação produzida quando não há mudança no plano de divisão celular em relação ao eixo principal do filamento. 73 Ramificação verdadeira: tipo de ramificação produzida quando há mudança no plano de divisão celular, que passa a ser paralelo ao eixo principal do filamento. Ramo: ver filamento. Râmulo: pequeno ramo. Reentrância: sulcos que se formam sobre a célula. Reticulado: em forma de rede. Semicélulas: cada uma das duas metades da célula, em geral, simétricas segundo um plano que corta transversalmente o istmo, a reentrância que compõe as células. Septo: parede que separa duas células após a citocinese. Sifonáceo: tipo de talo unicelular multinucleado, destituído de septos transversais; ver cenócito. Talo: corpo vegetal morfologicamente simples, não diferenciado em raiz, caule e folhas. Talo filamentoso: são células que se dispõe em fileiras formando um tipo de cordão. Tênue: fino, delgado. Tricoma: termo usado para indicar a fileira de células nas cianobactérias; Truncado: diz-se da estrutura que termina abruptamente na parte livre como se tivesse sido cortada por um plano. Unisseriado: refere-se ao talo que apresenta apenas uma fileira de células. Vesícula de ar: bolsas que armazenam ar em alguns representantes de Phaeophyta e propiciam a flutuação do talo na superfície da água. Zoósporos: esporo móvel encontrado em algumas algas, oomicetos e quitrídias. 74 REINO PLANTAE Texto complementar O conceito de reino Plantae adotado considera como seus representantes todas as plantas terrestres que abrigam um embrião em seu gametângio nos estágios iniciais de desenvolvimento (Raven et al. 2007). Acredita-se que as plantas surgiram de um grupo extinto de algas verdes da classe Charophyceae, possuindo como características em comum com este grupo a parede celular constituída de celulose, a presença de clorofilas “a” e “b” e carotenóides, armazenamento de amido, citocinese com ruptura da membrana nuclear, persistência do fuso mitótico, presença de fragmoplasto e placa celular, presença de nós e entrenós, meristema apical, oogamia e retenção do zigoto no talo parental. Diferentemente das Charophyceae, a meiose em todas as plantas terrestres é espórica com alternância de gerações heteromórficas. Para que as plantas pudessem colonizar o ambiente terrestre e sobreviver à falta de água, radiação solar, vento e pressões mecânicas, elas tiveram que desenvolver esporos resistentes à dessecação, gametângios e esporângios com células estéreis protegendo as células reprodutivas, embrião retido no arquegônio, rizóides, cutícula e poros ou estômatos. As plantas terrestres são divididas em dois grandes grupos: criptógamas (cripto- escondido; gamae-gametas) e fanerógramas (fanero-visível; gamae-gametas). As criptógamas, por sua vez, são divididas em: •briófitas: criptógamas que não possuem vasos especializados para o transporte de seiva. •pteridófitas: criptógamas que possuem vasos especializados para o transporte de seiva. BRIÓFITAS Consideradas um grupo artificial, as briófitas são compostas pelos filos Hepatophyta, Anthocerophyta e Bryophyta, que em conjunto possuem aproximadamente 18000 espécies. Apesar de ocorrerem preferencialmente em ambientes úmidos, podem ser encontradas em praticamente todas as regiões, inclusive em desertos, poucas espécies são aquáticas, mas nenhuma marinha. A fase dominante do ciclo de vida das briófitas é o gametófito haplóide, enquanto a parte efêmera é o esporófito diplóide que depende do gametófito para sua sobrevivência. Quando jovem, a cápsula do esporófito (esporângio) é protegida por um tecido chamado caliptra, derivado das paredes do arquegônio. 75 O filo Hepatophyta se subdivide em hepáticas talosas e folhosas. As hepáticas talosas possuem um gametófito taloso achatado, geralmente de ramificação dicotômica, que cresce rente ao substrato, onde se fixa através de seus rizóides unicelulares. Dorsalmente o talo pode apresentar poros que irão realizar as trocas gasosas com o ambiente, toda a superfície dorsal do talo é fotossintetizante. As hepáticas talosas podem se reproduzir assexuadamente por fragmentação ou pela produção de gemas no interior de conceptáculos. Durante a reprodução sexuada os gametângios (arquegônio e anterídio) localizam-se em estruturas especializadas, os gametóforos, onde o esporófito fica aderido durante todo o seu desenvolvimento após a fecundação. Os esporos são dispersos pelo vento com a ajuda de elatérios unicelulares. O gametófito das hepáticas folhosas é bastante ramificado, prostrado, cresce rente ao substrato e normalmente é encontrado em cascas de árvores ou sobre folhas. Possui rizóides para a fixação, caulóides (caulídeos) que dão sustentação e realizam fotossíntese juntamente com os filóides (filídios). Os filídios são dispostos em duas fileiras de filotaxia alterna dística e uma terceira fileira de filídios menores e ventrais, localizados no centro do caulídio. O arquegônio é sempre apical e envolto por uma bainha de filídios, enquanto o anterídio é lateral, ocorrendo abaixo do arquegônio e evitando assim a autofecundação. O filo Anthocerophyta é o menor dentre os três filos de briófitas. Seus gametófitos são talosos, achatados, fotossintetizantes e se assemelham a uma roseta. Os gametófitos possuem rizóides ventrais unicelulares, suas células possuem apenas um cloroplasto e o talo possui cavidades habitadas por cianobactérias (Nostoc) que fixam nitrogênio. Os gametângios estão localizados em depressões na superfície dorsal do talo e a fecundação cruzada é viabilizada pela maturação de arquegônios e anterídios em diferentes momentos. O esporófito é fotossintetizante quando jovem, é composto pelo pé que permite seu alongamento prolongado e por uma cápsula cilíndrica com cutícula e estômatos. A deiscência da cápsula se dá do ápice para a base e a dispersão dos esporos é realizada pelo vento com o auxílio de pseudo-elatérios multicelulares. O filo Bryophyta é composto por briófitas de gametófito folhoso, com rizóides, caulóide e filóides de filotaxiaalterna espiralada. Suas espécies estão distribuídas em três classes: A Classe Sphagnidae é composta apenas pelo gênero Sphagnum e suas espécies são conhecidas popularmente como “musgos-de-turfeira” (Turfa= Sphagnum + plantas secas em associação). O gênero teve grande importância durante a segunda guerra mundial por ser usado como curativo para os ferimentos dos soldados, uma vez que suas espécies possuem uma grande capacidade de retenção de água (20x o seu 76 peso seco), além de propriedades antissépticas. Ainda pode ser valioso economicamente como meio de cultivo para plantas ornamentais e é apreciado tanto como combustível industrial quanto doméstico, o que gera problemas ambientais pela diminuição drástica de umidade da área de extração das plantas e pela liberação de carbono na atmosfera durante a queima. O gametófito é ereto e os rizóides são multicelulares, os filídios possuem grandes células mortas com orifícios que são circundadas por células vivas e de menores dimensões. Os orifícios das células mortas provavelmente têm relação com a facilidade na absorção de água e as cavidades dessas células com a retenção da água. Arquegônios e anterídios são apicais, o esporófito fica elevado por uma estrutura chamada pseudopódio e é composto apenas pela cápsula e pelo opérculo, que possui um mecanismo de abertura explosivo ajudando na dispersão dos esporos. O protonema, quando presente, é semelhante ao talo em forma de disco de Coleochaete, no qual o gametófito folhoso é formado a partir de um meristema apical. A classe Andreaeidae é composta pelos gêneros Adreaea e Andreaeobryum e suas espécies conhecidas como “musgos-do-granito”. Ocorrem em regiões montanhosas ou árticas, sobre as rochas. Seu gametófito possui coloração verde enegrecida e os rizóides multicelulares são bisseriados (2 fileiras de células). O esporófito cresce no ápice do gametófito e é constituído por pé, seta e cápsula. A cápsula apresenta deiscência por meio de quatro fendas longitudinais que se abrem com pouca e fecham com o excesso de umidade. Após a germinação do esporo um protonema multicelular e bisseriado pode ser formado. A classe Bryidae concentra o maior número de espécies e seus representantes são conhecidos como musgos verdadeiros. Os gametófitos apresentam rizóides multicelulares e unisseriados, filídios com costa e caulídio com células de condução especializadas que também ocorrem na seta do esporófito. As células de condução especializadas são os hidróides, células mortas carentes de lignina, que transportam seiva bruta, e os leptóides, células vivas, sem núcleo, com poros nas paredes transversais, que transportam seiva elaborada. Os gametófitos são divididos em duas formas de crescimento, os do tipo almofada e os do tipo pena. Os do tipo almofada possuem um gametófito ereto e esporófitos terminais e os do tipo pena apresentam gametófitos rastejantes com uma ramificação que lhes dá aparência de pena e esporófitos laterais. O esporófito é fotossintetizante durante os estágios iniciais de desenvolvimento. Ele possui estômatos e é composto por pé, seta e cápsula que se abre por meio de um opérculo. Após a liberação do opérculo, um anel de dentes chamado peristômio, que se localiza na abertura da cápsula, auxilia na liberação dos esporos. Após a germinação dos 77 esporos forma-se o protonema, composto por uma fileira de células que é extremamente semelhante às algas verdes filamentosas e só pode ser distinto dessas devido às paredes celulares inclinadas entre as suas células. ROTEIRO DE AULA PRÁTICA: BRIÓFITAS Nessa aula você poderá observar exemplares dos três filos de Briófitas: Hepatophyta, Anthocerophyta e Bryophyta. Os exemplares podem estar frescos ou fixados em etanol 70%, FAA ou outro fixador de uso corrente. Os exemplares fixados têm a desvantagem de perderem a sua coloração original, mas podem propiciar a observação de exemplares ou estruturas mais difíceis de serem coletados para aulas práticas. 1) No filo Hepatophyta, observe os gametófitos de hepáticas talosas e folhosas. a) Esquematize um exemplar de uma hepática talosa evidenciando o tipo de ramificação do talo, a posição dos rizóides e a presença ou ausência de poros. Dê a função de cada uma das estruturas esquematizadas. b) Ainda sobre hepáticas talosas, você deverá observar e esquematizar exemplares do gênero Marchantia, onde podem-se observar os conceptáculos e suas gemas, além de gametóforos (arquegonióforos e anteridióforos). Para que servem as gemas dos conceptáculos? Como você consegue diferir um arquegonióforo de um anteridióforo? 78 c) Agora observe uma hepática folhosa e represente esquematicamente a disposição das três fileiras de filídios e suas diferenças morfológicas. Qual a filotaxia das duas fileiras de filídios maiores? 2) Observando um exemplar do filo Anthocerophyta, você deverá esquematizar os talos em roseta e as regiões do pé e da cápsula no esporófito. Caso um exemplar de Anthocero possua apenas o gametófito, como você poderia distingui-lo do gametófito de uma hepática talosa? 3) No filo Bryophyta você poderá observar exemplares das classes Sphagnidae e Bryidae. a) Na classe Sphagnidae, observe um exemplar de Sphagnum e, com o auxílio de pinças e estiletes (de ponta de agulha) retire alguns filídios do gametófito e coloque-os sobre uma lâmina com o auxílio de um pincel, pingue uma gota d’água e cubra com lamínula. Observe a lâmina na objetiva de 40x do microscópio disponível em seu laboratório. Esquematize as células mortas e as células vivas deste filídio, qual a função dos orifícios nas células mortas? 79 b) Na classe Bryidae você terá uma diversidade maior de exemplares para sua observação. Retire alguns filídios de um dos exemplares disponíveis e monte uma lâmina da mesma maneira que você fez para Sphagnum. Observe a lâmina na objetiva de 4x do microscópio disponível em seu laboratório. Observe a costa dos filídios e faça um esquema geral do filídio observado. Você notou diferenças no número de camadas celulares e no formato das células entre a costa e das demais regiões do filídio? Quais? c) Na classe Bryidae você ainda poderá observar exemplares com as formas de crescimento dos tipos almofada e pena. Faça esquemas evidenciando o tipo de ramificação dos gametófitos e os pontos de onde se originam os esporófitos para os dois tipos de crescimento. Escolha um dos exemplares acima e esquematize o gametófito indicando os filídios e o tipo de filotaxia, e o esporófito indicando seta, cápsula, opérculo e peristômio. 80 d) Como você diferenciaria um musgo do filo Bryophyta de uma hepática folhosa do filo Hepatophyta? 4) Agora que você já anotou as principais características de alguns exemplares de briófitas, corra a chave dicotômica em anexo a este roteiro de aula prática e identifique os exemplares estudados até o nível de gênero ou ordem, dependendo do que a chave disponibilizar para cada exemplar. Coloque em cada item abaixo os passos da chave que você utilizou para a identificação do exemplar e o táxon. Caso você precise observar outras características dos exemplares para correr a chave, tenha lupas, microscópios e os equipamentos para a confecção de lâminas a fresco e à sua disposição o livro “Malcom B. & Malcom N. (2000) - Mosses and other bryophytes: an illustrated glossary; Micro-OpticsPress, New Zealand”, que é riquíssimo em ilustrações e definições de diversos termos e pode ajudar muito na identificação de exemplares de briófitas. a) hepática talosa b) hepática folhosa c) antócero d) membro de Sphagnidae e) musgo do tipo almofada f) musgo do tipo pena Chave Ilustrada - Briófitas w w w .a 1-Plantas talosas. 2-Plantas aquáticas flutuantes, com uma distinta linha mediana..........Ricciocarpus anbg.gov.au 2-Plantas não aquáticas. 3-Talo com poros no lado dorsal..........................................................Marchantia w w w .botany.ubc.ca 3-Talo sem poros. 4-Rizóides densos como feltros nascendo ao longo de uma distinta linha di D ti w w w .jbrj.gov.br mediana..........................................................................................Dumortiera 81 w w w .anbg.g 4-Rizóides diferentes dos acima. 5-Talo em forma de roseta; esporófito verde desde a base, alongado, sem região gov.au dilatada no ápice. 6-Parede do esporófito sem estômatos....................................Dendroceros w w w .geocities.c 6-Parede do esporófito com estômatos. 7-Esporos pretos ou marrons Anthoceros com 7-Esporos pretos ou marrons..................................................Anthoceros bryophytes.plant.si7-Esporos alaranjados ou amarelados....................................Phaeoceros u.edu p j 5-Talo não em forma de roseta, esporófito sempre incolor na base, distintamente diferenciado em seta e cápsula (região dilatada). 8-Talo com ramificação bi- ou tripinada...........................................Riccardia bryophytes.plant.siu.edu 82 8-Talo, se ramificado, não como o acima. w w w .bryolog, , 9-Talo medindo de 0,5 a 2,0 mm de largura no máximo..............Metzgeria gy.org 9-Talo bem mais largo que o acima......................................Symphyogyna w w w 2.auckland.acc.nz 1-Plantas folhosas. 10-Filídios filiformes, espaçadas ao longo do talo cilíndrico......................Telaranea w w w 2.aucklandd.ac.nz 83 w w w .azor 10-Filídios não-filiformes; há sempre pelo menos uma certa porção laminar, embora esta possa ser dividida de várias formas. 11 T l d fil i d filídi t d i ( ifi t bé resbioportal.angra.u 11-Talo com apenas duas fileiras de filídios em torno do eixo. (verifique também do lado ventral). 12-Filídios distintamente bilobadas, com o lobo menor dobrado por baixo do lobo dorsal (aparecendo então no lado ventral)..............................Radula uac.pt w 12-Filídios não bilobadas como acima. 13-Talo distintamente folhoso Androcryphia ww w .societe.org.gg folhoso.....................................................................................................Androcryphia 13-Talo apenas com lobos esboçados marginalmente (folhas incipientes).........................................................Fossombronia g 11-Talo com pelo menos três fileiras de filídios em torno do eixo, ou são w w w .jbrj.gov.b11 Talo com pelo menos três fileiras de filídios em torno do eixo, ou são dispostas sem formar fileiras. 14-Filídios com porção laminar partida em vários segmentos.......Trichocolea br 84 w w w .adkscieence.org 14- Filídios inteiras ou lobadas, nunca com segmentos filiformes. 15- Filídios com apenas uma camada de células em espessura; estas de dois tipos: a) clorofiladas, longas e estreitas, e b) incolores, largas. Ambas dispõe-se formando um padrão característico.........Sphagnum w w w 1.fccj.org w w w .a 15- Filídios com mais de uma camada de células em espessura; se com apenas uma camada, então todas células de um só tipo. 16- Filídios dispostas em 3 fileiras (duas dorsais e uma ventral). 17 Filídios súc bas (em “telhado”) Lophocolea andrew spink.nl 17- Filídios súcubas (em “telhado”)...............................Lophocolea 17- Filídios incubas (a mais velha recobre a mais nova). 18- Filídios dorsais sem lobos no lado ventral. w w w .sou.edu 19-Plantas regularmente ramificadas e também apresentando ramos mais ou menos sem filídios (ramos flageliformes)....................................................................................................Bazzanea 85 w w w .uni-koe 19-Plantas não ramificadas ou irregularmente ramificadas, mas nunca com ramos flageliformes.................................................................Isotachis 18-Cada folha dorsal com pequeno lobo no lado ventral. 20 L b t l f d l d eln.de 20-Lobo ventral em forma de pequena urna alongada, quase livre da porção basal..........................................Frullania w w w .drehw ald 20-Lobo ventral não urceolado, ligado em grande extensão à porção dorsal....................................................Lejeunea .info w 16-Filídios dispostas radialmente, não formando fileiras reconhecíveis. 21-Cápsula permanecendo fechada por uma membrana pleura após a queda do opérculo......................................POLYTRICHALES w w w .anbg.gov.au w w 21-Cápsula nunca fechada por membrana após a queda do opérculo. 22- Filídios distintamente abauladas, emborcadas dorsalmente...............................................FISSIDENTALES w w .bioim ages.org.ukk 86 en.w ikipedia 22- Filídios diferentes das acima a.org 22- Filídios diferentes das acima. 23-Peristômio simples (não há uma fileira de dentes)......................................................FUNARIALES www .m iluethh.de gastein-im -b 23-Peristômio duplo (há duas fileiras de dentes)........................................................EUBRYALES bild.info 87 88 GLOSSÁRIO – BRIÓFITAS Abauladas: de forma convexa. Anterídio: o tipo de gametângio que produz gametas masculinos, pode ser uni ou pluricelular, em plantas terrestres é multicelular. Arquegônio: o tipo de gametângio que produz gametas femininos. É uma estrutura multicelular onde é produzida apenas uma oosfera (gameta feminino), ocorre em briófitas e em algumas plantas terrestres vasculares. Bi e tripinada: dividido em dois e três segmentos respectivamente. Caliptra: espécie de capuz que envolve parcial ou totalmente a cápsula de algumas briófitas, é formada pela expansão da parede do arquegônio. Cápsula: região do esporófito responsável por produzir e liberar os esporos. Constitui o esporângio propriamente dito. Caulóide/caulídio: estrutura análoga ao caule, mas de maneira alguma homóloga a ele. Conceptáculo: nas hepáticas talosas, se refere a uma estrutura urceolada ou semilunar onde se alojam os propágulos (gemas). Cutícula: camada com cutina e cera encontrada na parede externa das células epidérmicas. Cutina: Substância graxa depositada em muitas paredes celulares de plantas e na superfície das células epidérmicas, formando a cutícula. Dorso: no caso de briófitas talosas constitui a região superior do talo, com ausência de rizóides. Em plantas folhosas, o dorso de qualquer estrutura é a face oposta ao eixo principal da planta. Eixo: em briófitas, refere-se ao caulídio. Elatério: célula alongada que apresenta espessamento de parede arranjado em hélice. Está presente no esporângio de Hepatophytas e tem a finalidade de lançar o esporo longe da planta mãe. Emborcar: Pôr de boca para baixo, virar de borco (uma vasilha, uma canoa, etc.) Entrenó: região entre um nó e outro. Esporângio: estrutura uni- ou pluricelular no interior da qual os esporos são produzidos. No caso de briófitas são multicelulares. Esporófito: em plantas que possuem alternância de gerações, constituia geração ou fase diplóide (2n), produtora de esporos. Estômato: estrutura da epiderme da planta constituída por células especializadas (células- guarda). É responsável pelas trocas gasosas entre a planta e a atmosfera. 89 Feltro: espécie de estofo, de lã ou de pêlo, produzido por empastamento, e usado sobretudo na fabricação de chapéus, pantufos, etc. Termo usado para caracterizar o arranjo dos rizóides. Fendas: Abertura de maior ou menor extensão na superfície de um corpo, rachadura, rachadela, greta. Filídios/filóides: estrutura laminar análoga às folhas dos organismos superiores. Filiforme: delgado como um fio. Fragmoplasto: sistema de fibrilas de microtúbulos em forma de fuso, que se origina entre os dois núcleos filhos na telófase e dentro do qual a placa celular é formada durante a divisão celular. Gametângio: estrutura uni- ou pluricelular dentro da qual os gametas são formados. Em briófitas são multicelulares. Gametófito: em plantas que possuem alternância de gerações, constitui a geração ou fase haplóide (n), produtora de gametas. Gametóforo: Nas briófitas, uma haste fértil que sustenta os gametângios. Gemas: em briófitas constitui uma pequena excrescência de tecido vegetativo do talo, podendo desenvolver-se num novo organismo. Hadroma: O cordão central, constituído de células condutoras de água, encontrado nos eixos de alguns gametófitos e esporófitos de musgos. Hidróides: células que conduzem água no hadroma de um musgo. Assemelham-se aos elementos traqueais de plantas vasculares, mas não possuem os espessamentos de parede especializados. Incipiente: que está no começo, principiante. Incuba: os filídios mais velhos recobrem os mais novos, ou os filídios mais basais recobrem os apicais. Laminar: com a forma de lâmina, o mesmo que tabular. Leptóides: as células condutoras de alimento associadas aos hidróides em alguns gametófitos e esporófitos de musgos. Assemelham-se aos elementos crivados de algumas plantas vasculares sem sementes. Leptoma: o tecido condutor de alimento, constituído por leptóides, que se localiza ao redor do hadroma, nos eixos de alguns gametófitos e esporófitos de musgos. Lobo: parte arredondada e saliente de uma estrutura, produzida por uma incisão qualquer a partir das margens. Meristema: a região com tecido embrionário, responsável principalmente pela formação de novas células. 90 Meristema apical: o meristema no ápice da raiz ou do caule numa planta vascular. Nó: parte do talo de onde sai um ramo. Oogamia: reprodução sexuada na qual um dos gametas é grande e imóvel e o outro gameta é menor e móvel. Opérculo: é uma estrutura semelhante a uma tampa, separada do restante da cápsula por uma reentrância circular; presente na cápsula das briófitas. Pé: porção basal do esporófito de briófitas que se liga e prende o esporófito ao gametófito. Peristômio: em musgos, a franja denteada ao redor da abertura do esporângio. Ficam visíveis depois da queda do opérculo e auxiliam na liberação dos esporos. Placa celular: estrutura composta por vesículas do complexo de golgi que se forma na região equatorial do fragmoplasto durante a divisão das células das plantas e de algumas algas verdes. Planta talosa: em briófitas, planta onde não há diferenciação de caulídio e filídios, apenas de rizóides. A área fotossintetizante é chamada talo. Pleura: membrana. Poro: significa, genericamente, perfuração. Protonema: o primeiro estágio no desenvolvimento do gametófito de musgos e certas hepáticas, podem ser filamentosos ou talosos. Pseudo-elatérios: elatérios formados por mais de uma célula em antóceros. Pseudopódio: região apical do gametófito de Sphagnidae que eleva o esporófito. Ramos flageliformes: em forma de flagelo, ou seja, ramo delgado. Roseta: estrutura em forma de rosa, formando uma estrutura achatada. Centro, plano e bordas com oscilações. Rizóides: estruturas semelhantes a pêlos radiculares que ocorrem nos gametófitos de vida livre de briófitas e de algumas plantas vasculares. Seta: região que comunica a cápsula ao pé do esporófito e, conseqüentemente, ao gametófito. Sucuba: os filídios mais novos recobrem os mais velhos, ou os filídios mais apicais recobrem os basais. Urceolado: com a forma de urna. 91 PTERIDÓFITAS Texto complementar Características importantes na transição de plantas avasculares para plantas vasculares As pteridófitas são consideradas um grupo artificial composto por 4 filos extintos (Rhyniophyta, Zoserophyllophyta, Trimerophytophyta e Progymnospermophyta) e dois filos atuais (Lycophyta e Pteridophyta/Monilophyta) de plantas vasculares sem sementes (Raven et al. 2007). As pteridófitas distinguem-se das briófitas por possuírem vasos condutores de seiva especializados (xilema e floema) e, para isso, tiveram que desenvolver um composto muito resistente que é depositado na parede de algumas células do xilema e em células do esclerênquima, chamado lignina. A sustentação mecânica conferida pela lignina e a condução eficiente de seivas permitiu às pteridófitas o desenvolvimento de plantas de maior porte. Com a aquisição de um maior porte os esporófitos de pteridófitas adquiriram vida livre em relação aos gametófitos e puderam produzir um número muito maior de esporos que as briófitas, graças à ramificação do esporófito e à produção de múltiplos esporângios. Ao longo do tempo, o esporófito das pteridófitas tornou-se perene em relação ao gametófito efêmero, o que pode ter ocorrido devido aos gametófitos de briófitas e pteridófitas necessitarem da água para a sua reprodução, o que explica a manutenção dos gametófitos rastejantes de pequeno porte nas pteridófitas e aumento de complexidade apenas nos esporófitos. Além disso, o fato de o esporófito ser diplóide permitiu o surgimento de uma maior complexidade de características devido à possibilidade de combinação de diferentes alelos, o que conferiu uma vantagem adaptativa ao grupo, visto que é o esporófito que realiza a dispersão da espécie via esporos disseminados pelo vento. Os esporófitos das primeiras pteridófitas ainda não apresentavam diferenciação entre raiz, caule e folhas, sendo constituídos apenas por um eixo caulinar que produzia esporângios em suas extremidades. A ausência de raízes explica porque as micorrizas devem ter sido importantes durante a colonização do ambiente terrestre, sendo comumente encontradas em associações com os gametófitos das pteridófitas atuais que possuem rizóides. Os diferentes tipos de células do vegetal estão organizados em tecidos e estes nos sistemas de tecidos, dérmico, fundamental e vascular e é a forma com que os tecidos são distribuídos no corpo da planta que irão diferenciar seus órgãos (raiz, caule e folhas). O crescimento primário da planta ocorre através dos meristemas apicais da raiz e do caule promovendo o crescimento vertical da planta através da produção dos tecidos primários, a maioria das plantas vasculares primitivas e muitas plantas atuais são 92 formadas apenas pelos tecidos primários da planta. O crescimento secundário ocorre através dos meristemas laterais do caule e da raiz, o câmbio vascular, que irá produzir células do sistema vascular e o câmbio da casca, que irá produzir células do sistema dérmico, ambos promovendo o aumento em espessura do caule e da raiz. O crescimento secundário surgiu diversas vezes em diferentes grupos de plantas vasculares não relacionados. O caule aéreo ou o rizoma das pteridófitas em crescimento primário pode apresentar estelos (cilindros vasculares) de três tipos básicos: protostelo, sifonostelo e eustelo. O protostelo é constituído por um cilindro maciço devasos condutores envolto pelo córtex (sistema fundamental) e pela epiderme, atualmente ocorre no caule das Lycophytas e nas raízes de todas as plantas vasculares. O sifonostelo é constituído por um cilindro vascular preenchido por uma medula central (sistema fundamental) que é rodeada por um anel de vasos condutores e é encontrado no caule da maioria das Pteridophyta atuais. No eustelo, o cilindro vascular também é preenchido por uma medula central que é rodeada por vários feixes vasculares, esse tipo de estelo é encontrado no caule do grupo extinto das Progymnospermophyta e nas plantas vasculares com sementes. É possível que as raízes tenham se diferenciado num momento onde só existia o protostelo, justificando a presença deste tipo de estelo nas raízes de todas as plantas atuais. O surgimento das folhas nas pteridófitas se deu em dois momentos distintos. Num primeiro momento, plantas de caule do tipo protostélico originaram uma pequena protuberância no caule que foi posteriormente vascularizada. Essas estruturas são denominadas microfilas e são características pelas pequenas dimensões e por apresentarem apenas um feixe vascular não ramificado, ocorrem em três dos filos extintos, nas Lycophyta e nas Psilotales atuais, todas com o caule de cilindro vascular protostélico. Num segundo momento, plantas que apresentavam caules com sifonostelo originaram um sistema de ramos achatados que se fundiram lateralmente dando origem às megafilas, características por terem maiores dimensões, feixe vascular ramificado e associação com caules com estelos dos tipos sifonostelo ou eustelo. As megafilas ocorrem no grupo extinto das Progymnospermophyta e na maioria dos representantes do filo atual das Pteridophyta, conferindo a esses grupos a vantagem da maior superfície de contato para a absorção da energia luminosa. Os esporângios das pteridófitas podem ser de dois tipos, os eusporângios, mais primitivos, onde as células estéreis que protegem os esporos são distribuídas em várias camadas de células de espessura e os esporângios são sésseis. E os leptosporângios, 93 mais derivados, onde a parede de células estéreis consiste em uma única camada de células espessadas (ânulo) que promovem a abertura do esporângio e a dispersão dos esporos, esses esporângios são pedunculados. Todas as pteridófitas extintas são homosporadas (possuem apenas um tipo de esporo) e seus esporos dão origem a gametófitos bissexuados. Dentre as pteridófitas atuais apenas duas ordens de Lycophyta e duas de Pteridophyta são heterosporadas (produzem dois tipos de esporos-micrósporos que originam gametófitos masculinos e megásporos que originam gametófitos femininos), originando gametófitos unissexuados que favorecem a fecundação cruzada e aumentam a variabilidade genética. A heterosporia parece ter se desenvolvido várias vezes no curso da evolução, podendo-se citar uma vez em Lycophyta (ancestrais de Selaginellaceae e Isoetaceae), uma vez em Pteridophyta (ancestrais de samambaias aquáticas) e uma vez no ancestral das plantas vasculares com sementes (Progymnospermophyta), mostrando ser uma característica vantajosa pela sua manutenção em todas as gimnospermas e angiospermas. Embora apresente suas vantagens, a heterosporia restringe a dispersão dos grupos que a possuem, pois plantas homosporadas de gametófitos bissexuados não necessitam de outro gametófito para realizarem a reprodução sexuada e estabelecerem um novo esporófito. Plantas heterosporadas ainda apresentam endosporia (o gametófito se desenvolve no interior da parede do esporo), que representa um dos passos para o posterior desenvolvimento da semente. Para que tal passo evolutivo ocorresse, as gimnospermas heterosporadas e endospóricas ainda tiveram que manter os megásporos presos no megasporângio através do surgimento do tegumento da semente em torno do megasporângio. Dessa forma, o gametófito feminino é obrigado a se desenvolver dentro do megasporângio exigindo que o gameta masculino se locomova até esta região. O embrião é formado no gametófito feminino dentro da parede do megásporo, do megasporângio e da planta esporofítica e só será disperso no ambiente com a dispersão da semente, que consiste na dispersão do megasporângio, do gametófito feminino endospórico e do embrião contido em seu interior. Os filos extintos de pteridófitas Rhyniophyta, Zosterophyllophyta e Trimerophytophyta não possuíam diferenciação em raiz, caule e folha, sendo constituídas apenas por um eixo caulinar, possuíam esporângios globosos ou alongados terminais ou laterais, eram homosporadas e protostélicas. Embora Aglaophyton major (Rhyniophyta) compartilhe dessas características, suas células condutoras de seiva bruta são mais semelhantes aos hidróides dos musgos que aos traqueídes das plantas vasculares, além de seus gametófitos serem bem desenvolvidos, levando a crer que algumas dessas 94 plantas possuíam alternância de gerações isomórficas, sendo denominada de protraqueófita. As Zosterophyllophyta são supostamente os ancestrais das Lycophyta (filo atual), que também possuem esporângios laterais e xilema de diferenciação centrípeta (típico de raízes), oposto à diferenciação centrífuga (típico de caules) de Rhyniophyta e Trimerophytophyta, acredita-se que esse filo ainda tenha diferenciado raízes que auxiliavam na sustentação da planta. Enquanto Rhyniophyta e Zosterophyllophyta possuíam ramificação dicotômica, Trimerophytophyta possuía ramificação mais complexa incluindo ramos vegetativos e reprodutivos, além de maior porte, provavelmente englobando os ancestrais de outro filo extinto, Progymnospermophyta, e de um filo atual, Pteridophyta. As Progymnospermophyta são de grande importância no estudo da evolução das plantas vasculares com sementes (gimnospermas e angiospermas), pois apresentavam crescimento secundário a partir de um eustelo, algumas plantas heterosporadas e ramos achatados considerados megafilas. Dessa forma, tanto a produção do lenho como a heterosporia desenvolveram-se antes do surgimento das sementes. Os dois filos e as 10 ordens de pteridófitas atuais terão suas principais características apresentadas na Tabela 1. Tabela 1: Filos e ordens atuais de pteridófitas e características marcantes relacionadas a cada um deles. Filo Ordem Tipo de folha e caule Tipo de esporo e esporângio Habito e Habitat Características gerais Ly co po di op hy ta Lycopodiales Microfilas de filotaxia alterna espiralada; protostelo num caule aéreo e subterrâneo de ramificação dicotômica Homosporada; eusporangiada; com estróbilos na maioria das espécies Plantas herbáceas; terrestres, de ambientes alagados ou epífitas A maioria das espécies possui trofófilos e esporofilos localizados em estróbilos; Huperzia possui trofoesporófilos em toda a planta Selaginellales Microfilas de filotaxia alterna dística; protostelo num caule aéreo e subterrâneo de ramificação dicotômica Heterosporada; eusporangiada; com estróbilos Plantas herbáceas; terrestres, de ambientes alagados ou epífitas Trofófilos distribuídos por toda a planta e trofoesporófilos nos estróbilos; lígula no lado dorsal do caule; plantas resistentes à seca Isoetales Microfilas dispostas em roseta; protostelo num caule subterrâneo com crescimento secundário, do tipo cormo Heterosporada; eusporangiada; sem estróbilos Plantas herbáceas; aquáticas ou de ambientes alagados Todas as folhas são trofoesporófilos de filotaxia alterna espiralada, dispostos em roseta; uma lígula está presente na basede cada folha Pt er id op hy t a Ophioglossales Megafilas; sifonostelo num rizoma Homosporada; eusporangiada Plantas herbáceas; terrestres Um único trofófilo e um único esporofilo por planta. 95 Psilotales Microfilas escamiformes, bífidas, de filotaxia alterna espiralada; protostelo num caule aéreo e subterrâneo de ramificação dicotômica Homosporada; eusporangiada; com sinângios Plantas herbáceas; epífitas ou terrestres Trofoesporófilos com sinângios; as raízes foram perdidas ao longo da evolução; associação com endomicorrizas Maratialles Megafila pinada de filotaxia alterna espiralada; sifonostelo num caule subterrâneo Homosporada; eusporangiada; com sinângios Plantas herbáceas; terrestres com folhas de mais de um metro de comprimento; Trofoesporófilos com sinângios na face abaxial da folha Pt er id op hy ta Equisetales Megafilas escamiformes fundidas na base e de filotaxia verticilada; sifonostelo de medula oca num caule subterrâneo e aéreo Homosporada; eusporangiada; estróbilos com esporangióforos contendo de 5 a 10 esporângios Planta herbácea; ocorre em solos encharcados ou úmidos Trofófilos verticilados; caule fotossintetizante com estrias longitudinais e corpos de sílica na epiderme; elatérios formados pela parede do esporo Filicales Megafilas geralmente pinadas de filotaxia alterna dística; sifonostelo num rizoma subterrâneo Homosporada; leptosporângiada; esporângios reunidos em soros; Plantas herbáceas ou arbóreas, quando arbóreas ocorre um falso caule formado pelas bases das folhas; terrestres ou epífitas Trofoesporófilos de venação circinada denominados báculo quando ainda enrolados; esporângios reunidos em soros que podem estar cobertos por um indúsio ou não Marsileales Megafilas quadripinadas de filotaxia alterna espiralada; sifonostelo num rizoma subterrâneo delgado Heterosporada; leptosporângiada; esporângios reunidos em esporocarpos Planta herbácea; flutuante, aquática ou vive em solos lamacentos Conhecidas como trevo de quatro folhas devido às quatro pinas; esporofilos diferenciados em esporocarpos grande longevidade Salviniales Megafilas bilobadas ou de filotaxia verticilada; sifonostelo em caules delgados e flutuantes Heterosporada; leptosporângiada; esporângios reunidos em esporocarpos Planta herbácea; flutuante, aquática Em Salvinia trofófilos flutuantes e repletos de tricomas e esporófilos submersos e semelhantes a raízes; Em Azolla trofófilos bilobados que abrigam cianobactérias ROTEIRO DE AULAS PRÁTICAS: PTERIDÓFITAS 1) a) Sobre o filo Lycopodiophyta caracterize exemplares de Lycopodium e Selaginella quanto ao tipo de folha (microfila ou megafila), filotaxia, quanto à presença de estróbilos, quanto à presença de esporófilos ou trofoesporófilos e quanto à presença de lígula. Utilize lupa quando julgar necessário. Faça um desenho esquemático de cada gênero apontando os caracteres listados. 96 b) Isole um estróbilo de Lycopodium e faça um corte longitudinal (paralelo ao maior eixo da estrutura) com auxílio de lâmina de barbear para observação sob lupa dos esporófilos, esporângios e esporos. Isole um estróbilo de Selaginella e, com o auxílio de estiletes feitos de agulhas, retire os trofoesporófilos e observe os esporângios e esporos. Desenhe o que observou e caracterize as plantas como homosporadas ou heterosporadas. 2) Sobre o Filo Pteridophyta, observe exemplares das ordens Psilotales, Equisetales, Marsileales, Salviniales e Filicales, utilizando a lupa sempre que julgar necessário. a) Faça um desenho esquemático de Psilotum, evidenciando o tipo de ramificação do caule, as folhas escamiformes bífidas, filotaxia e os sinângios. 97 b) Faça um desenho esquemático de Equisetum, evidenciando as folhas escamiformes, o tipo de filotaxia, nós e entrenós, estrias caulinares e esporangióforos em estróbilos. c) Quanto às pteridófitas aquáticas leptosporangiadas e heterosporadas, faça desenhos esquemáticos dos três gêneros: Marsilea-Masileales (coletadas flutuando sobre a água ou solo lamacento), Azolla e Salvinia-Salviniales (flutuantes). c1) Evidencie as folhas quadripinadas de Marsilea. Qual o nome vulgar dessa espécie? Caso esporocarpos estejam presentes, esquematize-os e abra-os com auxílio de lâmina de barbear para observar micro e megasporângios. c2) Desenhe um indivíduo de Azolla sob corte longitudinal feito com auxílio de lâmina de barbear. Represente a diferença de coloração entre os lobos da folha e diga onde ocorrem colônias de cianobactérias. Agora pique a porção onde se encontram as cianobactérias, também com auxílio de lâmina de barbear, sobre uma lâmina de vidro, pingue uma gota de água e cubra com lamínula. Observe a lâmina sob microscópio óptico na objetiva de 40x e esquematize as colônias de cianobactérias observadas. Qual é a grande importância econômica e ecológica de Azolla? 98 c3) Em Salvinia, esquematize as folhas flutuantes e seus densos tricomas, a folha submersa semelhante a uma raiz e os esporocarpos que contém seus esporângios. Diga qual é o tipo de filotaxia dessa planta e porque a folha submersa não pode ser considerada uma raiz. Agora tente afundar esta planta e molhar suas folhas flutuantes. Você conseguiu? Por quê? c4) Retire um dos esporocarpos de Salvinia e abra-o sobre uma lâmina de vidro espalhando seu conteúdo sobre ela, pingue uma gota de água e cubra com lamínula. Observe a lâmina sob microscópio óptico nos aumentos de 10 e 40x, desenhe os esporângios observados, nomeie as suas partes constituintes e diga se tratam de eusporângios ou leptoesporângios e justifique. d) A ordem Filicales é composta pelas plantas que conhecemos popularmente como samambaias, avencas e rendas-portuguesas. d1) Pegue uma folha (trofoesporófilo) da samambaia fresca coletada pelo professor e diga se ela é simples ou pinada. Observe os soros sob a lupa e diga se eles são cobertos por um indúsio. Qual a função do indúsio? 99 d2) Retire alguns soros e ponha-os sobre uma lâmina dissociando-os com auxílio de estiletes feitos de agulhas, pingue uma gota de água sobre os soros dissociados e cubra com lamínula. Observe a lâmina sob microscópio óptico nos aumentos de 10 e 40x, desenhe os esporângios observados, nomeie as suas partes constituintes e diga se tratam de eusporângios ou leptoesporângios e justifique. e1) Observe agora o gametófito/protalo de uma samambaia. Ele é fotossintetizante? Esquematize o gametófito evidenciando seu formato e a localização dos rizóides. Você pode observar o desenvolvimento de algum esporófito jovem a partir deste gametófito? A partir de que região do gametófito este esporófito está se desenvolvendo? e2) Agora limpe a porção do gametófito que fica voltada para o substrato sobre uma placa de petri com auxílio de pincéis e água. Coloque o gametófito sobre uma lâmina com a região dos rizóides voltada para cima, pingueuma gota de água e cubra com lamínula. Tente observar ao microscópio óptico no aumento de 4x os arquegônios que ficam próximos às reentrâncias do gametófito e os anterídios que ficam entremeados com os rizóides, faça desenhos esquemáticos. 100 f) Observe alguns exemplares de samambaias em exsicatas ou frescos. Escolha três desses exemplares de samambaias e liste as características solicitadas abaixo. Posteriormente, entre na chave dicotômica disponível ao final deste roteiro de aula prática para identificar a família a que pertence cada exemplar. Em cada item, escreva os passos da chave utilizados, a família encontrada e faça um desenho esquemático das principais características de cada exemplar que foram úteis para a sua identificação. Características solicitadas: se as folhas são megafilas ou microfilas, simples ou compostas, folhas com dimorfismo (numa mesma folha existem alguns folíolos trofófilos e outros esporófilos) ou sem dimorfismo (todos os folíolos de uma folha são trofoesporófilos), quando com dimorfismo, diga se os esporófilos são formados no par apical ou no par basal de pinas, se a ráquis das folhas possuem ou não ramificação dicotômica e se os esporângios possuem ou não indúsio. Quanto à localização dos esporângios: esporângios nas margens das folhas/folíolos com indúsio formado pelas próprias margens, esporângios ao longo da nervura central das folhas/folíolos, esporângios no meio da lâmina foliar ou esporângios ao longo das nervuras secundárias. f1) Principais características: Passos da chave: Família: Desenho esquemático: 101 f2) Principais características: Passos da chave: Família: Desenho esquemático: f3) Principais características: Passos da chave: Família: Desenho esquemático: Chave Ilustrada – famílias de Pteridófitas w w ww .plant-identification 1-Esporófito com microfilas, escamiformes (até 2 cm) ou assoveladas quando maiores (5 cm ou mais) .co.uk maiores (5 cm ou mais). 2-Folhas estéreis planas, verticiladas, concrescidas formando uma ócrea; caule articulado; esporângios reunidos em estróbilos terminais.............EQUISETACEAE calibaan.m piz-koeln.m pg.dde 102 2-Folhas estéreis planas ou cilíndricas, inseridas em espiral ou aos pares; caule não articulado upload.w ikim earticulado. 3-Esporófilos bifurcados no ápice, menores que os esporângios........PSILOTACEAE edia.org nlbif.eti.uv 3-Esporófilos com ápice agudo ou obtuso, maiores que os esporângios. 4-Plantas aquáticas ou palustres, heterosporadas; micrófilas com 5 cm ou mais de comprimento, cilíndricas, com lígula................................................ISOETACEAE va.nl 4-Plantas terrestres; microfilas com até 2 cm de comprimento, planas. w w w .saxifraga 5-Plantas homosporadas; folhas sem lígula. --------------------LYCOPODIACEAE a.deg 103 farm 4.static. e4940a80b.j 5-Plantas heterosporadas; folhas com lígula.......................SELAGINELLACEAE flickr.com /3353/325 jpg 59838009_d ussers.telenet.be/cr28 1-Esporófito com macrófilas de tamanho e forma variados. 6-Plantas heterosporadas; esporângios produzidos em esporocarpos; aquáticas ou ó i d á 8796/S alvM ole.JP G próximas da água. 7-Plantas flutuantes; folhas com 1-2 pinas aéreas e uma submersa, ramificada ou não; esporocarpos em cachos, submersos, contendo um megasporângio ou numerosos microsporângios............................................................SALVINIACEAE sta os/ G atic.panoram io.com / /original/11371896.j 104 /phot jpg 6-Plantas homosporadas. 8-Esporângios soldados formando sinângios. w w w .nature-d8 Esporângios soldados formando sinângios. 9-Sinângios formados no ápice de espigas simples ou ramificadas, diferenciadas a partir da base da lâmina foliar que pode ser inteira, recortada ou pinada..........................................................................OPHIOGLOSSACEAE iary.co.uk 9 Si â i f d f b i l d lâ i f li í l 2 tí l w w w .botany.haw ai9-Sinângios formados na face abaxial da lâmina foliar, pecíolo com 2 estípulas basais.........................................................................................MARATTIACEAE ii.edu 105 8-Esporângios livres e espalhados sobre a lâmina foliar ou reunidos em soros. w w w .aqu tliny/7763 10-Plantas anuais, aquáticas, flutuantes ou de pântanos; pecíolo intumescido, com células esponjosas; folhas férteis e estéreis dimorfas......PARKERIACEAE apage.cz/O brazky/ 3.jpg /R os 10-Plantas perenes, terrestres. 11-Lâmina foliar dividida dicotomicamente; esporângios reunidos em soros nus..................................................................................GLEICHENIACEAE w w w .botany.haw aii.edu 106 11-Lâmina foliar não dividida dicotomicamente. 12-Folhas ou pinas férteis diferentes das estéreis. w w w .jardin-m up 13-Esporângios formados no par apical de pinas..........OSMUNDACEAE undani.info 13-Esporângios formados no par basal de pinas ou em folha totalmente dimorfa em relação à estéril......................................SCHIZAEACEAE w w w .bbg.orgç g 12-Folhas férteis e estéreis dimorfas ou não. 14 Pl t b t w w w .trevena 14-Plantas arborescentes. 15-Pecíolo com espinhos e escamas; soros na região mediana da lâmina, com indúsio peltado, caduco....................CYATHEACEAE across.co.uk 107 15-Pecíolo sem espinhos e com tricomas dourados; soros marginais, com indúsio bilabiado......................DICKSONIACEAE static.panora 20.jpg am io.com /photos/ori 14 Plantas não arborescentes iginal/3647 w w s/M14-Plantas não arborescentes. 16-Soros marginais. 17-Soros contínuos ou interrompidos, com indúsio formado pela margem da lâmina retroflexa...........................PTERIDACEAE w w .m obot.org/m obo M adidi_3/im ages/26 ot/photoessay 6.jpg 17 Soros lineares contínuos sem indúsio; folhas estéreis e férteis w w w .plantsystem at17-Soros lineares contínuos, sem indúsio; folhas estéreis e férteis dimorfas..................................................PLAGIOGYRIACEAE tics.org 108 16-Soros não marginais. 18-Soros oblongos a lineares, com indúsio. 19-Soros lineares acompanhando a nervura principal da folha w w w .m srose19-Soros lineares, acompanhando a nervura principal da folha ou das pinas, com indúsio; folhas férteis e estéreis com ou sem dimorfismo.........................................BLECHNACEAE enthal.com 19-Soros oblongos a lineares, em nervuras secundárias livres, toptropicals. A splenium _n com indúsio...............................................ASPLENIACEAE com /pics/garden/m nidus6629.jpg 1/list/ static.pan 18-Soros arredondados a alongados, sem indúsio; pecíolos geralmente articulados ao caule..................POLYPODIACEAE noram io.com /photoss/original/517129.jp 109 pg 110 GLOSSÁRIO - PTERIDÓFITAS Alternância de gerações isomórficas: ciclo reprodutivo no qual ocorre uma fase haplóide (n), o gametófito, e uma fase diplóide (2n), o esporófito, semelhantes morfologicamente. Ânulo: uma fileira de células especializadas (espessadas) num leptosporângio. Assoveladas: com margens fortemente revolutas. Báculo: nome dado às folhas de samambaias que são produzidas enroladas sobre si mesmas e expandem-se à medida que se desenrolam. Este padrão é também conhecido como venação circinada. Bífida: fendido em duas partes, em geral na porção superiorou, no máximo, até a metade. Bifendido, bipartido. Bilabiado: que tem dois lábios; em angiospermas diz-se da corola cujas pétalas se distribuem claramente em dois lábios superpostos. Bilobado: que tem dois lobos ou lóbulos; bilobulado. Caduco: que cai. Cilindro vascular: no caule e na raiz, termo de conveniência aplicado aos tecidos vasculares e aos tecidos fundamentais associados. Refere-se à mesma parte do caule e da raiz denominada estelo, todavia sem as implicações teóricas do conceito de estelo. O mesmo que cilindro central. Concrescidas: o mesmo que aderidas. Cormo: caule subterrâneo, espessado, verticalmente posicionado e no qual se acumulam reservas, geralmente na forma de amido. Dimorfas: duas formas, vegetativa (trofófilo) e reprodutiva (esporófito) no caso de folhas ou folíolos de pteridófitas. Efêmero: de pouca duração; passageiro, transitório. Elatério: no caso de Equisetales, estrutura higroscópica, em forma de fitas, com origem na parede do esporo e que permanece aderida a ele auxiliando em sua dispersão pelo vento. Endosporia: desenvolvimento dos gametófitos masculino e feminino de pteridófitas no interior da parede dos esporos, os quais têm sua parede quebrada quando os gametângios atingem sua maturidade. Algumas vezes a proteção da parede do esporo é tão intensa que o megasporângio continua abrigando o megásporo mesmo com o gametófito feminino já maduro. Epífita: organismo que cresce sobre outro, mas não é seu parasita. Escamas: diz-se de qualquer formação que lembre escama de peixe. Escamiforme: em forma de escama. 111 Esclerênquima: tecido de sustentação composto por células de esclerênquima, incluindo as fibras e as esclereides. Espiga: no caso de pteridófitas, conjunto de esporângios inseridos ao longo de um eixo. Esporângio: estrutura uni- ou pluricelular no interior da qual os esporos são produzidos. No caso de pteridófitas são multicelulares. Esporangióforo: ramo que carrega um ou mais esporângios. Esporocarpo: estrutura globosa ou reniforme produzida por Marsileales, em cujo interior se desenvolvem vários soros. Esporófilo: folha modificada que produz esporos. Estelo: o cilindro central situado internamente ao córtex em raízes e caules de plantas vasculares. Estróbilo: estrutura reprodutora que consiste em certo número de folhas modificadas (esporófilos) que são agrupadas na porção terminal de um ramo caulinar. Os esporófilos originam esporângios em suas axilas. Estípula: formação laminar existente na base dos pecíolos de algumas plantas. Eusporângio: esporângio que se origina a partir de várias células iniciais e, antes da maturação, forma uma parede com mais de uma camada de células. Eustelo: estelo no qual os tecidos vasculares primários estão organizados em feixes isolados em torno da medula; típico de gimnospermas e angiospermas. Filotaxia alterna espiralada: arranjo das folhas no caule em que uma folha vem após a outra, em cada nó está presente apenas uma folha. Cada folha inserida em nó está ligeiramente deslocada lateralmente em relação àquela que está logo acima ou abaixo. Filotaxia alterna dística: arranjo das folhas no caule em que uma folha vem após a outra, em cada nó está presente apenas uma folha. Cada folha inserida em nó está perfeitamente alinhada em relação àquela que está logo acima ou abaixo. Filotaxia verticilada: arranjo de três ou mais folhas ao redor de um nó. Floema: tecido condutor de seiva elaborada das plantas vasculares, o qual é composto por elementos crivados, vários tipos de células parenquimáticas, fibras e esclereides. Heterosporada: diz-se da planta que produz esporos de tipos diferentes; aplica-se especialmente a certas pteridófitas que produzem micrósporos e megásporos. Homosporada: termo semelhante à isosporada, utilizado para designar, especialmente, o grupo de pteridófitas que produzem apenas um tipo de esporo. Indúsio: órgão geralmente laminar de forma característica para cada gênero de pteridófitas, o qual tem a função de proteger os esporângios. Intumescido: inchado, crescido, avolumado. 112 Leptosporângio: esporângio que se origina de uma única célula inicial e cuja parede é composta de uma única camada de células. Lignina: um dos constituintes mais importantes das paredes secundárias das plantas vasculares, embora nem todas as paredes secundárias contenham lignina. Depois da celulose, a lignina é o polímero vegetal mais abundante. Lígula: o mesmo que pequena língua; órgão em forma de fita; em Selaginella, pequeno apêndice pontiagudo na base da folha, na sua face dorsal. Lobo: parte arredondada e saliente de uma estrutura, produzida por uma incisão qualquer a partir das margens. Longo-peciolada: que possui longo pecíolo, sendo que este é a parte da folha que prende o limbo ao caule diretamente ou por meio de uma bainha. Megafila/macrofila: de folhas grandes, oposto de microfilo. Diz-se de folhas cujos traços deixam lacunas no cilindro vascular. Megasporângio: esporângio no qual megásporos são produzidos. Recebe também o nome de nucelo em plantas vasculares com sementes. Megásporo: em plantas heterosporadas, o esporo haplóide (n) que se desenvolve no gametófito feminino. Na maioria dos grupos, são maiores que os micrósporos. Meristema: a região com tecido embrionário, responsável principalmente pela formação de novas células. Meristema apical: o meristema no ápice da raiz ou do caule numa planta vascular. Meristema lateral: que dá origem a tecidos secundários, como o câmbio vascular e câmbio da casca (felogênio). Microfila: geralmente são folhas pequenas; oposto de macrófilo ou megáfila; diz-se de folhas cujos traços não deixam lacunas no cilindro vascular do eixo caulinar. Micrósporo: em plantas heterosporadas, o esporo que se desenvolve no gametófito masculino. Nervura: conjunto de elementos condutores que se distinguem, em geral, com grande nitidez nas folhas. Oblongos: estrutura laminar com ápice e base obtusos (ângulo maior que 90°) e margens paralelas. Possui uma razão comprimento:largura entre 2:1 e 3:2. Ócrea: formação com aspecto de bainha que envolve o caule, em certas plantas, resultando da fusão de estípulas axilares em ambos os bordos. Palustres: diz-se do vegetal que vive nos pântanos. Perene: que dura muitos anos; que não acaba; perpétuo, imperecível, imperecedouro, eterno; incessante, contínuo, ininterrupto. 113 Pinada: composta, folha que possui várias pinas ou folíolos, podendo possuir também pinas e folíolos compostos de pínulas ou foliólulos. Protostelo: o tipo mais simples de estelo, constituído de uma coluna sólida de tecido vascular. Quadripinada: folha composta por quatro pinas ou folíolos. Raque/ráquis: eixo de uma folha de pteridófita da qual as pinas se originam. Ramificação dicotômica: divisão ou bifurcação de um eixo em dois ramos. Retroflexa: que se curva para trás. Rizoma: caule subterrâneo que se dispõe mais ou menos paralelamente à superfície do solo. Roseta: Diz-se da disposição circular das folhas, a partir da extremidade de um caule. Sifonostelo: tipo de estelo constituído por um cilindro de tecido vascular preenchido por uma medula parenquimática. Sinângio: conjunto de esporângios de paredes espessadas, fundidos lateralmente em uma estrutura capsular com muitas câmaras, que sofre deiscência após a maturação dos esporos. Sistema dérmico: todos os tecidos que revestem externamente a planta, a epiderme ou a periderme. Sistema fundamental: todos os tecidos exceto a epiderme (ou periderme) e os tecidos vasculares. Sistema vascular: todos os tecidos vasculares em seus arranjos específicos em uma planta ou órgãovegetal. Soros: conjunto de esporângios. Traqueíde: célula do xilema, alongada, de parede espessa e com funções de condução e sustentação. Possui as extremidades afiladas e as paredes pontuadas sem perfurações, diferindo dos elementos de vaso. É encontrada em quase todas as plantas vasculares e é a única célula do xilema que ocorre em pteridófitas e na maioria das gimnospermas. Tricomas: formação epidérmica uni- ou pluricelular que apresenta diferentes funções. Trofófilo: folha que produz alimento, que faz fotossíntese. Trofoesporófilo: folha que produz alimento, que faz fotossíntese e também produz esporângios e seus esporos. Venação circinada: folhas de samambaias que são produzidas enroladas sobre si mesmas e expandem-se à medida que se desenrolam. Verticiladas: diz-se dos órgãos vegetais, principalmente das folhas, que se inserem em número superior a 2, no mesmo plano de um eixo (em geral, de natureza caulinar). 114 Xilema: tecido vascular complexo, através do qual a maior parte da água e dos sais minerais é conduzida na planta. É caracterizado pela presença de elementos traqueais. Xilema de diferenciação centrífuga: o protoxilema (tem células de menor calibre e diferencia-se antes de formar o metaxilema) está situado interiormente e o metaxilema (tem células de maior calibre e diferencia-se depois de formar o protoxilema) externamente Xilema de diferenciação centrípeta: o protoxilema (tem células de menor calibre e diferencia-se antes de formar o metaxilema) está situado perifericamente e o metaxilema (tem células de maior calibre e diferencia-se depois de formar o protoxilema) internamente. 115 A B C D E G F H I SUGESTÕES DE ATIVIDADES COMPLEMENTARES CONSTRUÇÃO DE CHAVES DICOTÔMICAS Elabore uma chave dicotômica para os nove organismos representados nas figuras abaixo. A espécie dos organismos corresponde às letras presentes em cada figura. Utilize caracteres de fácil observação em laboratório e lembre-se de que em cada dicotomia devem constar características opostas. ELABORAÇÃO E DESENVOLVIMENTO DE PROJETO DE PESQUISA O professor poderá desenvolver um projeto de pesquisa com seus alunos em diferentes graus de complexidade dependendo do tempo disponível para trabalhar com a turma. Pode-se apenas solicitar a elaboração de um projeto de pesquisa com a finalidade de que os alunos enxerguem possíveis aplicações do conhecimento teórico adquirido durante o curso; ou realizar uma ou algumas saídas de campo com os alunos com a finalidade de aprendizado de técnicas de coleta de Criptógamas e de aquisição de material para utilização em aulas práticas; ou fazer um plano de coleta adequado com a turma, a partir do qual os alunos terão a oportunidade de identificar o material coletado e escrever um relatório científico. 116 Elaboração de projeto de pesquisa 9 Capa: nome da Instituição, do Curso, do Professor, nome dos integrantes do grupo, local, data e título do projeto. 9 Introdução: Deve trazer o estado da arte, informando o que está sendo feito nesse campo de pesquisa, para isso é imprescindível ler livros e artigos científicos sobre temas correlatos para auxiliar na apresentação do problema. Apresentar uma justificativa do trabalho – porque é importante a realização desse trabalho? E apresenta o objetivo do trabalho. 9 Material e Métodos: Descrever detalhadamente a área, os materiais a serem utilizados (potes, prensas, envelopes, câmeras fotográficas, lupas, microscópios, chaves dicotômicas, etc.) e a metodologia utilizada para coleta dos dados. 9 Orçamento: em um quadro apresentam-se os itens necessários ao desenvolvimento do projeto, o número de unidades necessárias, o preço estimado dos itens e o total a ser gasto com o projeto. 9 Contrapartida da Instituição: caso sua Instituição possa, hipoteticamente, colaborar com o apoio logístico do projeto, diga com o que ela irá colaborar. 9 Cronograma: em um quadro apresente os meses em que o projeto será realizado e quais atividades serão realizadas em cada mês. 9 Referências Bibliográficas: Nesse item devem ser listadas as Referências Bibliográficas citadas ao longo do texto, seguindo as normas de alguma revista científica (a exigência é de que todas sigam o mesmo padrão, não precisa ser nas normas da ABNT). Trabalho de campo A sugestão de trabalho de campo tem como finalidade o aprendizado de técnicas de coleta de Criptógamas, bem como ser fonte de material para as aulas práticas da disciplina e para a realização de trabalho prático de pesquisa. O trabalho consistirá na identificação do material coletado, na apresentação dos dados obtidos e na entrega de um relatório final. A área para realização do trabalho de campo deve ser escolhida previamente pelo professor que deverá pedir uma autorização de coleta para os responsáveis pela área. Sugere-se a realização do trabalho em áreas próximas a cursos de água, onde podemos encontrar fungos, algas, briófitas e pteridófitas com maior facilidade. Algumas instruções básicas para o trabalho no campo devem ser 117 observadas: 9 Utilizar trajes adequados: calça maleável mas resistente, camisa clara e de manga comprida, boné ou chapéu, tênis ou bota apropriada, meias compridas, perneiras e capa de chuva. 9 Levar e utilizar protetor solar e repelente de insetos. 9 Levar garrafa de água (fundamental!). 9 Levar lanche para os trabalhos de campo que durarão dias inteiros (frutas, bolachas, cenoura, todinho, sanduíches leves, etc.). 9 O trabalho de campo pode gerar bons resultados desde que bem planejado, organizado e realizado por uma equipe concentrada e com objetivos definidos. Portanto, os alunos devem evitar brincadeiras de mau gosto e comportamento de risco. 9 No campo, nunca se distanciar do grupo. Se houver alguma emergência o aluno terá como ser socorrido. 9 Observar com atenção onde pisa, senta e apóia as mãos. Alguns equipamentos e materiais de consumo serão necessários para o trabalho no campo com Criptógamas: 9 GPS 9 Máquina fotográfica 9 Caderno de campo para anotações 9 Lápis, borracha e estilete 9 Sacos plásticos 9 Vidros para fixação de material botânico. E vidros cobertos com papel ou plástico pretos para fixação de Algas 9 Transeau (600ml água destilada + 300ml etanol 100% + 100ml formol 40%) para fixação de Algas 9 Álcool 70% ou FAA 70 para fixação de Fungos e Briófitas 9 Papel para anotar dados de material fixado em solução orgânica 9 Etiquetas 9 Envelopes para exsicatar Briófitas (papel fino ou papel manteiga) 9 Jornais, papelão e prensa de madeira com cordas para exsicatar Pteridófitas 9 Estufa de campo para secagem de exsicatas 9 Tesoura de poda 9 Canivete ou faca 9 Lupa de bolso 118 O material coletado deve estar sempre fértil, com esporos e estróbilos, exceto as algas. Deve-se coletar duplicatas de uma mesma amostra, para permuta, ou substituição de material. Usa-se fazer de 3-5 duplicatas, no nosso caso 2 amostras serão suficientes. No caderno de campo devem constar as seguintes informações: 9 Coletor (es) 9 Número da coleta/número do coletor (amostras de um único indivíduo recebem mesmo número). O número do coletor é o número dado a cada planta que um sistemata inclui no herbário. 9 Local (localização geográfica) 9 Data 9 Dados relacionados à planta que são perdidos na exsicata, que só podem ser observados no campo: Freqüência da espécie no local Hábito Cor Odor Outros Para saber como proceder durante a coleta, processar e conservar o material coletado consulte o texto sobre COLETA E PRESERVAÇÃOE CRIPTÓGAMAS, apresentado no texto introdutório da Apostila. Importante - Nunca se esqueça de anotar e etiquetar tudo. Depois de tanto trabalho é uma pena perder material por falta de alguma anotação. A gente pode pensar que lembra, mas na volta algumas coisas podem ser esquecidas. E aí é tarde. Redação do relatório de trabalho de campo Os trabalhos de pesquisa deverão trazer a identificação dos organismos coletados até a categoria taxonômica que constar nas chaves dicotômicas da apostila ou de outras chaves de identificação disponíveis, envolvendo uma problemática e uma justificativa para o trabalho. O trabalho de identificação do material será feito no laboratório da sua Instituição de Ensino em horários pré-estabelecidos pelo professor, onde os alunos poderão utilizar lupas e microscópios para identificação dos organismos. O relatório final deste trabalho deverá apresentar: 9 Capa: nome da Instituição, do curso, do professor, nome dos integrantes do grupo, local, data e título do trabalho. 119 9 Introdução: Uma boa introdução apresenta ao leitor o assunto de que se trata o trabalho, informando o que está sendo feito nesse campo de pesquisa, deve-se ler sobre temas correlatos e utilizar referências bibliográficas para auxiliar nessa apresentação do problema. Apresenta uma justificativa do trabalho – porque é importante a realização desse trabalho? E apresenta o objetivo do trabalho. 9 Material e Métodos: Descrever a área, o período de trabalho, os materiais utilizados (potes, prensas, envelopes, câmeras fotográficas, lupas, microscópios, chaves dicotômicas, etc.) e a metodologia utilizada para coleta dos dados. 9 Resultados: todos os resultados obtidos entram aqui (o texto, tabelas e figuras). Não se esqueçam de colocar títulos nas tabelas e legendas nas figuras, gráficos são considerados figuras. 9 Discussão: na discussão deve-se explicar e discutir os resultados obtidos, devendo utilizar referências bibliográficas para auxiliar e valorizar a interpretação dos resultados. 9 Referências Bibliográficas: Nesse item devem ser listadas as Referências Bibliográficas citadas ao longo do texto seguindo as normas de alguma revista científica (a exigência é de que todas sigam o mesmo padrão, não precisa ser nas normas da ABNT). Dê uma olhada em artigos científicos recentes disponíveis na Internet e veja como se fazem citações bibliográficas. 120 BIBLIOGRAFIA UTILIZADA E RECOMENDADA PARA ESTUDO Apezzato-da-Glória, B. & Carmelo-Guerreiro, S. M. 2003. Anatomia Vegetal. Editora UFV, Viçosa. Bicudo C.E.M. e Bicudo R.M.T. 1970. Algas de águas continentais brasileiras: chave ilustrada para identificação de gêneros. Fundação para o Desenvolvimento do Ensino de Ciências, S.P. Bicudo C.E.M. e Menezes M. 2005. Gêneros de algas de águas continentais do Brasil: chave para identificação e descrições. RIMA, São Carlos. Bold H.C. 1988. O Reino Vegetal. Trad. A. LAMBERTI. Edgard Blucher Ltda., SP. Carrión, J.S. 2003. Evolucion Vegetal. Diego Marín Librero, Murcia. 497p. Ferreira, A. B. H. 1999. Novo Aurélio Século XXI: o dicionário da língua portuguesa. 3ª ed. Nova Fronteira, RJ. Ferri M.G., Menezes N.L. & Monteiro W.R. 1981. Glossário ilustrado de Botânica. Ed. Nobel, SP. Font Quer, P. 1993. Diccionario de Botánica. Editorial Labor, S.A., Barcelona. Gonçalves E.G. & Lorenzi H. 2007. Morfologia Vegetal: organografia e dicionário ilustrado de morfologia das plantas vasculares. Instituto Plantarum de Estudos da Flora Ltda, SP. Heywood V.H. 1970. Taxonomia Vegetal. Trad. K.G. HELL. Companhia Editora Nacional, EDUSP, SP. Izco, J., Barreno, E., Brugués, M., Costa, M., Devesa, J., Fernández, F., Gallardo, T., Llimona, X., Salvo, E., Talavera, S., Valdés, B. Botánica. McGraw Hill, Madrid. 781p. Judd W.S., Campbell C.S., Kellogg E.A., Stevens P.F. & Donoghue M.J. 2008. Plant Systematics: a phylogenetic approach. 3rd ed. Sinauer Associates Inc. Sunderland, USA. Malcom B. & Malcom N. 2000. Mosses and other bryophytes: an illustrated glossary. Micro-Optics Press, New Zealand Palmer, J.D.; Soltis, D.E.; Chase, M.W. 2004. The plant tree of life: an overview and some points of view. American Journal of Botany 91: 1437–1445. Pirani, J.R., Mello-Silva, R., Sano, P.T. 2000. Taxonomia de Fanerógamas. Universidade de São Paulo, Instituto de Biociências, Departamento de Botânica. Raven P.H., Evert R.F. & Eichhorn S.E. 2007. Biologia Vegetal. 7ª ed. Guanabara Koogan, RJ. Smith G.M. 1979. Botânica criptogâmica: algas e fungos. Vol.1. Fundação Calouste Gulbekian, Lisboa, Portugal. Smith G.M. 1979. Botânica criptogâmica: briófitos e pteridófitos. Vol.2. Fundação Calouste Gulbekian, Lisboa, Portugal. Stace Ca. 1989. Plant taxonomy and biosystematics. Chapman & Hall, New York, USA. Starling, M.F.V. 1999. Biologia das Criptógamas (Briófitas e Pteridófitas). Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais. Mimeografado. 30p. Starling, M.F.V. 1999. Biologia das Fanerógamas (Gimnospermas e Angiospermas). Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais. Mimeografado. 78p. Thames A.W. 1977. Botânica Sistemática: chave para determinação dos vegetais até sub-classes ou ordens com exemplos explicativos. Gráfica e Editora Andrade, Belo Horizonte. Tryon R.M. & Tryon A.F. 1982. Ferns and allied plants: with special reference to Tropical America. Spreinger-Verlag, NY., USA. 121 educar.sc.usp.br/ciencias/seres_vivos/seresvivos5.html www.herbario.com.br/cie/universi/teoria/1027herb.htm www.biota.org.br/pdf/v1cap05.pdf www.enq.ufrgs.br/cursos/grad/BioTec/aulas/aulas_3e4.doc www.uefs.br/disciplinas/bio221/aula_06_fungos_assexuais.rtf www.uefs.br/disciplinas/bio221/aula_08_liquens.rtf