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Geralmente são terrestres e autótrofas, porém existem espécies parasitas e saprófitas e outras que são aquáticas de água tanto de águas continentais, como marinhas. A flor é considerada um sistema caulinar profundamente modificado, que apresenta um eixo caulinar, de crescimento determinado, e folhas altamente modificadas (antófilos), umas estéreis e outras férteis. A evolução da flor foi seguramente um fatores determinantes do sucesso e da grande diversidade das Angiospermas. O estudo da estrutura e evolução da flor é importante na filogenia e classificação deste grupo de plantas 2. ONTOGÊNESE FLORAL O ápice caulinar vegetativo caracteriza-se por apresentar crescimento indeterminado. O ápice floral, ao contrário, apresenta crescimento determinado e o meristema cessa sua atividade após ter produzido todas as peças florais. Quando o meristema caulinar cessa a produção de folhas fotossintetizantes e inicia o desenvolvimento de uma flor ou inflorescência, ele sofre uma seqüência de mudanças estruturais e fisiológicas e transforma-se em um ápice reprodutivo. O desenvolvimento floral se inicia de modo semelhante ao da folha. As células meristemáticas situadas logo abaixo da superfície da gema apical começam a se dividir periclinalmente e anticlinalmente, formando protuberâncias. O crescimento e a diferenciação desses primórdios levam a formação dos vários órgãos florais. Nas flores, diferentemente das gemas vegetativas, que ao se desenvolverem formam ramos com nós e entrenós, cada flor individualmente é um ramo curto, cujas folhas modificadas (antófilos), quando maduras não estão separadas por entrenós. 3. PARTES DA FLOR Como mencionado, a flor é constituída por um eixo caulinar de crescimento limitado, localizado na porção terminal do caule ou de um ramo caulinar. A porção apical deste eixo, geralmente plana, denominada receptáculo floral é a região onde se inserem os apêndices florais estéreis – sépalas e pétalas -, e os apêndices férteis – estames e carpelos -. O restante do eixo forma o pedúnculo ou pedicelo floral, que nasce na axila de uma ou mais brácteas (folhas modificadas associadas a uma flor ou inflorescência (ver Capítulo de Folha). As flores que apresentam pedicelo são denominadas pedicelada ou pedunculadas. Existem flores que não apresentam pedicelo, sendo chamadas flores sésseis, apedunculadas ou apediceladas como, por exemplo, as flores do milho (Zea mays). Na maioria das angiospermas os apêndices florais estéreis e férteis se inserem no receptáculo floral formando círculos ou verticilos florais, estas flores são denominadas cíclicas (Fig. 1B). No entanto, nas angiospermas consideradas mais primitivas como, por exemplo, em Michelia grandiflora (magnólia), os apêndices florais se dispõem de maneira espiralada ao redor de um receptáculo floral alongado, essas flores são denominadas acíclicas (Fig. 1A). A B Figura 1 – Tipos de flores, quanto à disposição das peças florais no receptáculo floral: A - Acíclica; B - Cíclica Uma flor é denominada completa se possui os quatro verticilos: cálice, corola, androceu e gineceu e incompleta se faltar algum desses verticilos. 3.1 Perianto - Verticilos Estéreis Os apêndices florais estéreis, externos constituem o perianto (peri = ao redor; anto = flor), que geralmente é formado pelas sépalas e as pétalas. As sépalas constituem o cálice que é o verticilo externo, geralmente é verde e tem a função de proteção dos órgãos essenciais (estames e pistilos). As sépalas são folhas modificadas que apresentam epiderme, nervuras e estômatos de modo semelhante ao observado nas folhas vegetativas. As sépalas podem ser livres entre si e então o cálice é dialissépalo (diali = livre) como, por exemplo, na alamanda-amarela (Allamanda cathartica - Apocynaceae). Ou as sépalas podem ser unidas entre si, e o cálice é gamossépalo (gamo = união), como exemplo, podemos citar a trombeta-de-anjos (Brugmansia suaveolens - Solanaceae). Internamente as sépalas estão as pétalas, que formam a corola. Ao contrário das sépalas, as pétalas têm geralmente, uma textura mais delicada e apresentam diferentes cores. Quando as pétalas e as sépalas são semelhantes (na cor e tamanho) são denominadas tépalas, e o conjunto de tépalas é denominado perigônio e não perianto. A grande variação apresentada pela corola está sempre relacionada aos diferentes polinizadores das angiospermas. Quando as pétalas se apresentam verdes, a corola é chamada sepalóide. Como as sépalas, as pétalas podem ser livres entre si e então a cálice é dialipétala, ou as pétalas podem ser unidas e a corola é gamopétala. Figura 2. Perianto quanto à fusão ou não das peças. As flores são caracterizadas pelo número de peças de cada verticilo. Nas flores de monocotiledôneas prevalece o número de três ou seus múltiplos para sépalas, pétalas, estames e carpelos, essas flores são chamadas trímeras (Fig. 3A). Nas eudicotiledôneas, o número varia entre dois – dímeras -, quatro - tetrâmeras (Fig. 3B), cinco - pentâmeras ou mais (Fig. 3C). Figura 3. Tipos de flores quanto ao número de peças florais: A – Trímera; B – Tetrâmera; C – Pentâmera. A B C Analisando a disposição das peças florais nos verticilos externos, podemos reconhecer um ou mais planos de simetria - flor simétrica - ou nenhum plano de simetria – flor assimétrica - (Fig. 3C). Exemplo: biri (Canna sp. - Cannaceae). Nas flores simétricas, quando podemos traçar dois planos de simetria ao longo do eixo central, a flor é denominada actinomorfa (actino = raios de uma roda) ou radiada (Fig. 4A) e, como exemplo, pode citar a quaresmeira (Tibouchina granulosa - Melastomataceae). É importante salientar que para analisar a simetria floral, devemos observar apenas a disposição das sépalas e pétalas, pois se a observação se estender ao androceu e ao gineceu, dificilmente falaríamos em flores simétricas. Se a corola apresenta apenas um plano de simetria, a flor é denominada zigomorfa (zigo = par) ou bilateral (Fig. 4B). Exemplo: orquídea (Dendrobium nobile - Orchidaceae) e ervilha (Pisum sp. - Fabaceae). Figura 4. Simetria Floral. Ao analisarmos o perianto das flores verificamos que nem sempre cálice e corola estão presentes. Dependendo da presença ou não dos verticilos estéreis e de sua aparência podemos classificar as flores de diferentes maneiras: a. Quando a flor não apresenta nem cálice e nem corola, ou seja, não possui perianto a flor é denominada aclamídea (a = desprovida de; clamidea = verticilo), aperiantada ou nua, como exemplos podemos citar as flores de pimenta-do-reino (Piper sp. - Piperaceae), ou no milho Zea mays, nestes casos as floresapresentam apenas os verticilos férteis (Fig. 5A); b. Quando a flor apresentar apenas um dos verticilos estéreis é denominada monoclamídea como, por exemplo, a mamona (Ricinus communis - Euphorbiaceae) (Fig. 5B)) e c. Quando a flor apresenta os dois verticilos estéreis, cálice e corola (pétalas) é denominada diclamídea (di = dois). Por sua vez, as flores diclamídeas podem apresentar as sépalas e pétalas diferentes entre si, quanto à textura, forma, tamanho e coloração, como ocorre na maioria das eudicotiledôneas (Fig. 5C) e são denominadas heteroclamídeas (hetero = diferente). Podemos citar como exemplos de flores heteroclamídeas a rosa (Rosa sp. - Rosaceae). No entanto, se não existir grande diferenciação entre cálice e corola, ou seja, se sépalas e pétalas são semelhantes em textura, coloração, forma e tamanho, as flores são denominadas homoclamídeas (homo = semelhante). Neste caso, as pétalas e sépalas são denominadas tépalas. Exemplo: lírio-de-São-Jorge (Hemerocallis flava - Liliaceae). A B C Figura 5. A – Flor Aclamídea; B – Flor Monoclamídea; C – Flor Heteroclamídea LEITURA COMPLEMENTAR 1. ORIGEM DA FLOR E EVOLUÇÃO DO PERIANTO Segundo Arber & Parkin (teoria euantial ou antrosbilar - 1907) a flor primitiva seria formada por numerosas peças florais (antófilos) livres, incluindo cálice, corola, androceu e gineceu, distribuídos de modo espiralado sobre um receptáculo alongado, perianto vistoso e polinização entomófila. As Magnoliales atuais representam o protótipo desse modelo de flor primitiva. A partir dessa flor primitiva, as tendências evolutivas gerais se deram no sentido de: reduzir o número de elementos florais mudança da disposição espiralada dos elementos, passando para uma disposição cíclica; mudança de tépalas indiferenciadas para a diferenciação entre cálice e corola; adnação e fusão dos elementos; mudança de simetria da flor de actinomorfa para zigomorfa; formação de um hipanto que gradualmente se funde ao ovário com modificação do ovário súpero para ovário ínfero e reunião das flores em inflorescências. A tendência geral na evolução do perianto foi passar de um ancestral com um perigônio de tépalas numerosas, indiferenciadas, de disposição acíclica, para flores com perianto composto por dois ciclos distintos: cálice (sépalas) e corola (pétalas). As sépalas são sempre homólogas às tépalas de um perianto primitivo indiferenciado e as sépalas podem ter duas origens diferentes: algumas são tépalas modificadas, outras são estaminódios (estames modificados estéreis). Ao longo da evolução verificou-se a tendência de redução no número de elementos do perianto (indefinido nas flores primitivas e, constante nas flores mais avançadas) e estabeleceram-se tendências para a fixação de flores trímeras, principalmente em famílias primitivas do complexo magnoleídico (Annonaceae, Lauraceae e Magnoliaceae) e na maioria das monocotiledôneas; e de flores dímeras, tetrâmeras e pentâmeras na maioria das eudicotiledôneas. Houve também uma tendência à redução do perianto, com o surgimento de flores monoclamídeas (as quais apresentam apenas o cálice ou a corola) ou flores aclamídeas (completamente sem perianto). A tendência na fusão dos elementos levou ao aparecimento de flores com cálice gamossépalo e/ou corola gamopétala. As corolas gamopétalas iniciais eram provavelmente de simetria actinomorfa e a partir delas evoluíram as flores zigomorfas. Essas tendências evolutivas provavelmente aconteceram em resposta às pressões seletivas, no sentido de aumentar a variedade de mecanismos de polinizadores especializados. A evolução do perianto pode ser acompanhada pelo registro fóssil, onde se verifica que a partir de flores aclamídeas e diclamídeas homoclamídeas, do Cretáceo, foram aparecendo os diferentes padrões florais, e as flores zigomorfas e com longos tubos apareceram apenas após o Terciário. 2. PREFLORAÇÃO Diz-se prefloração, quando a flor jovem ainda se encontra em estágio de botão floral. Nesta fase, a disposição das sépalas e das pétalas assume padrões diferentes e essas diferenças servem para caracterizar famílias e gêneros. São cinco os tipos de prefloração: Valvar: é a prefloração caracterizada pelo simples contato das peças florais (sépalas ou pétalas). No botão essas peças apenas se tocam pelos bordos, e uma não recobre os bordos da outra. Exemplo: corola das espécies de Malvaceae; Imbricada: quando existe uma peça totalmente interna e outra totalmente externa e as restantes se recobrem e são recobertas. Exemplo: as camélias apresentam o cálice com prefloração imbricada e as rosáceas têm a corola com este tipo de prefloração; Torcida ou Contorta: cada peça recobre a seguinte e é recoberta pela anterior. Exemplo: jasmim- manga (Jasminum sp. – Oleaceae); Quincuncial: são duas pétalas externas, duas internas e uma semi-interna, isto é, com um só lado recoberto. Exemplo: cálice das Malpighiaceae; Coclear ou Vexilar: quando a pétala maior recobre duas outras, que por sua vez recobrem as outras duas. Ocorre em espécies da família Fabaceae como, por exemplo, em Vicia fava (fava). 3.2 Verticilos Férteis As folhas que formam os verticilos férteis sofrem modificações mais profundas e se transformam nas estruturas envolvidas com a reprodução sexuada nas angiospermas. As folhas “masculinas” recebem o nome de estames, e o seu conjunto forma o androceu e as folhas “femininas”, carpelos, que em conjunto formam o gineceu. A flor que apresenta os dois verticilos férteis (androceu e gineceu) é dita perfeita, sendo também denominada hermafrodita ou monoclina (mono = uma; clina = no sentido de flor). No entanto, se a flor apresenta apenas um dos verticilos férteis, é dita imperfeita. Será estaminada se apresentar apenas o androceu ou pistilada se apresentar apenas o gineceu. Esta flor é dita unissexuada (masculina ou feminina) ou diclina (di = dois) como visto em Ricinus communis (mamona) (Fig.13) A B C Figura 13. Ricinus comunis (mamona) – A – Inflorescência; B - Flor Pistilada; C - Flor Estaminada 3.2.1 Androceu O androceu é formado por folhas altamente modificadas - miscrosporófilos, ou estames, cujo número varia entre as espécies, chegando até 100 em algumas espécies da família Mirtaceae. Geralmente o seu número, em uma flor, está relacionado com o número de pétalas dessa mesma flor. Nas flores com muitos estames eles podem estar distribuídos em mais de um verticilo. Um estame típico é formado por uma parte fértil, a antera, onde são produzidos os grãos de pólen e uma parte estéril chamada filete que se une à antera por um tecido denominado conectivo (Fig. 14). Em algumas espécies os estames não apresentam filetes e as anteras são ditas sésseis, A antera, geralmente, fica na região superior do filete. Ela apresenta forma variada podendo ser alongada, arredondada, oval reniforme, etc. Geralmente, a antera é formada por duas tecas (cada uma com dois sacos polínicos - microsporângios), unidas entre si por um tecido estéril, o conectivo que é um prolongamento do filete. Neste caso as anteras são chamadas bitecas. Há também anteras monotecas que possuem somente uma teca. Exemplo: brinco de princesa (Hibiscus rosa- sinensis - Malvaceae). Figura 14 – Corte transversal da antera Observação: Estaminódios são estames estéreis que apresentam diversas funções, tais como nectários, estruturas petalóides atrativas para os polinizadores e alimento para insetos e aves. As flores, os estames e as anteras podem ser classificados de várias maneiras, dependendo das características apresentas pelas peças deste terceiro verticilo. Assim, de acordo com o número de estames em relação ao número de pétalas, as flores podem ser classificadas em: Oligostêmones - se o númerode estames for menor que o número de pétalas. Exemplo: ipê (Tecoma stans - Bignoniaceae). Isostêmones - se o número de estames for igual ao de pétalas (Fig. 15A). Exemplo: café (Coffea arabica - Rubiaceae). Diplostêmones - se o número de estames for o dobro do número de pétalas (Fig. 15B). Exemplo: quaresmeira (Tibouchina granulosa - Melastomataceae). Polistêmones - se o número de estames for maior que o número de pétalas, exceto o dobro (Fig. 15C). Exemplo: goiaba (Psidium guyava - Myrtaceae). Isostêmone Diplostêmone Polistêmone Figura 15. Flores quanto ao Número de Estames X Número de pétalas. Os estames podem se apresentar livres ou unidos entre de si. Com relação à soldadura dos filetes (modo mais comum de união dos estames), o androceu pode ser classificado em: Dialistêmone - os filetes são livres entre si. Gamostêmone - os filetes estão soldados entre si. Neste caso podem ser de várias formas: Monadelfo - todos os estames permanecem unidos em um só grupo (Fig. 16A). Exemplo: hibisco (Hibiscus sp. - Malvaceae). Diadelfo - um dos estames é livre e os demais soldados entre si (Fig. 16B). Exemplo: glicínia (Wisteria sinensis - Fabaceae) Poliadelfo - os estames são soldados pelo filete em mais de três grupos. Exemplo: flor de laranjeira (Citrus sinensi - Rutaceae). As anteras são geralmente livres entre si, porém em algumas famílias, como Asteraceae, as anteras podem estar unidas, neste caso falamos de sinanteria (Fig. 16C). A- Monoadelfo B - Diadelfo C - Sinanteria Figura 16. Androceu quanto à Soldadura dos Filetes. Segundo o tamanho dos estames, o androceu pode ser classificado em: Isodínamo - apresenta todos os estames de tamanhos iguais (Fig 17A). Exemplo: dama-da-noite (Ipomoea alba - Convolvulaceae). Heterodínamo - apresenta pelo menos um estame de tamanho diferente (Fig. 17D). Exemplo: flamboyant (Delonix regia - Fabaceae). Didínamo - apresenta 4 estames, sendo 2 maiores e 2 menores (Fig. 17B). Exemplo: ipê-de-jardim (Tecoma stans - Bignoniaceae). Tetradínamo - apresenta 6 estames, sendo 4 maiores que os restantes (Fig. 15C). Exemplo: cesto- de-ouro (Aurinia saxatilis - Brassicaceae). A - Isodínamos B - Didínamos C - Tetradínamos D - Heterodínamos Figura 17. Androceu quanto ao Número e Arranjo dos Estames: Segundo a disposição dos estames em relação à corola, eles podem ser: Livres - estames presos apenas ao receptáculo (Fig. 18A). Epipétalos - estames adnatos (aderentes) às pétalas (Fig. 18B). Inclusos - estames que não ultrapassam o nível da entrada da corola ou do cálice (Fig. 18C). Exertos - estames que se sobressaem na garganta do cálice ou da corola (Fig. 18D). A - Livres B - Epipétalos C - Inclusos D - Exertos Figura 18. Tipos de Estames quanto a sua disposição em relação à corola. De acordo com a união do filete à antera, estas podem ser classificadas em: Antera Basifixa - o filete une-se à antera pela base (Fig. 19A). Antera Dorsifixa - o filete une-se à antera pelo dorso (Fig. 19B). AnteraApicefixa - o filete une-se à antera pelo ápice (Fig. 19C). Figura 19. Anteras quando a posição do Filete: A -Basifixa; B – Dorsifixa; C – Apicefixa. A B C Quanto à liberação do grão-de-pólen, a deiscência (abertura) da antera, pode ser classificada em: Rimosa ou longitudinal - a abertura ocorre por uma fenda longitudinal em cada teca, sendo este tipo o mais freqüente (Fig. 20A). Exemplo: cipó-una (Arrabidaea brachypoda - Bignoniaceae). Valvar ou opercular - a abertura ocorre por uma ou duas valvas em cada teca. É mais raro e ocorre na família Lauraceae (Fig. 20B). Exemplo: abacate (Persea americana - Lauraceae). Poricida - a abertura ocorre por poros localizados geralmente na porção apical da teca (Fig. 20C). Exemplo: quaresmeira (Tibouchina granulosa - Melastomataceae). Transversal - ocorre por uma fenda transversal na teca (Fig. 20D). Exemplo: manta-de-dama (Alchemilla xanthoclor - Rosaceae). A - Longitudinal B - Valvar C– Poricida D– Transversal Figura 20. Tipos de Antera quanto a Deiscência. 3.2.2 Gineceu O gineceu é o verticilo interno da flor e é formado por um ou mais pistilos. O pistilo é a unidade morfológica do gineceu e é formado por folhas altamente modificadas - megasporófilos - ou carpelos. O carpelo é derivado de folhas férteis, que apresentam óvulos em suas margens (Fig. 21). Com a evolução as margens dessas folhas férteis se dobraram e uniram entre si, e com as margens de outros carpelos; de modo que os óvulos ficaram encerrados no espaço no interior do carpelo, denominado lóculo (Fig. 21). O gineceu (verticilo “feminino”) compreende todos os pistilos da flor. Os pistilos são tipicamente formados por um estigma - que serve como coletor e facilitador da germinação do pólen carregado pelo vento, água, ou vários animais, do estilete - região especializada para o crescimento do tubo polínico e o ovário - a porção basal dilatada que circunda e protege os óvulos (Fig. 22). Figura 21. Evolução do carpelo e a formação Figura 22 - Esquema de Pistilo dos lóculos do ovário. O pistilo (unidade do gineceu) pode ser formado por um só carpelo e nesse caso falamos em pistilo simples - unicarpelar. Se o pistilo é formado por dois ou mais carpelos unidos o pistilo é composto, e poderá ser bicarpelar, tricarpelar ou pluricarpelar, ou seja, é indispensável que os carpelos sejam soldados para que constituam um único pistilo. No gineceu formado por dois ou mais carpelos, estes carpelos podem permanecer livres entre si, neste caso, serão vários pistilos constituindo um gineceu apocárpico (apo = afastamento ou separação; karpós =fruto) ou dialicarpelar (dialen = separar; karpós = fruto). Os vários carpelos podem se soldar formando um único pistilo, neste caso o gineceu é denominado sincárpico (syn =fusão; karpós = fruto) ou gamocarpelar (gamein =casar; karpós = fruto). A B Figura 23 - Carpelos e Pistilos: A – Gineceu Tricarpelar Dialicarpelar (Pistilo = Carpelo); B – Gineceu Tricarpelar Gamocarpelar (Pistilo = Carpelo) Com relação ao número de carpelos, o ovário pode ser classificado em: Unicarpelar: o ovário é simples e, conseqüentemente, formado por um único carpelo. Bicarpelar, tricarpelar ou pluricarpelar: o ovário é composto, sendo formado respectivamente por 2, 3 ou mais carpelos soldados (Fig. 23 A,B, 24 A-D). A -Tricarpelar e Dialicarpelar B - Tricarpelar e Gamocarpelar C e D - Tricarpelar Gamocarpelar Figura 24. Tipos de Ovário quanto à fusão dos Pistilos. A cavidade do ovário que contém os óvulos é denominada lóculo. Geralmente, o número de lóculos do ovário corresponde ao número de carpelos. No entanto, em algumas espécies, dependendo de como se deu a soldadura dos carpelos, o ovário pode ser formado por dois ou mais carpelos e, no entanto, apresentar apenas um lóculo (Fig. 25A). Segundo o número de lóculos o ovário pode ser, uni, bi, tri ou plurilocular se possui respectivamente l, 2, 3 ou mais lóculos (Fig. 25 B-C). Figura 25 – Esquemas mostrando a evolução no grau de soldadura dos carpelos: A – Ovário tricarpelar unilocular; B - Ovário tricarpelar trilocular, com os filetes e estigmas livres; C - Ovário tricarpelar trilocular, com os filetes e estigmassoldados, formando uma unidade. A B C A inserção do estilete no ovário pode ser: Terminal: inserção na parte superior do ovário; Lateral: inserção ocorre lateralmente ao ovário e Ginobásico: inserção na base do ovário. O estigma também pode apresentar-se único ou ramificado, com várias formas. PLACENTAÇÃO A região do ovário à qual os óvulos estão presos é denominada placenta. Cada carpelo apresenta tipicamente duas placentas. A disposição ou localização da placenta ou placentas no ovário é denominada placentação, e é variável nas diferentes flores. Os principais tipos de placentação são (Fig. 26): Parietal - Em ovários sincárpicos (carpelos fundidos) se os óvulos estão presos à parede do ovário ou em suas expansões; Axilar - Também em ovários sincárpicos, quando os óvulos estão presos na parte central do ovário composto, na axila dos septos. Neste caso o ovário apresenta número de lóculos igual ao número de carpelos: Central Livre ou Axial - Exclusiva de ovário unilocular, quando a placenta,com os óvulos ocorrem em uma coluna central de tecidos ligada à sua base; Basal - Exclusiva de ovário unilocular, quando a placenta se localiza na região basal do ovário; Apical - Exclusiva de ovário unilocular, quando a placenta se localiza na região apical do ovário; Marginal: Quando a placenta se localiza ao longo da margem de um ovário unicarpelar; O número de óvulos por lóculo/ovário é bastante variado, mas para algumas famílias tem valor taxonômico. Por exemplo, as Asteraceae e Poaceae sempre apresentam um óvulo por lóculo do ovário e as Acanthaceae e Scrophulariaceae, famílias muito próximas filogeneticamente, podem ser diferenciada pelo número de óvulos que apresentam: pequeno nas Acanthaceae e mais de 40 nas Scrophulariaceae. Parietal Axilar Central Livre Figura 26 – Esquemas mostrando os diferentes tipos de Placentação. FLORES QUANTO À POSIÇÃO DO OVÁRIO Uma característica do gineceu de grande importância taxonômica é a posição do ovário na flor e a disposição das demais peças florais (sépalas, pétalas e estames) em relação ao ovário. De acordo com a sua posição na flor o ovário, poderá ser súpero ou ínfero (Fig. 27 A-C), e esta posição, está intimamente relacionada á presença ou não do hipanto. O hipanto é uma estrutura, em forma de urna ou taça que circunda o ovário. Esta estrutura se forma pela soldadura dos verticilos e, às vezes, do receptáculo também (Fig. 27 B e D). Se a flor não forma um hipanto, ela apresentará o ovário súpero (livre), isto é, com o pistilo posicionado acima da inserção dos demais verticilos (perianto e androceu) (Fig. 27A). Esta flor é então denominada hipógina. Mesmo quando os estames são epipétalos (isto é, estão adnatos - aderidos) às pétalas em posição superior ao ovário, a flor também é hipógina. No entanto, se a flor apresenta o hipanto, resultante da soldadura ou adnação das sépalas, pétalas e estames, isto é, estas peças apresentam-se soldadas até certa altura, formando uma estrutura semelhante a um copo, o ovário é súpero, mas a flor é perígina Nas flores períginas o ovário não está soldado ao hipanto (Fig. 27B). Uma terceira situação é quando a parede do ovário está soldada aos demais verticilos não sendo possível separá-los, o ovário é ínfero e a flor é chamada de epígina (Fig. 27D). A evolução se deu na direção de flores hipóginas – períginas – epíginas. Mais uma observação pode ser feita com relação à posição dos órgãos essenciais da flor. Algumas flores apresentam um prolongamento do eixo floral elevando o gineceu, o androceu, ou ambos acima dos demais verticilos florais. Se apenas o gineceu é elevado, o prolongamento do eixo é denominado ginóforo. Exemplo: pata de vaca (Bauhinia variegata - Fabaceae) (Fig. 28A). Se o eixo prolongado eleva o androceu acima do nível de inserção dos demais elementos do perianto, é denominado andróforo. Quando o gineceu e o androceu são elevados por um mesmo eixo este é denominado androginóforo. Exemplo: flor do maracujá (Passiflora sp - Passifloraceae) (Fig. 28B). A - OVÁRIO SÚPERO - FLOR HIPÓGINA B - OVÁRIO SÚPERO FLOR PERÍGINA C- OVÁRIO ÍNFERO -; FLOR EPÍGENA Figura 27 – Tipos de Flores e Ovários quanto a Posição do Ovário Figura 28. Elevação dos Verticilos Férteis: A – Ginóforo em Bauhinia sp; B – Androginóforo em Passiflora sp. 5. DIAGRAMA FLORAL E FÓRMULA FLORAL A organização morfologica da flor pode ser representada através do diagrama floral e da fórmula floral. O diagrama floral mostra o corte transversal da flor, passando pelo cálice, corola, androceu e gineceu (Fig. 28). Figura 28. A - Flor Trímera de Monocotiledônea B - Flor Pentâmera de Eudicotiledônea A fórmula floral é o conjunto de letras, números e símbolos que nos permite representar, de forma abreviada, a estrutura fundamental de uma flor. A fórmula floral é representada pelos seguintes símbolos: K = cálice; C = corola; T = tépalas; A = androceu; G = gineceu ; [ ] = partes adnatas; ( ) = partes unidas; traço sobre G = ovário ínfero; traço .sob o G = ovário súpero. Assim, por exemplo, K5 C(5) A6 G(5) significa uma flor com o perianto formado por cálice com 5 sépalas livres (dialissépalo), corola com 5 pétalas unidas (gamopétala), androceu com 6 estames livres (dialistêmone) e gineceu com o ovário súpero, sincárpico, pentacarpelar. Além destes símbolos ainda existem outros para indicar: . a disposiçao dos verticilos: O = flor cíclica; ���� = flor espiralada; ..os planos de simetria: % = zigomorfa; ∗∗∗∗ = zigomorfa; ���� = assimétrica, entre outros. REPRODUÇÃO SEXUADA NAS ANGIOSPERMAS ESPOROGÊNESE E GAMETOGÊNESE 1. INTRODUÇÃO A flor, como já mencionado, é uma estrutura exclusiva das angiospermas, e é responsável pela reprodução sexuada neste grupo de plantas. A flor completa apresenta quatro verticilos, dois estéreis: o cálice (formado pelas sépalas) e a corola (formada pelas pétalas) e os dois verticilos férteis, o androceu (formado pelos estames) e o gineceu (formado pelos carpelos). 2. ANDROCEU - MICROSPOROGÊNESE E MICROGAMETOGÊNESE O androceu, também chamado de verticilo “masculino”, é formado pelos estames - microsporófilos (folhas modificadas) que produzem os microsporângios ou sacos polínicos, encarregados de produzir os micrósporos, por meiose. Os micrósporos (haplóides) por sua vez, são transformados em grãos de pólen que contém o microgametófito - gametófito masculino no seu interior. O estame típico apresenta de uma parte estéril chamada filete ou filamento e uma parte fértil, a antera, onde são formados os grãos de pólen. (Fig. 1). A antera, geralmente, é constituída por duas metades denominadas tecas, cada uma das quais com dois sacos polínicos - microsporângios, unidas entre si por um tecido estéril, parenquimático, o conectivo que é um prolongamento do filete. Os microsporângios, ou sacos polínicos, dão encarregados de produzir os micrósporos, a partir de um tecido esporógeno especial, Figura 1. Estame formado pelas células-mãe de micrósporos ou microsporocitos. No primórdio do estame, a antera é formada pelo meristema fundamental envolvido pela protoderme. Com o desenvolvimento, ela adquire um contorno tetralobado. Na periferia de cada lóbulo diferenciam-se as camadas de células que formação a parede da antera e no interior, as células-mãe de micrósporos (microsporocitos). 2.1 Microsporogênese Microsporogênese é a seqüência de eventos que ocorre desde a formação dos microsporócitos (célula-mãe do grão de pólen)até a formação da tétrade de micrósporos (Fig. 2). No início da microsporogênese, as células esporógenas do interior do saco polínico, podem dar origem diretamente nas células-mãe do grão de pólen (microsporócito), se dividir algumas vezes e aí se transformarem em células-mãe de grãos de pólen, ou ainda parte dessas células degeneram e apenas algumas delas se transformarem em células-mãe. Cada microsporócito (2n) sofre uma divisão meiótica (R), originando uma tétrade de micrósporos (n). Cada micrósporo da tétrade apresenta a metade do número de cromossomos da espécie (número haplóide ou n) e dá origem a um grão de pólen. Figura 2. Esquema da microsporogênese Antera Filete Conectivo Tecas Microsporângio Antera 2.2 Microgametogênese Nas Angiospermas o micrósporo (n) sofre duas divisões mitóticas. Após a primeira divisão são formadas duas células de tamanhos diferentes: uma maior, a vegetativa, também denominada de célula sifonogênica ou vegetativa, responsável pela formação do tubo polínico e uma célula menor, a célula geradora, que dará origem aos gametas masculinos. A segunda divisão mitótica poderá ocorrer ainda no grão de pólen, ou mais comumente, quando este já formou o tubo polínico. Figura 3. Esquema mostrando a Microgametogênese. Figura 4. Lillium sp - Desenvolvimento do grão de pólen: A - Secção transversal da antera, mostrando o saco polínico com as células-mãe do grão de pólen (SMCs); B – Detalhe do lóculo, com os grãos de pólen em desenvolvimento; C – Tétrade de micrósporos; D – D – Metáfase da primeira divisão mitótica do micrósporo; E – Grão de pólen quase maduro com a célula vegetativa (VN) e a célula reprodutiva, que após a segunda divisão dará origem aos dois núcleos masculinos; F – Grão de pólen maduro com a parede ornamentada. 2.3 Grão de Pólen O grão de pólen é o microgametófito ou gametófito masculino e apresenta formas bastante variadas, sendo as mais comuns a arredondada ou ovóide, de cor amarela e algumas vezes avermelhada. Geralmente, os grãos de pólen encontram-se livres no interior dos sacos polínicos, sendo denominados mônades. Figura 5. Grãos de Pólen – Ornamentação. Em algumas famílias os grãos de pólen permanecem em tétrades que podem se unir em grupos maiores formando as políades. Em algumas espécies de Orchidaceae e Asclepiadaceae, todos os grãos de pólen da antera se reúnem, formando as polínias. O grão de pólen maduro geralmente é tricelular. Internamente é envolvido por uma fina camada de celulose, a intina e externamente por outra camada, a exina, que confere grande resistência ao grão de pólen. A ornamentação da exina pode ser bem variada, sendo os tipos mais comuns: psilada (lisa), espinhosa, estriada, e reticulada (Fig. 5). As aberturas são áreas no grão de pólen, nas quais a parede é geralmente mais fina. Tais aberturas são pontos por onde emerge o tubo polínico, durante a germinação do grão de pólen. Podem ser circulares - poro, alongadas - colpo ou sulco ou em forma de anel (Fig. 6). Figura 6. Grãos de Pólen – Aberturas. O estudo do grão de pólen tem papel relevante na taxonomia (palinotaxonomia), sendo importante também no controle da origem e qualidade do mel, em pesquisas de arqueologia e geologia e na medicina (alergias). 3. GINECEU - MEGASPOROGENESE E MEGAGAMETOGÊNESE O gineceu, comumente chamado de parte “feminina” da flor é formado pelos pistilos (unidade do gineceu) que por sua vez é formado por folhas profundamente modificadas, os carpelos – megasporófilos, que produzem os óvulos - megasporângios, que contêm os megásporos. Nas Angiospermas, a folha carpelar dobra-se encerrando em seu interior os óvulos. O óvulo é o megasporângio das Gimnospermas e Angiospermas, onde são formados os megásporos ou macrósporos que darão origem ao megagametófito - saco embrionário. O óvulo forma-se na placenta, no lóculo do ovário e inicialmente começa a crescer como uma protuberância, o nucelo. O nucelo é o corpo central do óvulo onde acontecem a megasporogênese e a megagametogênese. À medida que o nucelo cresce começam a se formar os envoltórios ou tegumentos (1 ou 2), que envolvem o nucelo, exceto na região da micrópila. Cada óvulo encontra-se ligado à placenta pelo funículo. 3.1 Megasporogênese No primórdio do nucelo uma célula torna-se mais evidente que as demais, maior em tamanho, citoplasma mais denso e núcleo mais conspícuo, essa célula diferencia-se em célula-mãe de megásporo ou megasporócito (2n). Após uma meiose a célula-mãe do megásporo (2n) dará origem a 4 megásporos (n). Nas Angiospermas, geralmente três desse megásporos degeneram. 3.1 Megagametogênese O megásporo funcional vai então se desenvolver, passar por três divisões mitóticas para dar origem ao megagametófito. Inicialmente o megásporo cresce e o seu núcleo se divide mitoticamente pela primeira vez. Os núcleos filhos migram para os pólos opostos do saco embrionário, agora binucleado. Cada um dos núcleos sofre ainda duas divisões mitóticas sucessivas, resultando um saco embrionário com 8 núcleos. De cada pólo, um núcleo migra para o centro do saco embrionário; estes são os núcleos polares. Colpos Por o Tricolporad oo Figura 7. Megasporogênese e Megagametogênese A seguir formam-se as paredes celulares, delimitando três células em cada pólo do saco embrionário e a célula central binucleada. Está formado o gametófito feminino. No pólo micropilar forma-se o aparelho oosférico com as duas sinérgides e a oosfera entre elas e na extremidade oposta (pólo calazal) formam-se três células denominadas antípodas (Fig. 7 e 8). Neste estágio, o óvulo está pronto para ser fecundado. Em resumo, a célula-mãe do megásporo (2n) dá origem aos megásporos (n), um dos quais vai crescer e formar o saco embrionário (n), com todos os núcleos (n) que posteriormente vão receber suas porções de citoplasma, formando as sete células, sendo a célula central, binucleada (n+n). Observação Além deste, existem vários outros tipos de desenvolvimento do saco embrionário. 3.3 Óvulo O óvulo maduro, pronto para ser fecundado, consta de um maciço celular, chamado nucelo, envolvido pelo(s) tegumento(s). O tegumento externo ou primina, que é o primeiro a se formar e o tegumento interno ou secundina. Esses dois envoltórios não cercam completamente o nucelo, deixando uma pequena abertura, a micrópila, por onde irão passar os tubos polínicos (Fig. 7 e 8). Os; óvulos com um só tegumento são comuns entre as Gimnospermas e Eudicotiledôneas gamopétalas e óvulos com dois tegumentos, são comuns entre as Monocotiledôneas e as Eucotiledôneas dialipétalas. O óvulo prende-se à placenta por meio de um eixo, denominado funículo. O funículo, de dimensões variadas, apresenta um feixe vascular que se estende até a base da nucela, região denominada calaza. No óvulo, o ponto de inserção do funículo chama-se hilo. Figura 8 - Esquema de um óvulo e seus tegumentos Durante o seu desenvolvimento, o óvulo pode permanecer reto - ortótropo, com o funículo, a calaza e a micrópila situados em uma mesma linha, este tipo de óvulo é mais comum entre as Gimnospermas (Fig. 7 e 9a). Nas Angiospermas, mais comumente, o óvulo se curva, isto é, o funículo sofre uma torção de 180º e, neste caso, a micrópila se aproxima do funículo e esse tipo de óvulo é denominado anátropo (Fig. 8 e 9B). Entre estes dois tipos extremos, existem inúmeros tipos intermediários como, por exemplo, o campilótropo (Fig. 9C). Óvulo com o gametófito maduro. A - Ortótropo B - Anátropo C - Campilótropo Figura 9. Tipos de Óvulos. Devido a ocorrência de óvulos ortótropos entre as Gimnospermas este é considerado o tipo de óvulo mais primitivo.Para as Angiospermas o óvulo anátropo é considerado mais primitivo, devido a sua ocorrência nos grupos considerados mais primitivos das plantas com flores. MICROSPOROGÊNESE E MICROGAMETOGÊNESE MEGASPOROGÊNESE E MEGAGAMETOGÊNESE ���$�112$�.$� ��� .���1 ��3�� ���3+�����301410567165805-.�21��� .��� �� �������0/.���9� �������������� ������� ��������������%&��� � �$����� � ��� ��������������$ ����.�� SEXUALIDADE NAS ANGIOSPERMAS E FECUNDAÇÃO 1. INTRODUÇÃO As Angiospermas, bem como, as plantas de maneira geral, diferentemente do que observamos na maioria dos animais, apresentam diferentes possibilidades de arranjos com relação à sexualidade. Assim, dependendo do tipo de flores que apresentam uma espécie de pode ser: Hermafrodita – Quando apresentam flores monóclinas (mono = um; clinos = leito) ou hermafroditas, como exemplo podemos citar Rosa sp; Monóica (mono = uma; oykos = casa) – Quando apresenta flores díclinas (di= dois; clinos = leito), com os dois “sexos” na mesma planta, ou seja, apresenta flores pistiladas - “femininas” e estaminadas - “masculinas” no mesmo indivíduo. Como exemplo, podemos citar Ricinus communis (mamona), Zea mays (milho); Dióica (duas = duas; oykos = casa) – Quando a espécie possui flores diclinas e as flores pistiladas e estaminadas ocorrem em indivíduos diferentes, como exemplo, podemos citar o kiwi (Actinidia deliciosa) e Polígamas – Quando apresentam flores monóclinas e díclinas em um mesmo indivíduo. Um exemplo a ser citado é o mamão (Carica papaya). As plantas “femininas” apresentam apenas flores pistiladas, “femininas”. Já o mamoeiro-macho, apresenta as flores em uma inflorescência tipo racemo. A maioria das flores são estaminadas, “masculinas”, mas na extremidade da inflorescência apresentam algumas poucas flores monóclinas “hermafroditas”. Nas variedades de mamoeiro usadas comercialmente, no entanto, apresenta todas as flores monóclinas. Figura 1. Sexualidade nas Angiospermas 2. FECUNDAÇÃO As plantas, diferente dos animais, são seres imóveis, no entanto, conseguem ter um amplo poder de propagação vegetativa e de distribuição através da dispersão do seu pólen e das suas sementes. As Angiospermas apresentam uma grande variedade de opções reprodutivas, tanto assexuadas como sexuadas. No momento vamos tratar apenas da reprodução sexuada, que envolve fusão e divisão de células, o que propicia combinações genéticas, que são a principal fonte de variações hereditárias, o que permite às espécies a se adaptarem a condições ambientais heterogêneas ou em mudança. Entre as Angiospermas podem ser encontrados diferentes sistemas de reprodução sexuada, que incluem desde a fecundação cruzada obrigatória até a autofecundação exclusiva. A fecundação nas Angiospermas envolve três processos: Polinização - transporte do grão de pólen da antera ao estigma da flor; Formação do tubo polínico - ou germinação do grão de pólen e o crescimento do tubo polínico através do estilete e a Fecundação propriamente dita: fusão dos gametas masculinos (núcleos espermáticos) e feminino (oosfera), processo também denominado de singamia. Flores Monóclinas Flores mistas: Monóclinas e Díclinas Monóica Dióica (Flores Díclinas no (Flores Díclinas em Indivíduos mesmo Indivíduo) diferentes) A Polinização inclui a liberação do pólen da antera, sua transferência e o depósito do pólen no estigma da flor. Sobre este processo podemos considerar a: Autogamia ou Autopolinização – quando a polinização que ocorre em uma mesma flor e a Alogamia ou Polinização cruzada – quando o pólen de uma flor é transferido para o estigma de outra flor diferente. Se essas flores diferentes estiverem numa mesma planta, falamos em Geitonogamia, mas se estiverem em plantas separadas, falamos em Xenogamia. No entanto, geneticamente falando, a geitonogamia é equivalente à autogamia, uma vez que se trata do pólen de uma mesma planta; porém quanto à polinização, ela evolve o mesmo tipo de trabalho, por parte dos polinizadores, que a xenogamia. A B Figura 2. A – Autopolinização; B - Polinização Cruzada. A - Fatores que Impedem a Autofecundação Nas Angiospermas, cerca de 90% das espécies possuem flores monóclinas (“hermafroditas”), mas devido as vantagens da fecundação cruzada, que leva a uma maior variabilidade genética,, existe uma tendência ao desenvolvimento de mecanismos morfológicos e/ou fisiológicos visando o impedimento da autogamia e a posterior autofecundação. Entre esses mecanismos podemos citar: Dicogamia Quando, em uma flor monoclina, a liberação do pólen ocorre concomitantemente à maturação do estigma, falamos em homogamia. No entanto, quando em uma flor monoclina existe uma separação no tempo entre a liberação do pólen e a receptividade do estigma dessa mesma flor, falamos em dicogamia. A dicogamia inclui a protandria e a protoginia. Na protandria o pólen amadure e fica disponível antes que o estigma esteja receptivo. Na protoginia, o gineceu amadurece antes do androceu. A protoginia é um fenômeno mais raro que a protandria e acontece especialmente, em algumas espécies de Aristolochiaceae, Plantaginaceae, Brassicaceae e Rosaceae. Na dicogamia a flor é morfologicamente monoclina, porém é funcionalmente díclina. Hercogamia A hercogamia ocorre quando o arranjo espacial das anteras e do estigma impede a autopolinização. O exemplo clássico é encontrado entre as Iridáceas, que apresentam estigmas petalóides recobrindo os estames. Quando o agente polinizador visita a flor, à procura do recurso, toca no lobo fértil do estigma provocando sua abertura, e deixa aí depositado o pólen que eventualmente tenha trazido de outra flor em alguma parte de seu corpo. Na saída, carregando agora o pólen da própria flor, empurra o lobo fértil que ficara aberto, de maneira a evitar a autopolinização. Heteromorfia ou Heterostilia É a presença em uma mesma população de flores de mais de um tipo morfológico, ou seja, flores com tamanhos diferentes de estames e estiletes. Essas flores diferentes também exibem diferença no tamanho e na ornamentação dos grãos de pólen, e nas papilas estigmáticas. Tal fenômeno é denominado distilia, quando ocorrem dois tipos de flores (brevistilas e longistilas), ou tristilia quando ocorrem três tipos de flores (brevistila, medistila e longistila). Para que haja a formação de sementes nas plantas com heterostilia deve haver polinização alógama (cruzada) e existir uma associação correta entre o tipo de pólen e de estigma. A distilia é mais comum e ocorre, por exemplo, em Rubiaceae, Primulaceae e Turneraceae. A tristilia é mais rara e ocorre apenas em três famílias: Lytraceae, Oxalidaceae e Pontederiaceae. As plantas heteromorfas apresentam ainda reações de autoincompatibilidade. Para a distilia é possível identificar pelo menos 6 genes diferentes, 3 afetando o lado feminino (comprimento do estilete, papilas estigmáticas e reação de incompatibilidade do estigma) e 3 afetando o lado masculino (tamanho da antera, tamanho do grão de pólen e reação de incompatibilidade do pólen). Esses genes funcionam como uma unidade e são chamado de supergene. Figura 3. Esquema mostrando a Distilia em Primula sp. Autoesterilidade Este é um mecanismo fisiológico para impedir a autopolinização e ocorre quando a fecundação de um indivíduo com o seu próprio grão de pólen (ou grão de pólen de indivíduo genotipicamente semelhante) não resulta na formação de sementes. A autoesterilidade é determinada pela presença de genes auto-estéreis. Em muitas espécies, o crescimento do tubo polínico é inibido(em alguns casos aparentemente pela inativação de substâncias de crescimento, em outros pela presença de um inibidor específico do tubo polínico) quando o tecido do estigma e o pólen contem o mesmo alelo. Exemplo: muitas variedades de centeio (Secale sp. - Poaceae). Figura 4. Autoesterelidade Uma das principais tendências evolutivas das Angiospermas foi a passagem das flores monóclinas para diclinas e de plantas hermafroditas para monóicas e dióicas. Mesmo espécies descritas anteriormente como possuindo flores monóclinas, hoje são consideradas como apresentando flores diclinas, pelo menos funcionalmente. Nestas espécies, a flor apresenta uma pequena redução do androceu em flores funcionalmente pistiladas, porém se houver produção de pólen ele é sempre inviável. B - Fatores que Favorecem a Autogamia A dicogamia e a hercogamia são processos que permitem a polinização cruzada (geitonogamia e a xenogamia), mas excluem, em grande escala, a autogamia. No entanto, existem espécies onde a autopolinização é obrigatória. É o caso de flores que só se abrem depois de polinizadas, essas flores são chamadas de cleistógamas (fenômeno de cleistogamia). Como exemplo, podemos citar espécies do beijo- pintado (Impatiens hawkeri - Balsaminaceae) e de trevo-amarelo (Oxalis vulcanicola – Oxalidaceae). Existem flores que são autógamas devido à características apresentadas pelo estigma, pelos estames ou por outras partes da flor. Assim, existem algumas flores os filetes se curvam de maneira que o estigma receba grãos de pólen da mesma flor. Exemplo: gerânio-silvestre (Geranium maculatum - Geraniaceae). Em algumas Asteraceae ou Campanulaceae, o estigma dobra-se-se para baixo, alcançando os grãos de pólen que foram arrastados durante a saída do estilete através do tubo formado pelas anteras soldadas. 2.1 A polinização, processo que envolve a transferência do pólen da antera para a superfície receptiva do pistilo – o estigma. Essa transferência poderá ser efetuada por agentes abióticos ou bióticos, assim, falamos: polinização abiótica e a polinização biótica. 2.1.1 POLINIZAÇÃO ABIÓTICA - Aquela realizada por meio do vento e da água. A - Anemofilia É a polinização realizada pelo vento e este é o tipo mais comum de polinização abiótica. As plantas polinizadas pelo vento são denominadas anemófilas. Este tipo de polinização ocorre entre as Gimnospermas e em várias famílias de Angiospermas, principalmente, entre as monocotiledôneas, como Poaceae e Cyperaceae, por exemplo. Nessas famílias, no entanto, a anemofilia é um caráter secundário, já que seus ancestrais eram entomófilos. As flores polinizadas pelo vento geralmente apresentam as seguintes características típicas da anemofilia, tais como: flores unissexuadas (diclinas), que se desenvolvem em espécies caducifólias, antes do rebrote das novas folhas; flores com o perianto insignificante ou ausente e sem características atrativas;, geralmente; possuem as anteras expostas, geralmente com longos filetes flexíveis; os estigmas aparecem expostos e geralmente com a superfície receptiva bastante ampla, pilosa; possuem grãos de pólen pequenos, lisos, secos, produzido em grande quantidade; e redução no número de óvulos. Figura 5. Flores de Poterium sanguisorba – Polinização anemófila (flores muito aumentadas). B - Hidrofilia Hidrofilia (Hidro = água) é a polinização realizada pela água. Nas espécies hidrófilas a polinização pela água pode acontecer tanto na superfície da água como no seu interior. Na polinização que ocorre na superfície, geralmente o pólen é liberado na água e flutua até atingir o estigma que fica exposto como, por exemplo, em Ruppia, Callitriche, Vallisneria, Lemna e Elodeae. A ocorrência de polinização dentro da água, que é registrada para poucas plantas como, por exemplo, em Najas, Halophila e Zostera. Nessas espécies, o grão de pólen é, geralmente, longo apresenta a parede celulósica e se enrosca nos estigmas. Nestas plantas a germinação do pólen e o crescimento do tubo polínico são bastante rápidos. 2.1.2 POLINIZAÇÃO BIÓTICA É aquela realizada por animais, também denominada zoofilia. As Angiospermas utilizam diferentes tipos de animais, tais como insetos, aves e mamíferos para o transporte do pólen. Esses animais, por outro lado, desenvolveram estruturas eficientes para a extração e utilização das recompensas oferecidas pelas flores (recursos florais). Um atrativo floral para ser eficiente deve iniciar no visitante uma reação em cadeia que está ligada aos três sistemas principais de instintos: alimentar, sexual e criação do ninho. Os atrativos podem ser visuais (cor, forma, tamanho) ou olfativos (odor) e os recursos florais incluem: pólen, néctar, óleo, resina, tecido alimentar, abrigo e local para acasalar. A - Atração visual Os dois meios de atração visual para os polinizadores são a cor, a forma e o tamanho da corola. Nas flores anemófilas, a corola perde essa função, sendo geralmente ausente ou muito reduzida. A cor das flores tem sido estudada do ponto de vista fisiológico e de composição química. Muitos pigmentos vegetais têm um papel bem estabelecido no fornecimento de cores atraentes nas flores para animais específicos, a fim de promover a polinização podendo, ainda, auxiliar na dispersão dos frutos e sementes. Existe uma correspondência relativamente grande entre certas classes de cores e de polinizadores. Por exemplo, os beija-flores preferem flores de cores laranja ou vermelha. Os pássaros têm visão pobre e embora percebam uma variação espectral similar à dos humanos, não distinguem bem o amarelo, azul e púrpura, porém distinguem bem cores de comprimento de onda longo como o vermelho. As abelhas, por outro lado, geralmente visitam flores com cores de comprimentos de onda que correspondem à metade do espectro visual humano, isto é, do amarelo ao azul. Algumas pétalas após a antese ficam com cores mais claras ou até mudam de tonalidade, como por exemplo, em algumas Malpighiaceae e Boraginaceae. Outras flores apresentam a corola com mais de uma cor em determinadas regiões da corola, tais variações funcionam geralmente como guias de néctar. A forma da corola está muito associada ao tipo de polinizador. De um modo geral, as flores actinomorfas e abertas são visitadas por uma gama maior de polinizadores do que as flores tubulosas e/ou zigomorfas. Além disso, existem casos especiais onde à forma da corola serve como um atrativo sexual. Ophryx speculum, uma espécie de Orchidaceae, apresenta a corola muito similar na forma e coloração à fêmea de um hemíptero. Desse modo, o macho é atraído por esse conjunto de características e por odores específicos (ferormônios) e tenta realizar a cópula, realizando a polinização por confundir a flor com a fêmea. B - Odor O odor tem função importante nas reações instintivas dos animais, sendo provável que seja este um dos maiores atrativos para os polinizadores a longa distância. Nas plantas de flores com antese noturna, o odor é o principal meio para sua localização e a ocorrência dessa característica é importante mesmo em flores de antese diurna. De um modo geral, os odores podem estar incluídos em dois grupos: absolutos e os imitativos. O odor absoluto funciona no contexto do relacionamento entre a flor e o visitante, produzindo mais cedo ou mais tarde uma conecção com alimentação e atividade sexual. O odor imitativo, por outro lado, estabelece de imediato no visitante, a mesma reação em cadeia que ele teria se recebesse um outro odor similar com origem em outra fonte (ferormônios). A grande diferença entre os dois grupos de odores é que no absoluto existe apenas a planta e o visitante, enquanto no imitativo existe um terceiro elemento: odor a ser imitado. O odor geralmente é emitido pela corola ou brácteas adjacentes, como por exemplo,em indivíduos da família Musaceae ou, mais raramente, pelo pólen nas plantas polinizadas por abelhas coletoras de pólen. Geralmente existem estruturas glandulares localizadas nas partes distais do perianto, que são denominadas osmóforos. Os odores emanados são atrativos específicos e freqüentemente imitam outros odores. C - Pólen O pólen é considerado como um dos mais antigos atrativos para os polinizadores. É geralmente produzido em grande quantidade, sendo uma boa fonte de alimento para determinados animais devido a sua riqueza em proteínas. D - Néctar O néctar pode ser produzido por nectários florais ou extra-florais, sendo esses últimos localizados especialmente sobre as folhas e brácteas. O néctar é basicamente uma solução de carboidratos que contém uma quantidade variável de aminoácidos e lipídios. Geralmente a concentração de glicose, frutose e sacarose do néctar é variável. Baixa concentração de açúcares significa menos alimento (energia), mas fornece ao inseto polinizador uma fonte de água. De todos os atrativos, o néctar é o mais utilizado pelos visitantes, sejam invertebrados ou vertebrados. Além disso, representa também, um grande atrativo para os ladrões de néctar. E - Óleo Em algumas famílias de Angiospermas há presença de glândulas ou tricomas que secretam óleos em forma de líquido claro, constituído de mono ou diglicerídeos e ácidos graxos livres saturados, produzido por uma estrutura glandular especializada (elaióforo). Serve de alimento para as larvas de determinado grupo de abelhas. F - Recompensas O pólen e o néctar são as duas principais recompensas das flores para os seus polinizadores. O pólen é considerado um dos atrativos mais antigos produzidos pelas flores, no entanto ele também pode ser considerado como recompensa, quando é produzido em grande quantidade e fica bem exposto e facilmente disponível para o polinizador. Devido à sua riqueza em proteínas, o pólen é considerado uma boa fonte de alimento para os polinizadores. Pode ser consumido diretamente por besouros e lepidópteros primitivos e de uma maneira indireta (digestão por difusão) por outros insetos. As abelhas usam geralmente grandes quantidades de pólen para alimentar suas larvas. F - Animais Polinizadores A interação entre flores e visitantes recebe o nome de síndrome, isto é, reunião de características que se desenvolveram em conjunto, provocadas por um mecanismo adaptativo. De modo geral, os principais grupos de polinizadores são: borboletas (Psicofilia), mariposas (Falenofilia), abelhas (Melitofilia), moscas (Miofilia ou Sapromiofilia), besouros (Cantarofilia), morcegos (Quiropterofilia) e aves (Ornitofilia). Em geral, o conjunto de características florais que correspondem a cada tipo de polinizador é definido com base na maneira como nós percebemos as flores, e não como os animais às vêem. (Vide Anexo IV - TABELA MOSTRANDO A CORRESPONDÊNCIA ENTRE AS CARACTERÍSTICAS FLORAIS E O SEU POLINIZADOR (MENEZES, ET AL. – USP – SP).) 2.2 GERMINAÇÃO E CRESCIMENTO DO TUBO POLÍNICO Como já mencionado, o grão de pólen maduro apresenta, em seu interior, duas células: a célula- geradora e a célula do tubo ou célula vegetativa. Em algumas Angiospermas, a célula geradora se divide ainda dentro do microsporângio (saco polínico), formando os dois gametas masculinos, e esta é uma condição considerada mais evoluída. Em outras, o grão de pólen retoma o seu desenvolvimento apenas no estigma após a sua germinação e a formação do tubo polínico. Ao cair no estigma, o grão de pólen fica retido por substâncias mucilaginosas produzidas pelas papilas estigmáticas, absorve água e germina. A germinação do pólen significa o crescimento da célula vegetativa, dando origem ao tubo polínico. Esse tubo, que se inicia no estigma, cresce, através do estilete. Nesta etapa os dois gametas masculinos, formados pela divisão da célula geradora, já se encontram no interior do tudo e assim, vão sendo transportados em direção ao ovário. Uma vez no ovário, atinge o óvulo e penetra-o, mais frequentemente pela micrópila – porogamia. Também pode se dar por outro local que não a micrópila – aporogamia. 2.3 FECUNDAÇÃO PROPRIAMENTE DITA OU SINGAMIA A B C Figura 6. Fecundação: A - Germinação dos Grãos de Pólen e Crescimento do Tubo Polínico; B - Singamia (fecundação propriamente dita); C – Detalhe da descarga do Tubo Polínico em uma das sinérgides. Uma vez na micrópila do óvulo, o tubo polínico é estimulado, por substâncias aí produzidas, a penetrar a micrópila, atravessando o aparelho filiforme (projeções da parede da sinérgide no lado micropilar) de uma das sinérgides. As sinérgides têm por função receber o tubo polínico. A membrana plasmática da sinérgide que recebeu o tubo degenera e um dos gametas entra em contato com a membrana plasmática da oosfera e o outro com a da célula mediana. Após a fusão das membranas plasmáticas, os núcleos gaméticos são levados passivamente pela corrente citoplasmática em direção ao núcleo da oosfera ou da célula mediana. A fusão de um dos gametas masculinos com o núcleo da oosfera resulta no zigoto (2n), que, por divisões mitóticas, dará origem ao embrião. O segundo gameta masculino funde-se aos núcleos polares formando o núcleo endospermático primário, que é triplóide (3n) e, por divisões sucessivas dará origem ao endosperma, o tecido nutritivo do embrião, que ocorre unicamente nas Angiospermas, portanto um caráter de angiospermia. Após a fecundação, salvo exceções, as antípodas degeneram. Nas Angiospermas, portanto, temos uma dupla fecundação existem dois gametas masculinos: um se funde com a oosfera (gameta feminino) dando origem ao zigoto (diplóide), que representa o início de uma nova geração esporofítica e o segundo gameta masculino se funde com a célula média (binucleada – com dois núcleos polares), dando origem ao endosperma (3n) ou xenófito, geração exclusiva das Angiospermas. Após a fecundação, o ovário e os óvulos começam a passar por transformações estruturais, fisiológicas e bioquímicas, dando origem á parede do fruto - pericarpo e as sementes respectivamente. FRUTO 1. INTRODUÇÃO A grande diversidade na organização das flores das Angiospermas, especialmente a variação no número, arranjo, grau de fusão e estrutura dos pistilos que formam o gineceu, propicia uma ampla gama de variação no tamanho, forma, textura e anatomia dos frutos. Segundo a definição clássica, fruto é o ovário desenvolvido, contendo as sementes maduras. No entanto, pode ser formado por um ou mais ovários desenvolvidos, aos quais ainda podem se associar outras estruturas acessórias. O fruto é uma estrutura exclusiva das Angiospermas e biologicamente é um envoltório protetor da semente (ou sementes), assegurando a propagação e perpetuação das espécies. Após a polinização e posterior fecundação da oosfera, ocorre um brusco aumento no conteúdo da auxina no ovário (hormônio do crescimento) que estimula o crescimento de suas paredes, dando origem ao pericarpo. Em alguns casos, ocorre também o crescimento de tecidos associados ao receptáculo. Além disso, iniciam-se uma série de transformações no saco embrionário e outros tecidos do óvulo que levam à formação da semente. Quando o fruto amadurece, as demais estruturas florais (cálice, corola e androceu) podem continuar presentes (geralmente, secos) secos ou cair; o pedicelo da flor torna-se mais resistente para suportar o peso do fruto. Durante esse processo de amadurecimento, os frutos de muitas espécies adquirem cores chamativas e aromas agradáveis, ou se tornam suculentos, sendo seu sabor apreciado por animais que, ao se alimentarem deles, espalham suas sementes a certa distância da planta produtora. Outros, ao contrário, tornam-se secos e suaabertura, às vezes explosiva, permite a liberação das sementes que podem ser lançadas a distâncias relativamente grandes. Certos frutos apresentam características morfológicas que os torna elementos ativos na disseminação de sementes. Geralmente, o desenvolvimento do fruto depende da polinização e da fecundação, bem como, da ação de certos fitormônios; entretanto alguns frutos como a banana (Musa paradisiaca - Musaceae) e o abacaxi (Ananas comosus – Bromeliaceae), formam-se sem a fecundação prévia, tratando-se de frutos partenocárpicos. Pericarpo (parede do ovário) Cavidade interna Placenta Funículo Semente (óvulo fecundado) 2. PARTES DO FRUTO O fruto é constituído por duas partes fundamentais: o fruto propriamente dito, ou pericarpo (originado da parede do ovário) e a semente (originada do óvulo fecundado). Geralmente podemos distinguir três camadas no pericarpo: . Epicarpo, derivado da epiderme externa da parede do ovário, é a camada que reveste o fruto externamente; . Mesocarpo, derivado do mesofilo do ovário, geralmente, é a parte mais desenvolvida nos frutos carnosos (geralmente é a porção comestível) e . Endocarpo, derivado da epiderme interna da parede do ovário, é a camada que reveste a cavidade do fruto, sendo geralmente pouco desenvolvida e, muitas vezes, de difícil separação (Fig. 1). Figura 1. Partes do fruto. Apesar de sua grande diversidade, os frutos são altamente constantes na sua estrutura e, portanto, são importantes na classificação de gêneros e famílias das Angiospermas. 3. CLASSIFICAÇÃO DOS FRUTOS: A classificação dos frutos, geralmente é feita levando-se em consideração três parâmetros: a) o número de ovários envolvidos na sua formação; b) a natureza do pericarpo maduro e c) a deiscência ou indeiscência do pericarpo (modo de deiscência, número de lóculos e sementes formadas). A diferenciação morfológica fundamental é feita de acordo com a origem do fruto, que assim são classificados em: FRUTOS SIMPLES - são aqueles derivados de um único ovário (súpero ou ínfero) de uma única flor. Podem ser secos ou carnosos, uni a multicarpelares, mas neste caso sincárpicos, deiscentes ou indeiscentes na maturidade. Exemplos: cereja (Prunus avium - Rosaceae) e tomate (Lycopersicum sp. - Solanaceae). Figura 2. Desenvolvimento de um Fruto Simples. FRUTOS AGREGADOS - São derivados dos vários ovários de um gineceu dialicarpelar (apocárpico) de uma só flor. Nos frutos agregados os frutículos podem estar unidos diretamente por suas paredes, ou indiretamente pelo tecido do receptáculo. Cada pistilo forma um fruto separado, geralmente do tipo folículo. Em geral, são também denominados frutos apocárpicos. No morango (Fragaria vesca), os vários ovários maduros da flor estão reunidos em um receptáculo carnoso comestível. A fruta-do-conde (Annona squamosa) e a magnólia (Magnolia sp. - Magnoliaceae), são outros exemplos de frutos agregados. A B C Figura 3. Magnólia sp – A – Flor (observe os carpelos acima dos estames); B – Fruto verde; C – Frutos maduros, já deiscentes com as sementinhas expostas. FRUTOS MÚLTIPLOS - Consistem em vários ovários amadurecidos, de muitas flores de uma inflorescência, que concrescem (fundem), mais ou menos, juntos formando uma unidade, denominada infrutescência ou fruto múltiplo (Fig. 4). Um exemplo bem conhecido é o abacaxi (Ananas comosus - Bromeliaceae), que é formado por uma quantidade de bagas partenocárpicas, acrescidas das brácteas suculentas e do eixo da inflorescência. Outro exemplo comum é o figo, que na verdade é um receptáculo desenvolvido e suculento. As flores são muito pequenas e presas à parede interna do receptáculo. Os figos comestíveis também são partenocárpicos, isto é, desenvolvem-se sem que haja fecundação. A B Figura 4. Amora - Morus nigra: A – Numerosas flores femininas (cada uma com um pistilo monocarpelar); B – Fruto múltiplo, cada frutículo uma drupa resultante da fecundação de uma das flores pistiladas da inflorescência. OBSERVAÇÃO: Os frutos agregados e múltiplos são na realidade, conjuntos de frutos simples, e cada frutículo do conjunto pode ainda ser classificado de acordo com as suas características específicas. 3.1 FRUTOS SIMPLES Os principais tipos de frutos simples são: 3.1.1 Frutos Deiscentes - Abrem-se espontaneamente para liberarem as sementes. Geralmente o pericarpo maduro contém pequena quantidade de água. Folículo - Derivado de um único pistilo, apresentando apenas uma linha de deiscência longitudinal. (Fig. 5). Exemplo: chichá (Sterculia chicha - Sterculiaceae). Figura 5 – Folículo Legume - Também derivado de um único pistilo, porém a deiscência se faz por duas linhas longitudinais, a da sutura do carpelo e a da nervura mediana da folha carpelar (Fig. 6). Característico da maioria das Fabaceae, como, o feijão (Phaseolus vulgaris). Figura 6. Legume. Observe as duas linhas de deiscência. Cápsula – Fruto derivado de um gineceu sincárpico com dois a muitos carpelos fundidos, que secam na maturidade e apresentam vários modos de abertura: - Pela formação de poros no ápice - Cápsula Poricida como na papoula (Papaver bracteatum - Papaveraceae); - Pela formação de uma deiscência transversal do ovário, que delimita um opérculo ou tampa – Cápsula Circuncisa ou Pixídio como no jequitibá (Cariniana legalis - Lecythidaceae) e na onze-horas (Portulaca grandiflora - Portulacaceae); - Pela abertura na região dos septos que separam os lóculos - Cápsula Septicida como em papo-de- peru (Aristolochia clematitis - Aristolochiaceae); pela abertura mediana na região mediana dos carpelos - Cápsula Loculicida como no lírio (Lilium sp - Liliaceae) e açucena amarela (Hemerocallis sp. - Liliaceae) ou - Se ao abrir, deixa parte dos septos presos no centro do receptáculo - Cápsula Septífraga, que ocorre, por exemplo, no cedro (Cedrela odorata - Meliaceae). Septífraga Figura 7. Diferentes tipos de Cápsulas. Observação: Algumas cápsulas podem apresentar deiscência irregular como, por exemplo, Barbacenia (Velloziaceae), Tibouchina, etc. Mista - Loculicida e Septicida Síliqua: Fruto característico das Brassicaceae, derivado de ovário bicarpelar, cujo pericarpo seco separa-se em 2 valvas laterais deixando um eixo central (replum), ao qual ficam presas as sementes (Fig. 8). Exemplos: agrião (Nasturtium officinale - Brassicaceae) e ipê (Tabebuia sp. - Bignoniaceae). Figura 8 – Síliqua 3.1.2 Frutos Indeiscentes - Frutos que não se abrem espontaneamente para liberarem as sementes. Sâmara - Fruto alado, com expansões da parede do pericarpo em forma de asas (Fig. 9A). Exemplo: tipuana (Tipuana tipu - Fabaceae). Cariopse ou grão - Fruto típico das Poaceae (gramíneas) originado de um ovário unicarpelar. A única semente que ele apresenta está unida, em toda a extensão, às paredes do fruto (Fig. 9B). Exemplos: milho (Zea mays) e arroz (Oryza sativa). Aquênio: fruto não alado, no qual a semente une-se à parede do fruto (pericarpo coriáceo) por apenas um ponto (Fig. 9C). Exemplos: espécies da família Asteraceae em geral, tais como girassol (Helianthus sp.) e margarida (Chrysanthemum sp.). A– Sâmara B - Grão C– Aquênio Figura 9. Frutos Secos Indeiscentes. FRUTOS CARNOSOS Em alguns frutos, a parede do ovário aumenta em espessura após a polinização e a fecundação. Nesses frutos, o pericarpo é bem desenvolvido e, pelo menos em parte, parenquimatoso e suculento e esses são denominados de frutos carnosos. Os tipos mais comuns de frutos carnosos são: Baga - Pericarpo carnoso, epicarpo delgadoe mesocarpo e endocarpo não diferenciados. O fruto se origina de um gineceu pluricarpelar, geralmente apresenta várias sementes (polispérmico), como o tomate (Lycopersicum sp. - Solanaceae), o mamão (Carica sp) mais raramente, pode apresentar apenas uma semente, como a uva (Vitis sp. - Vitaceae) e o abacate (Persea amaericana). Existem ainda, dois tipos especiais de baga: Hesperídio – Nas frutas cítricas forma-se uma baga especial, com o epicarpo coriáceo e com numerosas glândulas oleíferas e o endocarpo é membranáceo e dividido em gomos, revestidos de pêlos sucosos na porção interna (Fig. 10). Exemplo: laranja (Citrus sp. - Rutaceae). Pepônio - O fruto das Cucurbitaceae origina-se de um ovário ínfero e o hipanto e o receptáculo fundidos formam uma casca coriácea. O pericarpo é carnoso e as placentas crescem preenchendo totalmente o lóculo do ovário em desenvolvimento e as sementes são embebidas nesta polpa sucosa. Como exemplo, temos a: melancia (Citrullus lanatus - Cucurbitaceae) e abóbora (Cucurbita pepo - Cucurbitaceae). Pericarpo Semente A B C Figura 10 Bagas: A – Citurs lemon – Hesperídeo; B - Citrullus lanatus (melancia) e C - Cucumis sativus (pepino) – Pepônio. Drupa - Geralmente é oriundo de ovário unicarpelar e monospérmico. O epicarpo é delgado, o mesocarpo de carnoso a coriáceo ou fibroso, e o endocarpo lenhoso (pétreo), que envolve a semente, está fortemente aderido a ela formando o que chamamos de “caroço” (Fig. 11 B). Como exemplo, podemos citar a azeitona (Olea europaea - Oleaceae), manga (Mangifera indica, Anacardiaceae), coco (Cocos nucifera - Arecaceae), entre outros. A B C Figura 11 – Drupas: A – Prumus sp (pêssego); B e C - Cocus nucifera. PARTES ACESSÓRIAS DOS FRUTOS Além do ovário, outros tecidos não carpelares, eventualmente podem fazer parte de um fruto, e se isto ocorre, esses tecidos não carpelares são referidos como partes acessórias do fruto. Assim, em muitos frutos carnosos, a maior parte dos mesmos pode ser acessória. Na maçã (Malus domestica - Rosaceae) e na pêra (Pirus communis – Rosaceae) a maior parte do fruto tem origem do hipanto, que se torna espesso durante o desenvolvimento. Este tipo de fruto é derivado de um ovário ínfero é denominado pomo. A B Figura 12. Pomo: A – Malus sp (maçã); B – Pyrus sp (pêra). No caju (Anacardium occidentale – Anacardiaceae), o fruto verdadeiro (derivado do ovário) é uma drupa coriácea, é a parte denominada vulgarmente de “careta” do caju, em cujo interior está a semente (castanha do caju), muito usada pelo homem. Com o desenvolvimento do fruto, o receptáculo e o pedúnculo tornam-se carnosos (Fig. 13). Figura 13. Anacardium occidentale. Nota: Os frutos carnosos, excepcionalmente podem ser deiscentes. Um exemplo típico é o melão-de-São-Caetano (Momordica charantia - Cucurbitaceae) em que o fruto é de cor alaranjada, com sementes vermelha vivo (Fig. 14). Figura 14. Momordica charantia. 4. ANATOMIA Quando o ovário transforma-se em fruto, a sua parede dá origem ao pericarpo. O(s) carpelo(s) que forma o pistilo consiste principalmente de epiderme externa, o parênquima entremeado de tecidos vasculares e a epiderme interna. Durante o desenvolvimento do fruto podem ocorrer profundas alterações histológicas, daí a grande variedade estrutural dos frutos. A parede do fruto (pericarpo) pode ser mais ou menos diferenciada e o pericarpo pode apresentar três camadas distintas: exocarpo ou epicarpo, mesocarpo e endocarpo. Geralmente, o epicarpo e o endocarpo correspondem respectivamente as epidermes externa e interna do ovário (portanto, do carpelo) e geralmente são semelhantes à epiderme da folha e do caule, apresentando cutícula e estômatos. Após o amadurecimento de alguns frutos, a periderme pode substituir a epiderme externa, inclusive com a formação de lenticelas no exocarpo. Nos frutos suculentos, o mesocarpo é principalmente parenquimático e nos frutos secos, geralmente forma-se pouco parênquima e uma grande quantidade de esclerênquima no mesocarpo. As mudanças que levam à formação do fruto podem não envolver apenas o ovário, e em muitos casos, tecidos não carpelares, tais como, o receptáculo ou o pedúnculo floral podem estar envolvidos. Por exemplo, no morango (Rubus sp) o receptáculo é a porção carnosa do fruto, que aumenta de tamanho após a fecundação; no abacaxi (Anannas sp) as brácteas florais tornam-se suculentas. A maturação do fruto envolve mudanças tanto em sua estrutura, como na composição química. O amido armazenado, por exemplo, é transformado em açúcares ou gorduras, o tanino pode desaparecer e vários ésteres são produzidos. A abscisão dos frutos, como a das folhas, pode ser preparada por divisão celular ou pode se dar sem que ela ocorra. SEMENTE 1. INTRODUÇÃO Nas Spermatophyta (plantas com sementes), a semente pode ser definida como um óvulo maduro e fecundado. No entanto, muitas vezes, o termo semente é aplicado impropriamente para designar certos frutos secos monospérmicos, tais como cariopses dos cereais, aquênios das compostas e, ainda, certos propágulos vegetativos, como bulbilhos, pedaços de tubérculos de batatas, esporos de samambaias e de cogumelos. A semente das Angiospermas consta geralmente de três partes: uma planta embrionária, o endosperma (que pode às vezes estar ausente), ambos protegidas por um ou dois tegumentos (casca). As sementes apresentam basicamente uma estrutura única que participa da disseminação, proteção do embrião e reprodução das espécies. Figura 1. Estrutura da Semente 2. DESENVOLVIMENTO DA SEMENTE Após a dupla fecundação que, como já foi mencionado, é um processo exclusivo das Angiospermas, inicia-se uma série de transformações: a parede do ovário, juntamente com as estruturas relacionadas, transforma-se em fruto; o zigoto transforma-se em embrião; o núcleo endospermático primário (resultante da fusão do segundo gameta masculino com os núcleos polares) divide-se por mitoses sucessivas, originando o endosperma (tecido de reserva) e os tegumentos do óvulo se transformam em tegumentos semente. Os diversos componentes do óvulo são mais ou menos preservados durante sua transformação em semente. O embrião e/ou o endosperma, ocupam a maior parte do volume da semente, enquanto os tegumentos do óvulo ao se transformarem em tegumentos da semente, sofrem uma considerável redução em espessura e desorganização dos tecidos. 3. TEGUMENTOS Os envoltórios da semente desenvolvem-se a partir dos tegumentos do óvulo. Como já mencionado, o óvulo geralmente apresenta dois tegumentos e as sementes deles resultantes, também podem apresentar dois tegumentos denominados: Testa, originado do tegumento externo do óvulo e.Tégmen, originado do tegumento interno do óvulo. No entanto, mesmo que o óvulo tenha dois tegumentos, a semente dele resultante pode, após o desenvolvimento, ficar, com apenas um tegumento, neste caso sempre chamado de testa. As variações dos envoltórios da semente dependem de características específicas do óvulo, principalmente, número de camadas e espessura dos tegumentos do óvulo e das modificações sofridas por ele(s) durante o desenvolvimento e maturação da semente. Freqüentemente, o tegumento da semente torna- se seco e duro, protegendo o embrião das radiações solares que podem causar danos ao material genético, das oscilações térmicas e mesmo da ação de decompositores. No entanto, algumas espécies apresentam o tegumento da semente carnoso e colorido para atrair os dispersores. O grau com que os
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