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CARACTERIZAÇÃO DAS BRIÓFITAS DISCIPLINA: CCA314-MORFOLOGIA E SISTEMÁTICA DE CRIPTÓGAMAS Docente: Lorena Cruz lolicerqueira@gmail.com Universidade Federal do Recôncavo da Bahia Centro de Ciências Agrárias, Ambientais e Biológicas Fevereiro, 2012 O QUE SÃO BRIÓFITAS? Uma das principais características das briófitas é o fato de apresentarem o gametófito (n) como a fase dominante no ciclo de vida. O esporófito é fixo e dependente do gametófito. O QUE SÃO BRIÓFITAS? Foram as primeiras a colonizar o ambiente terrestre. Plantas Avasculares: não apresentam tecido apropriado para o transporte de água e seiva para alimentar as células. Necessitam de água para completar o seu ciclo reprodutivo. O QUE SÃO BRIÓFITAS? As briófitas incluem os mais antigos grupos de plantas hoje existentes O QUE SÃO BRIÓFITAS? As relações das briófitas com outros grupos As briófitas são consideradas uma transição entre as algas verdes carofíceas ou carófitas e as plantas vasculares O QUE SÃO BRIÓFITAS? As briófitas são divididas em três grupos: 1. Marchantiophyta (Hepáticas) O QUE SÃO BRIÓFITAS? As briófitas são divididas em três grupos: 1. Marchantiophyta (Hepáticas) 2. Bryophyta (Musgos) O QUE SÃO BRIÓFITAS? As briófitas são divididas em três grupos: 1. Marchantiophyta (Hepáticas) 2. Bryophyta (Musgos) 3. Anthocerotophyta (Antóceros) O QUE SÃO BRIÓFITAS? Marchantiophyta (Hepáticas) Bryophyta (Musgos) Anthocerotophyta (Antóceros) O QUE SÃO BRIÓFITAS? As relações das briófitas com outros grupos As briófitas e plantas vasculares compartilham características que as distinguem das algas verdes. 1. Presença de gametângios masculinos (anterídios) e femininos (arquegônios) Anterídio Arquegônio Anterozóide Oosfera O QUE SÃO BRIÓFITAS? As relações das briófitas com outros grupos As briófitas e plantas vasculares compartilham características que as distinguem das algas verdes. 2. Retenção do zigoto e do embrião multicelular em desenvolvimento dentro do arquegônio Oosfera O QUE SÃO BRIÓFITAS? As relações das briófitas com outros grupos As briófitas e plantas vasculares compartilham características que as distinguem das algas verdes. 3. Esporângios multicelulares constituídos por um envoltório de células estéreis e um tecido interno produtor de esporos - esporógeno Envoltório de células estéreis O QUE SÃO BRIÓFITAS? As relações das briófitas com outros grupos As briófitas e plantas vasculares compartilham características que as distinguem das algas verdes. 4. Meiósporos com a parede contendo esporopolenina, que resiste à decomposição e dessecação Grão de pólen, demonstrando a esporopolenina O QUE SÃO BRIÓFITAS? As relações das briófitas com outros grupos As briófitas e plantas vasculares compartilham características que as distinguem das algas verdes. 5. Tecidos produzidos por um meristema apical O QUE SÃO BRIÓFITAS? Não apresentam tecidos de condução de água (xilema) e alimento (floema), presentes nas plantas vasculares. As briófitas que apresentam tecidos condutores especializados não possuem lignina. O QUE SÃO BRIÓFITAS? Plantas Vasculares O esporófito é maior do que o gametófito e de vida livre Briófitas O esporófito é menor que o gametófito e permanentemente ligado a ele, além ser dependente para a sua nutrição. Esporófito Esporófito O QUE SÃO BRIÓFITAS? O esporófito não é ramificado e apresenta um único esporângio Menor produção de esporos BRIÓFITAS – CARACTERIZAÇÃO GERAL ESTRUTURA COMPARADA Algumas briófitas não apresentam diferenciação em raiz, caule e folhas Antóceros: estrutura denominada “Talo” BRIÓFITAS – CARACTERIZAÇÃO GERAL ESTRUTURA COMPARADA O gametófito de algumas hepáticas e musgos são diferenciados em: Rizoide Cauloide Filoide Ocorrem na geração gametofítica e não apresentam xilema e floema. Não são caules e folhas verdadeiros! Algumas hepáticas apresentam um cordão de células na região central que parece ter função de condução. BRIÓFITAS – CARACTERIZAÇÃO GERAL Os rizoides apresentam função de fixação no substrato: A absorção de água e íons inorgânicos ocorre através de todo o gametófito Associação com fungos e cianobactérias que auxiliam na aquisição de nutrientes Os rizoides dos musgos são multicelulares enquanto os das hepáticas e antóceros são unicelulares ESTRUTURA COMPARADA BRIÓFITAS – CARACTERIZAÇÃO GERAL ESTRUTURA COMPARADA As células podem apresentar muitos plastídios, como nas plantas vasculares Algumas espécies de antóceros e as células apicais e/ou reprodutivas de muitas briófitas apresentam apenas um grande plastídio por célula BRIÓFITAS – CARACTERIZAÇÃO GERAL ESTRUTURA COMPARADA A epiderme do esporófito de antóceros e musgos contém estômatos semelhantes aos de plantas vasculares. Auxilia na absorção de CO2 para a fotossíntese; Gera fluxo de água e nutrientes entre o esporófito e o gametófito : indução pela perda de vapor d’água BRIÓFITAS – CARACTERIZAÇÃO GERAL ESTRUTURA COMPARADA A epiderme do esporófito de antóceros e musgos contém estômatos semelhantes aos de plantas vasculares. Nas hepáticas, os estômatos são menores e mais efêmeros BRIÓFITAS – CARACTERIZAÇÃO GERAL ESTRUTURA COMPARADA A epiderme do esporófito de antóceros e musgos contém estômatos semelhantes aos de plantas vasculares. A parede das células epidérmicas contêm substâncias fenólicas: resistência à decomposição e proteção para o desenvolvimento dos esporos. BRIÓFITAS – CARACTERIZAÇÃO GERAL RELAÇÕES FILOGENÉTICAS As análises filogenéticas indicam que as briófitas são parafiléticas Registros fósseis Análises moleculares As briófitas incluem os mais antigos grupos de plantas hoje existentes BRIÓFITAS – CARACTERIZAÇÃO GERAL IMPORTÂNCIA ECOLÓGICA Estão presentes em diversas paisagens naturais e nos mais diversos substratos Contribuem com uma proporção substancial da biomassa global em vários ecossistemas BRIÓFITAS – CARACTERIZAÇÃO GERAL IMPORTÂNCIA ECOLÓGICA Importante papel na ciclagem de nutrientes e carbono através do crescimento e decomposição BRIÓFITAS – CARACTERIZAÇÃO GERAL IMPORTÂNCIA ECOLÓGICA Armazenam uma grande proporção de CO2 Sphagnum cobrem cerca de 90% - 100% do solo e são essenciais na formação de turfas. BRIÓFITAS – CARACTERIZAÇÃO GERAL IMPORTÂNCIA ECOLÓGICA Armazenam uma grande proporção de CO2 Turfas: ecossistemas peculiares que acumulam grande quantidade de matéria orgânica Substâncias semelhantes à lignina nas briófitas pH baixo Solo anaeróbico Baixa temperatura BRIÓFITAS – CARACTERIZAÇÃO GERAL IMPORTÂNCIA ECOLÓGICA Armazenam uma grande proporção de CO2 Turfas: ecossistemas peculiares que acumulam grande quantidade de matéria orgânica Sphagnum exerce um importante papel nos ciclos biogeoquímicos globais, sequestrando grandes quantidades de carbono. BRIÓFITAS – CARACTERIZAÇÃO GERAL IMPORTÂNCIA ECOLÓGICA Promovem a formação de solos Aceleram o intemperismo físico e químico; Contribuem com a matéria orgânica não decomposta. Nardia suculenta contribui para a formação de solos vulcânicos na Costa Rica Também protegem solos em regiões áridas FILO MARCHANTIOPHYTA FILO MARCHANTIOPHYTA CARACTERÍSTICASGERAIS Cerca de 6.000 espécies Hepáticas: acreditava-se que o formato de fígado do gametófito em alguns gêneros tornava as plantas úteis no tratamento de doenças do fígado Habitam solo, rochas, troncos e ramos de árvores (locais sombreados e úmidos) Poucas crescem na água FILO MARCHANTIOPHYTA CARACTERÍSTICAS GERAIS Existem três tipos principais de hepáticas: HEPÁTICAS Talosas complexas – apresentam tecidos internos diferenciados Hepáticas folhosas Talosas simples Constituídas por lâminas e de tecido pouco diferenciado TALOSAS COMPLEXAS Podem ser encontradas em barracos úmidos e sombreados e em outros habitats como vasos de plantas e estufas FILO MARCHANTIOPHYTA TALOSAS COMPLEXAS O talo é bem diferenciado numa porção superior e outra inferior FILO MARCHANTIOPHYTA Rica em clorofila Porção dorsal Porção ventral Poro: trocas gasosas Rizoides: fixação no substrato TALOSAS COMPLEXAS FILO MARCHANTIOPHYTA Os poros permitem a troca gasosa nas câmaras aeríferas Aumenta a permeabilidade ao CO2 e reduz a perda de água Seca: as células inferiores se sobrepõem retardando a perda de água Umidade: as células se separam TALOSAS COMPLEXAS FILO MARCHANTIOPHYTA Os gêneros Riccia e Ricciocarpus apresentam esporófito bastante simplificado Ricciocarpus • Crescem na água e nos solos encharcados ; • Bissexuados TALOSAS COMPLEXAS FILO MARCHANTIOPHYTA Os gêneros Riccia e Ricciocarpus apresentam esporófito bastante simplificado Riccia • Maioria terrestre; • Uni ou bissexuados. TALOSAS COMPLEXAS FILO MARCHANTIOPHYTA Os gêneros Riccia e Ricciocarpus apresentam esporófito bastante simplificado Gametângio dicotomicamente ramificado TALOSAS COMPLEXAS FILO MARCHANTIOPHYTA Os gêneros Riccia e Ricciocarpus apresentam esporófito bastante simplificado Os esporófitos estão profundamente inseridos nos gametófitos São de pequeno tamanho Dispersão dos esporos: morte e decomposição da porção do gametófito que contém os esporófitos. TALOSAS COMPLEXAS FILO MARCHANTIOPHYTA Marchantia • Crescem sobre solos e rochas úmidas • Unissexuados • Os gametângios são originados em estruturas especializadas: gametóforos ou gametangióforos TALOSAS COMPLEXAS FILO MARCHANTIOPHYTA Marchantia Anteridióforos: gametóforos masculinos. Produzem os anterídios TALOSAS COMPLEXAS FILO MARCHANTIOPHYTA Marchantia Arquegonióforos: gametóforos femininos. Produzem os arquegônios TALOSAS COMPLEXAS FILO MARCHANTIOPHYTA Marchantia TALOSAS COMPLEXAS FILO MARCHANTIOPHYTA Marchantia Estrutura da geração esporofítica: Placenta Seta Pé Cápsula TALOSAS COMPLEXAS FILO MARCHANTIOPHYTA Marchantia Presença de elatérios no esporângio São higroscópicos (absorvem a umidade) Possuem paredes sensíveis à ligeiras mudanças de umidade – com o dessecamento da cápsula sofrem contorção, auxiliando na dispersão dos esporos. HEPÁTICAS FOLHOSAS FILO MARCHANTIOPHYTA Incluem de 4.000 a 6.000 espécies do filo; São abundantes nos trópicos e subtrópicos, regiões de muita chuva ou umidade alta, mas estão bem representadas em regiões de clima temperado; Crescem sobre folhas e troncos ou outras superfícies vegetais FILO MARCHANTIOPHYTA HEPÁTICAS FOLHOSAS Os anterídios ocorrem nos androécios e o arquegônio e esporófito no perianto Filoides modificados O desenvolvimento do arquegônio e do esporófito ocorrem dentro do perianto FILO MARCHANTIOPHYTA REPRODUÇÃO ASSEXUADA Fragmentação (principal) Produção de gemas nos conceptáculos Marchantia: as gemas são produzidas nos conceptáculos Conceptáculos e gemas FILO MARCHANTIOPHYTA REPRODUÇÃO ASSEXUADA Fragmentação (principal) Produção de gemas nos conceptáculos Conceptáculo em secção transversal Gemas As gemas são dispersas principalmente por gotas de chuva FILO MARCHANTIOPHYTA REPRODUÇÃO SEXUADA Os esporos originam gametófitos Necessidade de água para a fecundação O esporófito expõe o esporângio ao ambiente externo FILO ANTHOCEROTOPHYTA CARACTERÍSTICAS GERAIS FILO ANTHOCEROTOPHYTA 4 gêneros e 300 espécies Gênero mais comum: Anthoceros CARACTERÍSTICAS GERAIS FILO ANTHOCEROTOPHYTA Representantes talosos; Talo com aspecto lobado, fixo ao substrato por rizoides unicelulares CARACTERÍSTICAS GERAIS FILO ANTHOCEROTOPHYTA Compartilham um ancestral comum com as plantas vasculares Parecem ser significantes no estudo da evolução das plantas terrestres e associações com endossimbiontes CARACTERÍSTICAS GERAIS FILO ANTHOCEROTOPHYTA Gametófitos uni e bissexuados Possuem forma de roseta, com 1 a 2 cm de diâmetro CARACTERÍSTICAS GERAIS FILO ANTHOCEROTOPHYTA Gametófito Esporófito CARACTERÍSTICAS GERAIS FILO ANTHOCEROTOPHYTA Gametófito Esporófito As células do esporófito ficam inseridas no gametófito CARACTERÍSTICAS GERAIS FILO ANTHOCEROTOPHYTA O esporófito apresenta estômatos Importante elo evolutivo com as plantas vasculares CARACTERÍSTICAS GERAIS FILO ANTHOCEROTOPHYTA Esporos em desenvolvimento Esporos agrupados em tétrade (só três são visíveis) CARACTERÍSTICAS GERAIS FILO ANTHOCEROTOPHYTA Gametófito Esporófito Valvas abertas para liberar os esporos CARACTERÍSTICAS GERAIS FILO ANTHOCEROTOPHYTA Simbiose com cianobactérias Nostoc e Anthoceros Fixação de nitrogênio CARACTERÍSTICAS GERAIS FILO ANTHOCEROTOPHYTA Associações com fungos endomicorrízicos.
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