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27/03/2014 1 GIMNOSPERMAS • Heterosporadas (folhas estaminais e carpelares); • Raízes, caules e folhas (macrófilas) – esporófito; • Esporófilos organizados em estróbilos; • Sementes (sem frutos) – endosporia; • Gametófitos: Tegumento Megasporângio (nucelo) Megásporo Megagametófito • Único megásporo, com vários arquegônios; • Micrósporos liberados (polinização); • Microgametófito (tubo polínico haustorial); • Esporófito embrionário (na semente); • Anterozóides em Cycas e Ginkgo; • Núcleo generativo (outras); • Surge a dupla fertilização (Gnetophyta); • Floema (tubo crivado com células albuminosas); • Xilema (traqueídes com pontoações areoladas e paredes espiraladas ou anelares); • Em Gnetum com elementos de vaso. Características Correlações: Microsporófilo -------------------------------------- estame Microsporângio ------------------------------------- antera Micrósporos ----------------------------------------- grãos de pólen Microprotalo ---------------------------------------- tubo polínico Megasporófilo -------------------------------------- carpelo Megasporângio ------------------------------------- óvulo Megásporo ------------------------------------------ macrósporos Megaprotalo ---------------------------------------- Saco embrionário Características Cycadales Coniferales Progimnospermas • Grupo de plantas extinto que possuíam características intermediárias entre as TRIMERÓFITAS (primeiras plantas vasculares) e as GIMNOSPERMAS Sistema vascular mais elaborado, semelhante as Gimnospermas atuais Esporos Sistema de dispersão por esporos Relações filogenéticas entre os principais grupos de plantas 27/03/2014 2 Classificação das Gimnospermas segundo Gifford & Foster (1989) e Mauseth (1995) Divisão extinta Angiospermas Gimnospermas Pteridófitas Algas Mesozóico Carbonífero Vasos condutores Sementes Briófitas Origem da vida Pré-cambriano Paleozóico Triássico Jurássico Cambriano 3.5 b .a 3.5 b. a. 570 m. a. 245 m .a 245 m .a 145 m. a. Cenozóico Gimnospermas Gymno=nua Sperma=semente Como o própria nome diz: suas sementes não são envolvidas por uma estrutura protetora Implicações evolutivas • Qual seria a vantagem seletiva em relação as plantas vasculares sem semente? A unidade de dispersão não é mais o ESPORO!! Implicações evolutivas • Qual seria a vantagem seletiva em relação as plantas vasculares sem semente? A unidade de dispersão não é mais o ESPORO!! As GIMNOSPERMAS têm uma vantagem seletiva perante as Pteridófitas em função do maior valor de sobrevivência que a semente propicia ao embrião!! Características gerais • Todas Gimnospermas são terrestres • Hábito: árvores, arbustos e raramente lianas • Sequóias podem alcançar 120 metros • Primeiro grupo com crescimento secundário • Fanerógamas, porque possuem órgãos reprodutivos evidentes • Traqueófitas, porque possuem vasos condutores • Espermatófita, porque produzem sementes • Representantes atuais: 15 famílias, 75-80 gêneros e cerca de 820 espécies • Sementes normalmente aladas • Surge pela primeira vez o tubo polínico Sequoiadendron sp. Cycas sp. 27/03/2014 3 Características morfológicas- Estrutura reprodutiva Nas Gimnospermas, as estruturas são denominadas ESTRÓBILOS, que são conjuntos de esporangiófilos protegidos por folhas férteis e agrupados sobre um eixo. • Sempre unissexuais • Exceção: Bennettitales (grupo fóssil) • Monoicia • Dioicia Folha • Geralmente perenes Exceção Ginkgo biloba L. Coloração amarelada antes de caírem no outono • Simples Gnetum sp. Zamia sp. • Composta Cupressus sp. Escamiforme Pinus sp. Ginkgo biloba L. Acicular • Forma das folhas Flabeliforme Raiz • Sistema radicular do tipo axial pivotante Caule • Caule do tipo tronco • Assemelham-se aos fetos arborescentes e palmeiras; • Caule espesso coluniforme ou bulboso, lenhoso (não ramificado); • Cicatrizes dos pecíolos e canais de mucilagem presentes; • Folhas pinadas ou bipinadas de venação circinada (Cycas); • Folhas grandes, perenes e coriáceas; • Raiz primária persisitente (raízes coralóides com cianobactérias); • Esporófilos unissexuais e plantas dióicas; Cycadales • Nativa de Madagascar, África, Ásia, Malásia, Austrália e Polinésia; • Arbustiva; • Folhas jovens eretas, raramente reflexas; • Pinas circinadas, uma espessa nervura mediana sem veias laterais; • Caule aéreo, coberto pelas bases das frondes, canais de mucilagem; • Lâmina pinatífida, pectinada ou dentada. • Esporófilo masculino forma definidos cones, vários microsporângios (2-5 grupos); • O gameta masculino (anterozóide) é ciliado e um dos maiores entre as espermatófitas; Cycadales - Cycadaceae •Esporófilo feminino não forma cones definidos (sendo decíduo); • Eixo central retoma o crescimento vegetativo; • Microsporângios (sacos polínicos) de 2-5 dorsais; • Óvulos 2-vários inseridos na margem da lâmina; • Gênero único Cycas. Cycadales - Cycadaceae 27/03/2014 4 • Caule subterrâneo, nú ou coberto pelas bases das folhas; • Frondes eretas ou inflexas, com pinas não circinadas; • Pinas sem nervura mediana, mas com numerosas veias longitudinais; • Megasporófilo forma cones definidos; • 9 gêneros e ca. de 111 espécies tropicais; • No Brasil Zamia sp. Cycadales - Zamiaceae Cycas sp. Hábito: árvores ou arbustos baixos semelhantes a palmeiras Filotaxia alterna, reunidas em “coroa apical” Forma geral da folha: pinatissectas, normalmente grandes e perenes. Estróbilos masculinos Dioicia Folhas férteis Zamia sp. • Nativa da China; • Árvores decíduas; • Folhas bilobadas de nervuras dicotômicas, espiraladas em braquiblastos; • Caule lenhoso, canais de mucilagem; • Plantas dióicas; • Microsporófilos em espigas, cada um com 2 sacos polínicos pendentes; • Megasporófilos reduzidos aos óvulos (arilados), que são de 2 a 2 em pedículos compridos • Espécie única: Ginkgo biloba Ginkgoales - Ginkgoaceae 27/03/2014 5 Ginkgo biloba L. Ginkoales Família, gênero e espécie unitário: • Hábito: árvores. • Sexo: dióicas. • Filotaxia: verticilada • Distribuição: atualmente somente na China Forma da folha: flabeliforme Coniferales • Plantas monóicas • Plantas dióica Estróbilo masculino Estróbilo feminino • Plantas geralmente arborescentes, podendo atingir grandes alturas • Apresentam crescimento monopodial • As folhas normalmente são simples, pequenas, perenes e sempre verdes. • Em certos casos em ramos curtos especiais (braquiblastos) Braquiblastos • Nativas do Hemisfério Norte; • Árvores de folhas aciculares, espiraladas em braquiblastos; • Plantas monóicas de estróbilos unissexuais; • Microsporófilo com 2 sacos polínicos; • Grãos de pólen com 2 câmaras de ar; • Megasporófilos com escamas protetoras com 2 óvulos; • Cerca 10 gêneros e 220 spp.; • No Brasil cultivadas: Pinus, Abies, Larix; Coniferales - Pinaceae 27/03/2014 6 • Engloba várias espécies com distribuição vasta, em especial nas regiões temperadas do hemisfério norte. • Árvores, raramente arbustos; ramos verticilados ou opostos, raramente alternos. • Plantas monóicas. • Braquiblastos característicos de alguns gêneros, com folhas aparentemente verticiladas ou fasciculadas. • Folhas persistentes ou, em alguns gêneros, caducas. • Microsporângios em pequenos estróbilos agrupados e normalmente terminais.• Estróbilos femininos com escamas espiraladas, lenhoso, escamas persistentes, sementes aladas. Pinus spp. Cedrus spp. Abies spp. 27/03/2014 7 • Distribúidas pelo Velho e Novo Mundo em ambos os Hemisférios; • Arbustos com folhas decussadas ou em verticilos de 3-4, escamosas, perenes; • Planta resinífera, monóica ou dióica; • Microsporófilos com 2-6 sacos polínicos livres, cones solitários terminais; • Megasporófilos em cones terminais solitários ou agrupados, com 1 a muitos óvulos; • Cerca de 29-32 gêneros e 110-130 spp.; • No Brasil (cultivadas): Cupressus, Thuja, Juniperus. Coniferales - Cupressaceae • Composta por cerca de 10 gêneros e 15 espécies • Plantas essencialmente arbóreas de grande porte • Plantas monóicas • Folhas pequenas, aciculares ou escamiformes, com disposição espiralada. • Estróbilos femininos geralmente terminais e solitários, formados por escamas numerosas e persistentes • Estróbilos masculinos geralmente laterais, pequenos e agrupados • Sementes com alas marginais. • Representada pelos gêneros: Taxodium, Cryptomeria, Cunninghamia, Metasequoia, Sequiadendron, Sequoia. Taxodiaceae? Taxodium sp. • Ocorrem pântanos, originário das planícies costeiras dos EUA. Nos solos pantanosos desenvolve raízes respiratórias ou pneumatóforos. Sequoiadendron sp. Altura máxima de 120 m, é originária dos EUA. Famosa por sua longevidade, alguns exemplares chegam a ter cerca de 4.500 anos. O peso de um tronco de sequóia é estimado entre 1.330 e 1.400 toneladas. Sequoiadendron giganteum Sequoia sp. É a espécie de maior porte em todo o mundo Cupressus sp. • Originário da Califórnia, Europa e Ásia. Muito apreciado por seu valor paisagístico e por sua madeira de boa qualidade 27/03/2014 8 Thuja sp. • Originária do sul do Canadá e nordeste dos EUA. É cultivada no Brasil somente pelo uso ornamental, sendo muito utilizada em jardins, cemitérios e parques, com boa adaptação à formação de cercas vivas • Árvores ou arbustos sempre verdes, resiníferas; • Planta dióica, raramente monóica; • Folhas escamosas a lineares e ovadas; • Microsporófilos axilares ou terminais, com 2 sacos polínicos (polén com câmaras de ar); • Megasporófilos não lenhosos (carnosos) com 1 óvulo; • Espécie montana tropical e subtropical; • Cerca de 17 gêneros e 170 spp.; • No Brasil: Podocarpus lambertii, P. sellowii e P. roraime. Coniferales - Podocarpaceae Podocarpus sp. Podocarpus sellowii Klotz. • Podocarpus sellowii - ocorre ao longo da Serra do Mar e na região amazônica Epimácio • Árvores nativas do Hemisfério Sul; • Folhas lanceoladas, ovadas em espiral; • Sempre verde, resinífera; • Plantas monóicas e dióicas; • Cones masculinos, microsporófilos peciolados com numerosos sacos polínicos (4-20), solitários ou agrupados; • Megasporófilos lenhosos com 1 óvulo; • 3 gêneros e 32 espécies; • No Brasil Araucaria. Coniferales - Araucariaceae 27/03/2014 9 Araucaria angustifolia • Árvores ou arbustos, folhas lanceoladas pequenas em espiral; • Sempre verdes e resiníferas; • Plantas dióicas; • Cones solitários nas axilas das folhas; 6-14 microsporófilos com 3-6 sacos polínicos; • Megasporófilos com envoltório de folhas em pares; 1 óvulo com arilo carnoso; • Cerca de 5 gêneros e 20 espécies (hemisfério norte); • No Brasil cultivada: Taxus Coniferales - Taxaceae arilo • Lianas ou subarbustos dióicas, com vários cilíndricos câmbiais; • Folhas peninérveas, simples decussadas; • “Inflorescências” em espigas protegidas por escamas; • Óvulo com integumento tubuloso e carnoso (“perianto”); • “Flores” masculinas formam estame com dois microsporângios; • Ausência de arquegônio; • Gênero único Gnetum ca. 30 spp. (Regiões tropicais das Américas) • No Brasil: Gnetum amazonicum. Gnetales - Gnetaceae Gnetum sp. • Hábito: árvores e lianas • Folhas (filotaxia): oposta • Distribuição: Zonas tropicais das Américas, Ásia e África. Com representante na flora brasileira. • Exemplos: Gnetum amazonicum (itoá, toá) Forma geral as folhas: elípticas, oblongas a lanceoladas Família compreende um gênero e cerca de 30 espécies 27/03/2014 10 • Arbustos ou subarbustos dióicos, ramos articulados e folhas escamosas decussadas; • Microsporófilos e megasporófilos em cones terminais de ramos curtos, protegidos por escamas (brácteas); • Microsporófilos com 2 escamas (“perianto”) protegendo 1-3 microsporângios; • Megasporófilos em grupos de 1-3, cobertos por 2-4 brácteas conadas; • Dupla fertilização; • Gênero único Ephedra ca. 60 spp. (regiões áridas da Eurásia e Américas). • Brasil: Ephedra tweediana (RS). Gnetales - Ephedraceae Ephedra tweediana Fisch. & C.A. Mey. • Planta dióica, caule não ramificado em forma de cone; • Duas folhas opostas persistentes e de crescimento contínuo; • Estróbilo em cones em dicásio; • Microsporófilos com 6 microsporângios em verticilo fundidos na base; • Megasporófilos com nucelo circulado por 1 integumento; • Ausência de arquegônio; • Espécie única Welwitschia mirabilis no deserto da Namíbia e sudoeste da África e Angola. Gnetales - Welwitschiaceae Gnetales - Welwitschiaceae 27/03/2014 11 Gênero e espécie unitário: Welwitschia mirabilis Estróbilo masculino Filotaxia oposta Forma geral da folha: alongadas (até 2 m de comprimento), perenes • Distribuição: restritas às zonas desérticas do sudoeste africano (Kalahari) Gnetales
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