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A StuDocu não é patrocinada ou endossada por alguma faculdade ou universidade Apontamentos Biologia Vegetal - Biologia Vegetal (Universidade de Lisboa) A StuDocu não é patrocinada ou endossada por alguma faculdade ou universidade Apontamentos Biologia Vegetal - Biologia Vegetal (Universidade de Lisboa) Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=apontamentos-biologia-vegetal https://www.studocu.com/pt-br/document/universidade-de-lisboa/biologia-vegetal/resumos/apontamentos-biologia-vegetal/8035655/view?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=apontamentos-biologia-vegetal https://www.studocu.com/pt-br/course/universidade-de-lisboa/biologia-vegetal/2960358?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=apontamentos-biologia-vegetal https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=apontamentos-biologia-vegetal https://www.studocu.com/pt-br/document/universidade-de-lisboa/biologia-vegetal/resumos/apontamentos-biologia-vegetal/8035655/view?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=apontamentos-biologia-vegetal https://www.studocu.com/pt-br/course/universidade-de-lisboa/biologia-vegetal/2960358?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=apontamentos-biologia-vegetal 1 A BIODIVERSIDADE E A CLASSIFICAÇÃO BIOLÓGICA A biodiversidade é a variabilidade dinâmica (evolução, especiação, extinção…) dos organismos vivos de todas as proveniências, incluindo, inter alia, ecossistemas terrestres, marinhos e outros aquáticos e os complexos ecológicos de que fazem parte. Considera-se portanto a diversidade tanto a pequena escala (local ou -diversidade) como a grande escala ( e -diversidade). A variação da biodiversidade ocorre no espaço ( ) e no tempo ( gradual, abrupta) e a diversos níveis: infra-específica ou genética; ao nível dos organismos; ecológica. Biodiversidade e Diversidade A biodiversidade é uma reserva dinâmica que actua como fundo genético, fornecendo o substrato potencial para a diversidade existente. A diversidade é a expressão activa da biodiversidade. Os segmentos da biodiversidade, ou da reserva de informação genética, que não são expressos (menos informação é expressa nos segmentos activos da biosfera) tornam-se obsoletos e são removidos por eventos de extinção. Ameaças à Biodiversidade A biodiversidade é ameaçada por diversos factores antropogénicos, todos eles em crescimento, que afectam a capacidade de autorregulação da Terra. Factores globais: alterações climáticas, acidificação oceânica, ozono estratosférico… Factores locais e regionais: ciclos do P e do N, acumulação atmosférica de aerosóis, uso de água doce, alterações no uso do terreno, poluição química… CLASSIFICAÇÃO BIOLÓGICA A biodiversidade é sistematizada através de duas abordagens: Taxonomia: Descrição (dos caracteres [atributos hereditários e descontínuos que podem ser medidos, contabilizados ou descritos, podendo ser morfológicos ou genéticos] e respectivos estados [diferentes expressões]); Identificação (recorrendo a chaves dicotómicas, fotografias, espécimes, etc); Nomenclatura e Classificação (inserção num taxon) — DINC. Sistemática: É integrativa, pois compreende a taxonomia e a filogenia (estudo das relações evolutivas). As bases de dados que permite estabelecer (como a GBIF, Global Biodiversity Information Facility) têm valor prático na conservação da biodiversidade. A nomenclatura é o processo de atribuição de nomes. Por exemplo, em Begonia baccata Hook., Begonia é o género, baccata o epíteto específico, e Hook. é a abreviatura do autor que nomeou a espécie (Hooker). Este sistema foi estabelecido por Linnæus, que também publicou Species Plantarum, e é regulado pela CINB. CONCEITO DE «TIPO» O tipo é o espécime ao qual o nome científico desse organismo é associado. Holotipo: espécime designado pelo autor que atribuiu o nome; Sintipo: espécimes designados por um autor quando não foi designado holótipo; Lectotipo: espécime, escolhido de entre os sintipos, para servir de tipo único; Isotipo: duplicados do holótipo; Neotipo: espécime designado quando os restantes foram perdidos. CONCEITO DE «ESPÉCIE» Filogenético: limite entre a reticulação (organismos que se cruzam) e a divergência total (ausência de transferência genética). Morfológico: menor grupo de indivíduos que se mantém distinto de forma consistente e persistente. Biológico: conjunto de indivíduos que se cruzam entre si e estão separados de outras espécies por barreiras reprodutivas: o Anteriores à fecundação: factores ecológicos (desenvolvimento em habitats distintos); geográficos (separação espacial: especiação alopátrica); reprodutores (floração em épocas distintas, polinizadores distintos…). Phylum -phyta Classe -opsida Ordem -ales Família -aceae Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=apontamentos-biologia-vegetal 2 o Posteriores à fecundação: pré-zigóticas (incompatibilidade entre os gâmetas); pós-zigóticas (híbridos estéreis). FILOGENIA Existem diversos tipos de métodos de classificação: Fenética: agrupa organismos semelhantes entre si; pode ser arbitrária. Filogenética: agrupa organismos de acordo com a história evolutiva; não é ambígua. A filogenia teve início nos anos 70 com Henning e Wagner, e permite estudar a história evolutiva de OTU (Unidades Taxonomicas Operacionais: grupos monofiléticos em estudo) recorrendo a uma metodologia rigorosa (e.g. o princípio da parcimónia determina que o cladograma com menos passos é mais provável). Tipos de caracteres Ancestral ou Plesiomórfico: pré-existente Derivado ou Apomórfico: novo Autapomórfico: apomorfia que existe numa única linha evolutiva (diagnosticante) Sinapomórfico: apomorfia que existe em diversas linhas evolutivas Tipos de estruturas Homologia: estruturas que partilham a mesma origem. Podem ter diferente forma ou função. Analogia ou Homoplasia: evolução convergente de estruturas que não partilham a mesma origem. Revela semelhanças superficiais, devendo ser tratados com cautela na classificação filogenética. Regressão: perda de determinada estrutura ancestral. Tipos de grupos Monofilético ou Clade: inclui o antepassado comum e todos os seus descendentes. Parafilético: inclui o antepassado comum e alguns dos seus descendentes. Polifilético: não inclui um antepassado que seja comum a todos os membros do grupo. Não resolvido ou Politomia: quando se desconhece a ordem pela qual as OTU surgiram. Tipos de especiação Alopátrica: provocada por uma separação geográfica. Simpátrica: dentro da mesma área geográfica. Pode ocorrer por autopoliploidia, em que um híbrido resulta da fusão de dois conjuntos de gâmetas (haplóides); por duplicação dos cromossomas torna-se um indivíduo poliplóide capaz de gerar gâmetas diplóides. Outro processo de autopoliploidia ocorre quando um erro meiótico impede a disjunção, originando gâmetas diplóides, seguido de autofertilização. Parapátrica: ao longo de um gradiente geográfico, criando um cline (variação morfológica gradual ao longo de uma área geográfica). SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃO Aristóteles & Teofrasto; Linnæus Hæckel Chatton Copeland Whittaker Margulis & Schwartz (Super-reinos) Woese (Domínios) Animais Animalia Eucarióticos Animalia Animalia Eukarya Eukarya Fungi Plantas Plantae Plantae Plantae Protista Protoctista Protista Procarióticos Bacteria Monera Bacteria BacteriaArchaea Classificações de Cavalier-Smith 1. Thomas Cavalier-Smith propôs um reino Chromista, contendo as algas com clorofilas a e c e cloroplastos no RER, e.g. algas castanhas e Heterokontophyta. Sugeriu ainda que os Protozoa e Animalia sejam sujeitos ao Código Internacional de Nomenclatura Zoológica, que as bactérias sejam sujeitas ao Código Internacional de Nomenclatura Bacteriológica e que as Plantae, Fungi e Chromista sejam sujeitas ao Código Internacional de Nomenclatura Botânica (embora os Fungi sejam filogeneticamente mais relacionados com os Animalia). 2. Face a novas evidências, Cavalier-Smith dividiu os Eukarya em Unikonta e Bikonta consoante o número de flagelos. Os Unikonta incluiriam os Opisthokonta (Animalia, Fungi e Choanozoa) e os Amoebozoa. Os Bikonta Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 3 incluiriam os Plantae (Viridiplantae, Rhodophyta, Glaucophyta), diversos filos de protistas, e os Chromalveolata (que inclui os Chromista e os Alveolata [protozoários com alvéolos corticais: Ciliophora, Apicomplexa (dotados de complexos apicais, como o Plasmodium da malária), Dinoflagellata…]). ÁRVORE DA VIDA Dado que todos os organismos descendem de um antepassado comum (conforme proposto por Erasmus Darwin, tradutor das obras de Linnæus), eles podem ser organizados num diagrama em árvore. A primeira árvore da vida foi desenhada por Ernst Hæckel. Lamarck propôs uma explicação para evolução, mas a explicação actualmente aceite, a Selecção Natural, foi desenvolvida por Charles Darwin (ajudado por Gould) e Alfred Wallace. Hoje em dia, o Neodarwinismo reconcilia a Selecção Natural com a genética e aponta novos conceitos, por exemplo: A fusão de genomas e a transferência horizontal de genes tornam a árvore da vida difícil de definir; Períodos de estabilidade e episódios relativamente rápidos de selecção (equilíbrio pontuado). A DIVERSIDADE BOTÂNICA A botânica é o estudo dos organismos fotossintéticos, incluindo plantas, algas e outros, alguns dos quais se encontram na tabela abaixo (que não pretende ser extensiva nem filogeneticamente rigorosa.) Cyanobacteria ou Cyanophyta (algas verde-azuis) Líquenes (simbioses entre um fungo e uma alga verde ou cianobactéria) A rc h ae p la st id a ou P la n ta e se n su l a tu (P la st os c om d u p la m em br an a: a lg as e p la n ta s te rr es tr es ) Rhodophyta (Algas vermelhas) Glaucophyta (Algas glaucófitas) V ir id ip la n ta e, C h lo ro p la st id a, C h lo ro b io n ta o u P la n ta e se n su s tr ic to ( P la n ta s ve rd es ) Chlorophyta Algas verdes St re p to p h yt a Charophyta Embryophyta ou Plantae sensu strictissimu Bryophyta (Musgos) T ra ch eo p h yt a (V as cu la re s) Lycophyta (Licopódios) Monilophyta (Fetos) Equisetophyta (Cavalinha) Eusporangiados Leptosporangiados Polypodium Spermatophyta (Plantas com semente) Gimnospérmicas Cycas Ginkgo Pinus Angiospérmicas (Plantas com flor) Monocoti- ledóneas 1 cotilédone. Nervação paralela Peças florais em múltiplos de 3 Dicoti- ledóneas 2 cotilédones Nervação ramificada Peças florais em múltiplos de 4/5 Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=apontamentos-biologia-vegetal 4 IMPORTÂNCIA DA DIVERSIDADE BOTÂNICA A botânica tem efeitos em diversas áreas, por exemplo: Impactos noutros organismos: alimentação (fornecimento de energia e compostos); alterações da fisiologia; voláteis (atraem e funcionam como sinais, por exemplo na fecundação e polinização); aleloquímicos (afectam outras plantas e microrganismos); antibióticos; toxinas; psicoactivos; etc. Impactos no ecossistema: modificação da atmosfera (ciclo do O2, ciclo do CO2, ciclo do H2O, microclimas via ensombramento, alterações climáticas…); modificação dos solos (matéria orgânica, fixação do azoto, humidade do solo, salinidade, erosão…); etc. Uso como habitat e matérias-primas: pelo Homem (construção, utensílios, vestuário e têxteis, papel, celulose, resinas, amido…) e por outros animais. CIANOBACTÉRIAS As Cyanobacteria são um filo fotossintético de organismos bacterianos. Muitos botânicos (algologistas/ficologistas) estudam-nas como organismos vegetais microscópicos, sob o nome Cyanophyceae, devido às suas semelhanças com as microalgas (eucariontes). REGISTO FÓSSIL E HISTÓRIA EVOLUTIVA Durante o pré-câmbrico (4600 Ma – 540 Ma), os estromatólitos (estruturas formadas pela acreção de biofilmes de microrganismos) eram comuns e muitos registam a presença de cianobactérias. Os estromatólitos são hoje raros (presentes, por exemplo, em Shark Bay, Austrália). 2700 Ma: Os mais antigos fósseis revelando actividade fotossintética são fósseis moleculares de 2 - metilopanóides (característicos das cianobactérias). Desta forma, o surgimento da fotossíntese antecedeu (e causou) a alteração dramática de uma atmosfera redutora para uma atmosfera oxidante (2400 Ma). 2500 – 2000 Ma: Divergiu a clade heterocística. De acordo com os dados da filogenia molecular, por sequências 16S rRNA, todas as formas com diferenciação celular são monofiléticas. 1900 Ma: Formas unicelulares e filamentosas não heterocísticas, ou microfósseis. FOTOSSÍNTESE OXIGÉNICA As cianobactérias são os mais antigos organismos fotossintéticos oxigénicos, ou seja, usam água como dador de electrões e produzem oxigénio como um produto secundário (embora algumas, e.g. Oscillatoria limnetica, possam ser induzidas a usar H2O com libertação de S). Dióxido de carbono é reduzido para formar hidratos de carbono através do ciclo de Calvin. A maquinaria necessária para a fotossíntese oxigénica está associada a invaginações da membrana chamadas tilacóides (geralmente isolados no citoplasma ou em anéis concêntricos na periferia). Estes são dotados de pigmentos fotossintéticos que capturam a luz necessária ao processo, doando-a aos fotossistemas, PS onde ocorre a transferência de electrões. Os fotossistemas funcionam graças a uma enzima (centro de reacção, RC) que usa a luz para reduzir moléculas. Há dois tipos de fotossistemas: tipo I e tipo II, que são reactivos a comprimentos de onda diferentes e usam diferentes receptores finais de electrões. Alguns organismos que não são cianobactérias também usam fotossistemas simplificados, como Chlorobi e Heliobacteria (PS I) ou Proteobacteria e Chloroflexi (PS II). PIGMENTOS FOTOSSINTÉTICOS Os principais pigmentos utilizados são as clorofilas b e d e, nos RC, a e d; os carotenos; e as ficobiliproteínas (ficoeritrina, azul com fluorescência vermelha, e ficocianina, com fluorescência azul). Há ainda outros pigmentos, usados pelas bactérias não-oxigénicas, como as bacterioclorofilas a a e. Cianobactérias com clorofila a: Estas cianobactérias são as únicas em que os tilacóides não estão empilhados. Nelas, as ficobiliproteínas associam-se, com péptidos de ligação, em agregados hemidiscoidais: os ficobilissomas ou antenas fotossintéticas, responsáveis pelo aporte de energia luminosa para os RCs do PS II. As antenas localizam-se ordenadamente na face citoplasmática dos tilacóides e são Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 5 constituídas por um core (núcleo) e diversos rods (bastões) com ficocianina proximal e ficoeritrina distal. O núcleo em si é composto por aloficocianina e localiza-se sobre os PS II com clorofila a. Os ficobilissomas aumentam a eficiência da transferência energética, dado que os comprimentos de onda de máxima absorção são sucessivamente crescentes, desde a ficoeritrina (550 nm) até à clorofila a (670 nm). Adicionalmente, os ficobilissomas podem ser degradados sob limitação de nutrientes – N e S – com aperda dos bastonetes periféricos que são degradados da periferia para o centro. Cianobactérias com clorofila a+b: Em alguns géneros, como os Prochloron (endossimbionte de ascídias), Prochlorococcus e Prochlorothrix, não há ficobilissomas, usando em vez disso clorofila b. Não são monofiléticos. Cianobactérias com clorofila a+d: A sua posição taxonómica é incerta. Não têm ficobilissomas (mas têm rods de ficobilinas acopladas ao PS II nos tilacóides). Incluem, por exemplo, a Acaryochloris marina, endossimbionte de ascídias. Fazendo fotossíntese nos comprimentos de onda da radiação que atinge as bactérias através do corpo da ascídia. REGULAÇÃO LUMINOSA O ambiente luminoso fornece informação para além de energia. Essa informação pode ser aproveitada por sistemas de regulação fotossensíveis de modo a acomodar variações do comprimento de onda e intensidade. Por exemplo, na adaptação cromática complementar, muitas cianobactérias reestruturam os ficobilissomas, aumentando as quantidades relativas de ficocianina e ficoeritrina em resposta, respectivamente, a um aumento da luz vermelha ou verde. TAXONOMIA A taxonomia das cianobactérias é difícil porque os dados moleculares não coincidem com a taxonomia fenotípica clássica (baseada na morfologia e de nomenclatura muito arbitrária). Assim, são comummente usados, no lugar de taxa lineanos, diversos tipos morfológicos: Unicelulares (solitárias ou coloniais) Reprodução apenas por fissão binária Secção I Reprodução por fissão múltipla Secção II Filamentosas (tricomas) Reprodução por fragmentação (ou outros métodos) Apenas células vegetativas Secção III Presença de heterocistos Divisão num plano único Secção IV Divisão em vários planos Secção V Um exemplo é Stigonema, presente em rochas e solo húmidos, formando tufos ou em líquenes. É composta por tricomas multi-seriados e ramificados (originários pelo plano de divisão perpendicular ao eixo longitudinal do filamento). Logo, pertence à secção V. DOMÍNIOS CELULARES REVESTIMENTO E MATRIZ EXTRACELULAR O domínio extracelular e de revestimento tem múltiplas funções: adesão, deslocação (por gliding, graças às microfibrilhas que promovem fototaxis positiva — em mutantes, observa-se fototaxis negativa ou ausente) e comunicação (por microplasmodesmos). Membrana cellular: Dupla, semelhante às Gram-negativas. Porém, a sua camada de peptidoglicanos é mais espessa e, tal como as Gram-positivas, tem maior crosslinking a polissacarídeos específicos. Entre várias células adjacentes de cianobactérias filamentosas existe continuidade citoplasmática, estabelecida pelos microplasmodesmos (visíveis em microscopia electrónica de freeze-etching). CITOPLASMA Principais substâncias de reserva: Amido cianófito: um poliglicano linear Grânulos de cianoficina: um polímero de Asp e Arg. Grânulos de polifosfato Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=apontamentos-biologia-vegetal 6 Gotas lipídicas Nutrientes em excesso, acumulados em inclusões citoplasmáticas, que são úteis por poderem ser metabolizados no caso de as fontes exógenas se tornarem limitantes. No citoplasma há também microcompartimentos chamados carboxissomas contendo enzimas envolvidas na fixação de carbono, nomeadamente a anidrase carbónica e a RuBisCo (um corpo poliédrico, ribulose-bifosfato carboxilase). Há ainda aerótopos: numerosas vesículas de gás (e.g. em Anabaena têm a forma de favo), que mantêm as bactérias a uma profundidade adequada na água. ESPECIALIZAÇÃO CELULAR Heterocistos: Os heterocistos ou heterócitos são células especializadas em fixação de azoto atmosférico (N2). São micro-oxigénicas e não fotossintéticas, porque a fotossíntese produz oxigénio, e a nitrogenase só funciona em anaerobiose. Conforme indicado em § Registo Fóssil e História Evolutiva, apareceram há cerca de 2100 Ma. Acinetos: Células maiores que as vegetativas, com um citoplasma granulado devido à elevada presença de reservas de glicogénio e cianoficina. Estas células, dormentes, servem como estruturas de sobrevivência que resistem ao frio e à desidratação (mas são menos resistentes e mais metabólicas que os endósporos das bactérias Gram+). Especialização celular no ciclo de vida de Nostoc Os Nostoc são cianobactérias filamentosas, Sob sinais externos, desenvolvem-se nalguns pontos do filamentos células mortas chamadas necrídias (por apoptose). É por estas células que se dá preferencialmente a fragmentação (reprodução assexuada). Os fragmentos são hormogónios e têm mobilidade por gliding. São formados por acinetos que conferem dormência metabólica durante o tempo suficiente para a Nostoc entrar em simbiose com uma planta hospedeira. A diferenciação de hormogónios em filamentos vegetativos envolve a formação de heterocistos (bem como de uma bainha), começando assim uma simbiose funcional com a planta. Multicelularidade As cianobactérias não são multicelulares, mas partilham muitas características com estes: células aderentes (nas formas filamentosas uni- e multi-seriadas), especialização celular (heterocistos, acinetos, hormogónios), comunicação intercelular (microplasmodesmos) e padrões de desenvolvimento com morte celular programada (hormogónios). ENDOSSIMBIOSES E EVOLUÇÃO PLASTIDIAL Com poucas excepções, todos os eucariotas fotossintéticos extantes descendem de um organismo que resultou da endossimbiose entre um eucariota não fotossintético ancestral e uma cianobactéria. Esta endossimbiose primária implicou a transferência genética endossimbiótica (TGE) de material genético da bactéria para o hospedeiro e consequente perda de autonomia da mesma, tornando-se um plasto primário (rodeado de duas membranas: fagossoma e membrana bacteriana). Todos os Archaeplastida (glaucófitos, algas vermelhas, algas verdes e plantas terrestres) mantêm esta organização plastidial. Um caso notável é o da Paulinella, um organismo em que está a ocorrer uma nova endossimbiose primária (as cianelas deste organismo são cianobactérias). Contudo, nalgumas linhagens, verificou-se que este eucariota fotossintético (alga) foi incorporado num novo hospedeiro nucleado: endossimbiose secundária. Tal como na endossimbiose primária, o núcleo do organismo ingerido sofre eliminação por TGE (a excepção são os criptomonados, da linhagem das algas vermelhas, e os cloraracniófitos, da linhagem das algas verdes, que retêm um nucleomorfo reduzido). Na Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 7 maioria das endossimbioses secundárias (caso dos heterocontes, apicomplexos, criptomonados, cloraractiófitos…) o número de membranas dos plastos assim formados é geralmente quatro (fagossoma do hospedeiro, membrana da microalga e as duas membranas do invólucro do plasto da microalga). Nalguns casos, porém, uma destas quatro membranas perdeu-se (e. g. dinoflagelados e euglenóides). Uma endossimbiose secundária em curso verifica-se na Hatena arenicola, que ingere algas verdes, mantendo o seu plasto e usando-o para realizar a fotossíntese. Porém, o plasto não se divide aquando a multiplicação do hospedeiro. Nalguns organismos deu-se mesmo uma endossimbiose terciária. Por exemplo, os dinoflagelados abandonaram o seu endossimbionte, tendo-o substituído por um endossimbionte secundário (por exemplo, por um criptomonado ou por uma diatomácea). LÍQUENES Um líquen (ou fungo liquenizado) é uma associação simbiótica entre um fungo (micobionte) e um organismo fotossintético (fotobionte, que pode ser uma alga ou uma cianobactéria). O fungo fornece suporte e protecção; o fotobionte fornece nutrientes produzidos pela fotossíntese. A taxonomia dos líquenes é baseada na do micobionte, por este ser específico de cada espécie liquénica. Estudos filogenéticos mostram que a simbiose liquénica ébastante antiga, anterior ao aparecimento das primeiras plantas vasculares, e que a formação de líquenes é uma estratégia que surgiu independentemente várias vezes na história evolutiva dos fungos. Da mesma forma, a perda de simbiose liquénica é frequente (e.g. Penicillum e Aspergillus). PRINCIPAIS FORMAS DE CRESCIMENTO Há três tipos morfológicos principais de formas de crescimento de líquenes. Estes tipos não têm valor filogenético: Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=apontamentos-biologia-vegetal 8 Exemplos FOLIÁCEOS Líquenes de forma laminar, que aderem ao substrato por um ou mais pontos ou através de rizinas. Lobaria pulmonaria Xanthoria parietina FRUTICULOSOS O talo converge para um único ponto que os une ao substrato, como se fossem arbustos. Usnea spp. Teloschistes chrysophalmus Letharia vulpina CRUSTÁCEOS Crescem fortemente unidos ao substrato (rocha), sendo difícil separá-los do mesmo sem o destruir. Graphis scripta Fuscidea kochiana & Rhizocarpon spp. Caloplaca flavescens ANATOMIA DO TALO Homómero: fotobionte uniformemente distribuído pelo talo. Heterómero: fotobionte distribuído numa camada bem diferenciada em relação às camadas do micobionte. Camadas: o Córtex superior: hifas compactas o Camada algal o Medula: hifas laxas o Córtex inferior: hifas compactas REPRODUÇÃO REPRODUÇÃO VEGETATIVA Por sorédios: sorédios são propágulos compostos de hifas fungais enroladas ao redor de fotobiontes. São libertados por aberturas no córtex superior. Por isídios: isídios são excrescências da superfície do talo (contendo o córtex), estruturas colunares, consistindo de hifas e de células do fotobionte. São estruturas frágeis e podem quebrar-se por acção do vento ou da chuva, disseminando as células. REPRODUÇÃO SEXUADA É exclusiva do fungo; depois de germinar, o esporo tem de se associar a um fotobionte compatível de modo a formar um novo líquen. Por ascocarpos (ascomas): corpo reprodutivo composto por hifas e ascos. Um asco é uma célula contendo oito ascosporos (esporos) produzidos por meiose seguida de mitose. o Por apotécios: estrutura em forma de taça, em que a camada fértil é livre, pelo que muitos esporos podem-se disperar simultaneamente. o Por peritécios: estrutura semelhante a um apotécio mas mais fechado, estando Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 9 em contacto com o exterior apenas por um pequeno ostíolo no topo, pelo qual os esporos podem passar apenas um a um. DISTRIBUIÇÃO Os líquenes desenvolvem-se em quase todos os ambientes (bosques, pinhais, montanhas, costas, cidades e mesmo ambientes extremos), dado que podem colonizar habitats que seriam impossíveis de colonizar para a alga ou o fungo em separado. Alguns factores limitantes são a luz, o pH e a humidade atmosférica. Cortícola Usa como substrato as cortiças de troncos ou ramos. Presente em bosques. Saxícolas Usa como substrato rochas. Presente em bosques. Muscícolas Usa como substrato musgos. Presente em bosques. Terrícolas Usa como substrato a terra. Presente em pinhais. IMPORTÂNCIA DOS LÍQUENES A nível do ecossistema, os líquenes têm os seguintes papéis: Colonização, formação e estabilização de solos Combate à erosão Reciclagem de nutrientes Produção de biomassa Alimentação Mimetismo Também têm diversas utilizações pelo Homem: Biomonitores de poluição atmosférica e aquática Bioindicadores climáticos Bio-remediação (e. g. minas abandonadas) Indicadores geoquímicos (presença de metais…) Liquenometria Tinturaria Perfumaria Gastronomia A CONQUISTA DO MEIO TERRESTRE O meio terrestre foi ocupado pelas plantas há cerca de 600 Ma. Este é um ambiente significativamente diferente do aquático (tabela). Para possibilitar a conquista do meio terrestre, três condições tiveram de ser concretizadas: 1. Condições apropriadas e estáveis próximo de ambientes aquáticos: Entre o Câmbrico (540–490 Ma) e o Ordovício (490–440 Ma) a actividade tectónica levou à fragmentação da Rodínia, formação da Laurásia e colisão da Gondwana oriental e ocidental, culminando na colisão da Gondwana, Laurásia e outras placas: formação da Pangea (300 Ma). Estes acontecimentos foram acompanhados de alterações do nível do mar por degelos e, no final do Ordovício, glaciações. 2. Formação de solos: As superfícies terrestres até ao final do Ordovício não apresentavam oxidação de matéria orgânica. Eram desprovidas de material húmido e minerais, impedindo a colonização por plantas. A actividade metabólica de cianobactérias, bactérias, algas e líquenes teria contribuído para a desagregação da matéria rochosa e libertação de minerais (Fe, P…) que enriqueceram o solo. Em simultâneo, os organismos fotossintéticos que proliferavam devido ao CO2 atmosférico teriam aumentado o conteúdo hídrico dos solos. Por fim, o CO2 atmosférico terá promovido a precipitação ácida, desintegrando as superfícies minerais. Aquático Terrestre Água Húmido, salino Seco, salino Nutrientes Solução Água no solo, chuva O2 Baixo, eutrófico Baixo Elevado após 400 Ma CO2 Moderado, HCO3 Elevado Baixo após 400 Ma Viscosidade Elevada, sustentação Baixa (ar), não sustentável Caudal Correntes Vento Fogo N/A Combustível, O2 UV Baixo Elevado, O3 (ozono) Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=apontamentos-biologia-vegetal 10 3. Condições atmosféricas apropriadas A fixação de CO2 pelos organismos fotossintéticos terá levado à sua diminuição e ao aumento de carbono orgânico. Ao mesmo tempo, mares pouco profundos envolviam regiões continentais. Até cerca de 600 Ma a atmosfera tinha níveis de UV elevados que impediam a vida à superfície (excepto Archaea, Bacteria e eventualmente líquenes e fungos). Estes níveis vieram a reduzir-se com a emissão de oxigénio, que por reacções na atmosfera originou uma camada de ozono, pelos organismos fotossintéticos, possibilitando a vida à superfície. EVIDÊNCIAS FÓSSEIS DA COLONIZAÇÃO DO MEIO TERRESTRE O registo fóssil mostra: Células especiadas para o transporte de água e nutrientes (diferenciação de estruturas que fazem lembrar os hidróides dos musgos e os traqueídos das plantas vasculares actuais), protecção contra a desidratação, suporte mecânido e reprodução mais independente da água. Tétradas de esporos (esporos com marca trilete resultante da meiose) que evidenciam a diferencição de uma fase esporofítica no ciclo de vida. O esporófito é mais independente da água, dado que o gametófito requer água para deslocação dos gâmetas masculinos. O esporófito é a forma dominante nas traqueófitas; nos briófitos o esporófito é dependente do gametófito. Esporos resistentes à desidratação (bem como a micróbios, abração e outros danos) por esporopolenina. Esta cutícula limita, no entanto, as trocas gasosas. Plantas com caules curtos e largos (forma achatada com diferenciação dorsoventral): optimização da intersecção de radiação luminosa e trocas gasosas. Para o desenvolvimento de caules mais longos, que permitam o crescimento longitudinal, é necessário o desenvolvimento de tecidos de suporte (colênquima), compartimentando as funções (fotossíntese e suporte mecânico). Sistemas radiculares: primeiras evidências correspondem a sistemas dicotómicos. Em síntese, evoluiram diversos mecanismos que permitiram a colonização terrestre, como diferenciação tecidular, sistemas radiculares, caules, reprodução independente da água, etc. Em adição teria havido uma evolução química: síntese de flavonóides fornecendo protecção contra UV prejudicial; enzimas compapel importante na foto-respiração; ciclo de vida em que o gâmeta feminino e o zigoto são retidos no gametófito (fornecimento de nutrientes e protecção contra a desidratação), etc. ANCESTRAIS DAS PLANTAS TERRESTRES Os dados bioquímicos, morfológicos e moleculares apontam representantes das Charophyta (e. g. Coleochaete) como antepassados das plantas terrestres. Algumas semelhanças: Enzima glicolato oxidase com um papel importante na respiração. Esporopolenina nas paredes dos zigotos. Estrutura rígida semelhante à cutícula de algumas Charophyta. Divisão do zigoto em camadas celulares. Plantas terrestres fósseis possuiriam um talo pseudoparenquimatoso semelhante ao de Charophyta actuais. Oogamia e matrotrofia (células de transferência que fornecem nutrientes ao zigoto). As mais importantes apomorfias dos embriófitos são: alternância de gerações, cutícula, parênquima, anterídeo, arquegónio. BRIÓFITOS Os briófitos são um grupo polifilético de plantas terrestres não-vasculares incluindo três grandes filos: Bryophyta (musgos), Hepatophyta (hepáticas) e Anthocerotophyta (antocerotas). São pequenas plantas verdes (clorofilas a e b) com transporte interno de água e nutrientes ausente ou pouco eficiente, sem verdadeiras raízes, caules, folhas, flores ou sementes. Datam do Devónico, cerca de 400 Ma. Não possuem raízes, mas diferenciam rizóides para fixação ao substrato (a capacidade de fixação ao substrato, seja rocha, córtex de árvores, ou outros, fez deles pioneiros da colonização de habitats e, em conjunto Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 11 com os líquenes, formação do solo). Podem crescer na vertical ou na horizontal, desenvolvendo ramificações mais ou menos regulares. O ciclo de vida apresenta alternância de duas gerações heteromórficas: gametófitos haplóides dominantes (que desenvolvem gametângios femininos, arquegónios, e masculinos, anterídeos) e esporófitos dióicos de curta duração. Os esporos dispersam-se a longas distâncias podendo resistir durante muitos anos, germinando apenas quando as condições são apropriadas. Também pode ocorrer reprodução assexuada vegetativa, por fragmentos, filídeos, gemas (em algumas espécies, como as hepáticas talosas, o talo tem muitos conceptáculos, pequenas taças que protegem gemas). ESTRATÉGIAS DE VIDA Fugitivos: vida curta, recursos dispendidos na reprodução sexuada enquanto jovens. Estratégia adequada a habitats imprevisíveis e que existem por pouco tempo (e. g. após um incêndio). Colonizadores: vida relativamente curta, recursos dispendidos tanto na reprodução por esporos sexuados como por propágulos vegetativos. Estratégia adequada a habitats que surgem inesperadamente mas se mantêm por vários anos. Perenes: Longa esperança de vida, recursos dispendidos principalmente na propagação vegetativa. Estratégia adequada para habitats constantes mas que, previsivelmente, acabarão por mudar. Esporádicas de vida longa: Longa esperança de vida, poucos recursos dispendidos na reprodução sexuada ou vegetativa. Estratégia adequada para habitats constantes cujas flutuações possam ser toleradas pelos gametófitos. IMPORTÂNCIA DOS BRIÓFITOS A nível ecológico: Pioneiros na colonização (formação de solos) Capacidade de retenção de água Reciclagem de nutrientes, produção de biomassa e fixação de carbono Constituintes de turfeiras Habitat para muitos invertebrados Alimento a mamíferos e aves A nível humano: Biomonitorização (os briófitos são sensíveis ao meio ambiente, devido à ausência de cutícula, paredes ricas em polissacarídeos, ausência de sistema condutor, elevada longevidade e actividade contínua ao longo do ano.) Uso científico (modelos experimentais, compostos como terpenóides e flavonóides…) Uso industrial para perfumes, cosméticos… Importância económica CONSERVAÇÃO A biodiversidade dos briófitos é ameaçada por: Destruição de habitats Agricultura moderna Colheita indiscriminada Poluição BIOGEOGRAFIA Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=apontamentos-biologia-vegetal 12 Os briófitos possuem uma distribuição muito vasta quando comparados com as plantas vasculares, devido à grande capacidade de propagação vegetativa. Há portanto poucos endemismos. Por exemplo, houve movimento populacional de briófitos da América para a Europa, usando como ponto de passagem a Macaronésia. Logo, nas ilhas sobrevivem espécies que se extinguiram no continente. DIVERSIDADE DE BRIÓFITOS Phylla briófitos Hepatophyta Grupos Gametófito Esporófito Talosas Folhosas - Protonema reduzido - Taloso ou folhoso - Simetria bilateral - Rizóides unicelulares - Sem hidróides («tecidos» condutores de água) e leptóides («tecidos» condutores de nutrientes) - Com corpos oleosos - Poros compostos - Seda fugaz - Cápsula deiscente (que se abre espontaneamente por suturas pré- existentes) por linhas longitudinais - Ausência de perístoma e de columela - Elatérios presentes (estruturas que ajudam à dispersão dos esporos) - Gametófito taloso achatado com ramificação dicotómica - Diferenciação dorsoventral com «tecidos» - Diferenciação de anteridióforos e arquegonióforos que suportam os gametângios (anterídeos e arquegónios) - Assemelha-se a uma lâmina paralela ao substrato - Gametófito folhoso, com ramificação variável - Diferenciação dorsoventral com filídeos com dois ou mais lobos - Filídeos sem nervura lateralmente ao longo do eixo - Perianto envolve os arquegónios Bryophyta Grupos Gametófito Esporófito Pleurocárpicos Acrocárpicos - Protonema bem desenvolvido - Folhoso - Simetria radiada - Rizóides pluricelulares - Com hidróides e leptóides - Por vezes com corpos oleosos simples - Seda persistente - Cápsula abrindo pelo opérculo - Presença de perístoma (anel de «dentes») e de columela - Gametófito prostrado com eixo principal de crescimento ilimitado - Esporófito lateral - Gametófito erecto com eixo principal de crescimento limitado - Esporófito terminal Anthocerotophyta Uma única classe Gametófito Esporófito - Sem protonema - Taloso - Simetria dorsoventral - Rizóides unicelulares - Sem hidróides ou leptóides - Por vezes com corpos oleosos simples - Frequentemente associados a Nostoc - Seda ausente - Cápsula com crescimento contínuo, deiscente por linhas longitudinais - Presença de columela e de pseudoelatérios - Cresce a partir de uma região meristomática onde se localiza a placenta INTRODUÇÃO ÀS PLANTAS VASCULARES Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 13 As plantas vasculares, ou traqueófitos, são plantas terrestres (embriófitos) com tecidos vasculares (xilema e floema) para condução de água e nutrientes. CARACTERÍSTICAS DAS PLANTAS VASCULARES Esporófito independente: ao contrário dos briófitos (hepáticas, musgos e antocerotas), as plantas vasculares têm esporófitos dominantes. Caules: esporófito ramificado com múltiplos esporângios e com folhas. Vasos condutores: verdadeiro xilema e floema. Tecidos de suporte: paredes celulares secundárias lenhificadas; esclerênquima. Raízes ANATOMIA DAS PLANTAS VASCULARES Nos rebentos e nas pontas das raízes em crescimento localizam-se meristemas apicais, tecidos meristemáticos completamente indiferenciados. PRINCIPAIS TECIDOS DAS PLANTAS VASCULARES Meristema Apical Protoderme (exterior) Epiderme Procâmbio (central) Tecido vascular (Xilema e Floema 1.ºs) Câmbio Vascular Fascicular Xilema e Floema 2.ºs Periciclo Câmbio Vascular Interfascicular Xilema e Floema 2.os Câmbio Subero- Felodérmico ou Cortical Periderme (Súber + Feloderme+ Câmbio Cortical) Meristema Fundamental Medula (Parênquima, Colênquima, Esclerênquima) Legenda Meristema apical Meristemas 1.ºs Tecidos 1.ºs Meristemas 2.ºs Tecidos 2.ºs O embrião contido numa semente, por diferenciação dos seus meristemas, dá origem a um jovem esporófito, ou plântula. A plântula tem três principais domínios: 1. Cotilédones: “folhas”; o seu número determina se a planta é uma monocotiledónea ou uma dicotiledónea. 2. Hipocótilo: “caule”; já se diferenciaram os tecidos primários. 3. Raiz primária A partir do meristema apical, originam-se os meristemas primários (camadas, do exterior para o centro: protoderme, meristema fundamental e procâmbio). Deles se originam todos os tecidos da planta. Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=apontamentos-biologia-vegetal 14 Parênquimas ( meristema fundamental) Parênquima em paliçada e parênquima lacunoso. Tecido fundamental mais comum e versátil. Forma, por exemplo o córtex dos caules e raízes; a medula dos caules; o mesófilo das folhas (fotossíntese – clorênquima) e o endosperma das sementes; pode ser fotossintético, de acumulação, de secreção, etc. São células vivas que podem ser meristemáticas. Têm paredes finas e flexíveis de celulose. Têm grandes vacúolos centrais. A forma varia, de quase esférica a angulosa, de muito agregadas a separadas por lacunas. Tecidos de suporte ( meristema fundamental) Colênquima Células vivas alongadas, de paredes espessas, que providenciam suporte estrutural, particularmente em rebentos e folhas em crescimento. Pode ser angular/aristal (espessamentos nos ângulos de encontro entre três ou mais células) ou lacunar/parietal (espessamento na porção voltada para os espaços intercelulares). Esclerênquima Células com paredes de celulose, hemicelulose e lenhina, que actuam como suporte em tecidos que completaram o alongamento. Muitas destas células estão mortas devido à espessura das suas paredes secundárias. Podem ser fibras/blastos (longas, finas, em feixes, podem ter lenhina) ou escleritos (células esclerenquimatosas muito reduzidas, com paredes lenhificadas altamente espessadas). Tecidos de transporte primários ( procâmbio) Xilema primário O xilema promove o transporte de água e alguns nutrientes. Tipo de célula Função Elementos traqueais (traqueídos e traqueias) Células mortas para condução de água e minerais. Podem ter placas perfuradas (traqueias) ou simples aberturas (traqueídos). Podem ter espessamentos anelares ou helicoidais. Paredes lenhificadas. Fibras Suporte, por vezes reserva Parênquima Reserva Floema primário O floema transporta sacarose. É composto por tubos crivosos (separados entre si por placas crivosas) ladeados por células de companhia, que desempenham papéis metabólicos. Paralelamente, há ainda vasos xilémicos e fibras. Tipo de célula Função Elementos crivosos (células crivosas; tubos crivosos com células de companhia) Condução de substâncias Esclerênquima (fibras; escleritos) Suporte, por vezes reserva Parênquima Reserva Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 15 Tecidos de protecção Epiderme (estrutura 1.ª) ( protoderme) De particular destaque são os estomas, constituídos por células estomáticas ladeando um ostíolo e ladeadas por células companheiras. A entrada de água e iões K+ para as células estomáticas promove a sua abertura, regulando a transpiração. Outros elementos importantes são os tricomas, que podem ser pêlos ou, se sintetizarem e armazenarem substâncias, glândulas. Periderme (estrutura 2.ª) ( câmbio subero- felodérmico) Conjunto de tecidos que substituem a epiderme, particularmente em caules e raízes, ou em tecidos lesionados; têm suberina. É composto de súber (cortiça), do câmbio subero-felodérmico e da feloderme. A periderme forma-se a partir do câmbio subero-felodérmico, um meristema lateral. Meristemas secundários Câmbio vascular ( procâmbio e periciclo) O câmbio vascular (originário do procâmbio, tal como os tecidos de transporte primários) é composto por células apenas parcialmente especializadas que constituem um meristema lateral no tecido vascular. Dele se originam o xilema secundário (para dentro, na direcção da medula) e o floema secundário (para fora), estando localizado entre estes tecidos no caule e na raiz. Pode ser fascicular (originário do procâmbio) ou interfascicular (originário do periciclo — parte do parênquima intervascular — e presente entre os feixes vasculares). Câmbio subero- felodérmico ou cortical ou felogénio ( periciclo) Meristema cujas células que se formam do lado exterior têm paredes espessas e, por vezes, reforçadas com suberina, originando a periderme («casca» das árvores e outras plantas). PRINCIPAIS ESTRUTURAS DAS PLANTAS VASCULARES Raiz Sistema radicular Pivotante ou aprumado: a raiz primária cresce directamente para baixo, dando origem a ramificações (raízes laterais, das quais as mais recentes estão mais próximas do ápice). Típico das gimnospérmicas e das dicots. Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=apontamentos-biologia-vegetal 16 Fasciculado: a raiz primária tem vida curta e o sistema é formado por um feixe de raízes adventícias. Típico das monocots. Organização apical O ápice da raiz é coberto por uma coifa (rootcap, massa de células que protege o meristema apical). As três camadas concêntricas de células (meristemas primários: procâmbio, meristema fundamental e protoderme) podem organizar-se de duas formas: Organização apical fechada: convergem para um ponto comum, formando uma organização de camadas horizontais (de baixo para cima: coifa, protoderme, meristema fundamental e procâmbio). [Imagem à direita] Organização apical fechada: as três camadas não convergem para um ponto comum, sendo as três fileiras de células contínuas com as fileiras da coifa. A coifa, o córtex e os tecidos vasculares surgem de um grupo comum de células do meristema apical. Estrutura primária A organização da raiz é em camadas concêntricas. Do interior para o exterior: Sistema vascular: xilema e floema primários Sistema fundamental: córtex (parênquima) Sistema dérmico: epiderme (pode ter pêlos) Os tecidos vasculares organizam-se num cilindro central compacto. A camada mais exterior do cilindro central é o periciclo (que dará origem ao câmbio interfascicular nas estruturas secundárias). O xilema organiza-se em feixes radiais alternos (distinguindo-se o metaxilema, mais central (centripto) e de maior diâmetro, do periférico (exarco) protoxilema). A camada mais exterior do córtex chama-se exoderme; a mais interior chama-se endoderme. A endoderme ajuda a regular o movimento de substâncias para dentro ou fora do sistema vascular, estando portanto impermeabilizada por espessamentos de suberina (barreiras ao apoplasto). Estes podem ser em bandas de Caspary (dicots) ou em U (monocots); em qualquer caso, as trocas gasosas são possibilitadas por lenticelas (células de passagem). Em muitas angiospérmicas, a exoderme também constitui súber primário com bandas de Caspary. Nas raízes aéreas, a epiderme pode desenvolver-se num revestimento multi-estratificado: velame. Crescimento secundário O crescimento secundário (que não existe nas raízes de monocots e de dicots herbáceas) consiste na formação de (1) tecidos vasculares secundários a partir do câmbio vascular e (2) periderme, composta principalmente de súber (cortiça), a partir do câmbio subero-felodérmico. 1. O processo tem iníciocom a estrutura primária da raiz. 2. As células de parênquima que, na medula, separam o xilema primário do floema primário permanecem meristemáticas (procambiais). 3. Por divisões destas células (e de algumas do periciclo), cria-se um câmbio vascular interfascicular que rodeia a massa central de xilema, separando-a do floema primário. 4. O câmbio vascular produz xilema secundário para o lado de dentro. 5. O câmbio vascular começa agora a produzir floema secundário para o lado de fora. Em simultâneo, células parenquimatosas estendem-se formando raios. 6. O periciclo (camada exterior do cilindro central) origina, para fora, o câmbio subero-felodérmico. Este produz súber para o lado externo e feloderme para o interno. O conjunto — súber, Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 17 câmbio subero-felodérmico e feloderme — chama-se periderme. 7. Todos os tecidos exteriores à periderme (nomeadamente o córtex e a epiderme) são eliminados (morrem por estarem separados do suprimento de água e minerais pela barreira impermeável que é a periderme), sendo substituídos na sua função de revestimento externo pelo súber (casca). 8. Ao final do primeiro ano de crescimento, os seguintes tecidos estão presentes numa raiz lenhosa (de fora para dentro): possíveis remanescentes de epiderme e córtex, periderme (súber, câmbio subero-felodérmico, feloderme), periciclo, floema primário, floema secundário, câmbio vascular, xilema secundário e xilema primário. Caule O sistema caulinar é constituído pelo caule e pelas folhas. No ápice do caule em crescimento é possível distinguir primórdios foliares (folhas rudimentares) rodeando uma zona central meristemática organizada em duas regiões: a tunica é uma camada periférica com células que se dividem perpendicularmente à superfície do meristema e contribuem para o crescimento em superfície; o corpus é uma massa de células inferiores à tunica que aumenta o volume do caule (organização tunica-corpus). Estrutura primária O xilema e o floema aparecem na forma de feixes colaterais (i.e., emparelhados, com o floema mais externo e o xilema mais interno). Dispõem-se como um cilindro oco dentro do tecido fundamental, separando o córtex (exterior) da medula (interior). Feixe colateral fechado: entre o xilema e o floema não há câmbio vascular (intrafascicular). Ocorre em dictos e gimnospérmicas. Feixe colateral aberto: entre o xilema e o floema há câmbio vascular (intrafascicular). Ocorre em monocots. O cilindro oco pode ser quase contínuo ou, como no caso da imagem, constituído por feixes separados por regiões interfasciculares de tecido fundamental. Nas monocots, os feixes podem não estar organizados em cilindro, estando espalhados pelo tecido fundamental, caso em que é impossível distinguir córtex de medula. Comparação das estruturas primárias da raiz e do caule Raiz Caule Feixes radiais alternos Feixes colaterais Protoxilema exarco, metaxilema centripto Protoxilema endarco, metaxilema centrífugo Córtex grande, cilindro central pequeno Córtex pequeno, cilindro central grande Endoderme bem distinta Endoderme pouco nítida ou inexistente Epiderme sem estomas; pêlos unicelulares Epiderme com estomas; pêlos pluricelulares Esclerênquima como tecido de suporte Colênquima e esclerênquima Crescimento secundário Nas gimnospérmicas e dicots arbóreas, o caule continua a crescer em espessura em regiões onde não ocorre mais alongamento (crescimento secundário) por efeito dos meristemas laterais (câmbio vascular e câmbio subero-felodérmico). 1. O processo tem início com a estrutura primária do caule. Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=apontamentos-biologia-vegetal 18 2. Origina-se a partir de tecido procambial um anel de câmbio vascular entre o xilema e o floema (câmbio fascicular e interfascicular, consoante esteja dentro dos feixes vasculares ou nos raios medulares). 3. Tal como na raiz, o câmbio vascular origina xilema para dentro e floema para fora; contudo, sobrevive muito mais xilema secundário do que floema secundário. O xilema desenvolve-se em nítidos anéis anuais. 4. Diferencia-se o câmbio subero-felodérmico, o qual cria súber para fora e feloderme para dentro. Juntos, os três tecidos formam a periderme. Esta substitui a epiderme. Dado que a periderme é altamente impermeável, as trocas com o meio são realizadas por porções da mesma que apresentam numerosos espaços intercelulares: as lenticelas (ou lentículas). 5. Ao final do primeiro ano de crescimento, os seguintes tecidos estão presentes no caule (fora para dentro): restos da epiderme, periderme (súber, câmbio subero-felodérmico, feloderme), córtex, floema primário, floema secundário, câmbio vascular, xilema secundário, xilema primário, medula. PRIMEIRAS PLANTAS VASCULARES EVOLUÇÃO DO ESPORÓFITO, DA ESTELA E DAS FOLHAS Conforme já vimos, ao contrário dos briófitos, as plantas vasculares têm um esporófito (2n) dominante. A teoria antitética ou de intercalação sugere que este processo teria ocorrido pelo retardamento da meiose após a fecundação. Os esporófitos das primeiras plantas vasculares apresentavam ramificação dicotómica e não teriam raízes nem folhas. A especialização evolutiva levou à diferenciação de sistemas de tecidos — dérmico, vascular e parenquimatoso — bem como folhas, caules, raízes, crescimento primário e secundário, etc. A evolução da organização do cilindro central (estela) do esporófito elucida a respeito dos diferentes tipos de folhas: Existem dois tipos distintos de folhas, micrófilos e megáfilos. Os micrófilos são mais pequenos e contrêm um único feixe de tecido vascular: estão associados a caules com protostelas, como os dos Lycophyta. Terão evoluído a partir de enações. Os megáfilos são maiores e estão associados a caules com sifonostelas ou eustelas. Têm lacunas foliares, interrupções no sistema vascular. A sua lâmina tem um sistema complexo de nervuras. Têm pecíolo. Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 19 SISTEMAS REPRODUTIVOS Todas as plantas são oogâmicas com alternância de gerações heteromórficas. O esquema seguinte sintetiza o ciclo de vida de uma planta vascular típica: A oogamia é preferida nas plantas uma vez que, desta forma, apenas um dos tipos de gâmetas (anterozóide) deve navegar através do meio externo hostil. Nas plantas vasculares, como vimos, o esporófito é a fase dominante. As primeiras plantas vasculares eram homospóricas (apenas produzem um tipo de esporo como resultado da meiose); actualmente, o mesmo acontece nas Sphenophyta, Psilophyta, algumas Lycophyta e quase todos os Pteridophyta (fetos). Após a germinação, tais esporos produzem gametófitos bissexuados (i.e. que produzem o dois tipos de gametângios – anterídios e arquegónios). Nas restantes plantas (todas as plantas com sementes, algumas Lycophyta e uns poucos fetos) verifica- se heterosporia: produção de megásporos e micrósporos em megasporângios e microsporângios. Os micrósporos originam gametófitos masculinos (microgametófitos); os megásporos originam gametófitos femininos (megagametófitos). Estes gametófitos unissexuados são muito reduzidos em tamanho, desenvolvendo-se no interior de um invólucro formado pela parede do esporo. De facto, o gametófito está tão reduzido nas plantas «superiores» que, nas angiospérmicas, os gametângios (anterídios e arquegónios) estão ausentes. Nas plantas com sementes, o gametófito é nutricionalmente dependente do esporófito. A semente é uma estrutura que contém o embrião, um tegumento resistente e reservas alimentares. HISTÓRIA DAS PRIMEIRAS PLANTAS VASCULARES As ancestrais de todas as plantas vasculares são as Protracheophyta, poliesporangiadas sem semente que existiramno Silúrico. No início do Devónico deu-se uma rápida diversificação, com surgimento de órgãos, estruturas reprodutoras e vasculares, etc. Entre o Silúrico e o Devónico havia três classes principais de plantas vasculares de pequeno porte sem folhas nem raízes dentro da divisão das traqueófitas: Trimeropsida: vieram dar origem, por um lado, aos fetos (Pteridophyta) e, por outro, no final do Devónico, às Progymnospermae, que radiaram para as gimnospérmicas actuais durante o Pérmico. Homospóricas. O grande feixe vascular era capaz de suportar uma planta de grandes dimensões e, ao contrário dos outros dois grupos, não era dicotomicamente ramificado. São o mais derivado dos três grupos. Inclui o Psilophytum. Rhyniopsida: tinha tecido vascular simples. Homospóricas. Inclui a Cooksonia (mais antiga planta vascular conhecida, com caules aéreos e esporângios globosos) e a Rhynia (caules aéreos presos a um rizoma, i.e., caule subterrâneo, com tufos de tricomas; revestida de cutícula com estomas). Zosterophyllopsida: formam um grupo irmão dos ancestrais dos licófitos vivos. Os seus ramos estavam revestidos de enações (estruturas semelhantes a pequenas folhas sem tecido vascular, de valor fotossintético) e dividiam-se dicotomicamente. Tinham cutícula e os ramos superiores (que não estariam imersos na lama) tinham estomas. Os esporângios, ao contrário dos dos restantes, não eram terminais mas sim laterais e com pedicelos. Homospóricas. Apresentavam deiscência lateral. Inclui Zosterophyllum. Os descendentes destas plantas — Pteridophyta, Progymnospermae e Lycophyta — que dominaram entre o Devónico e o Carbónico, são conhecidos como plantas da idade do carvão. Estas plantas atingiam mais de 35 m. Neste período temporal a Laurásia e Gondwana juntaram-se às restantes massas terrestres (deslocando-se para norte climas quentes e húmidos dão lugar a climas frios com glaciações, as quais contribuem para a formação de carvão), originando a Pangea. A vasta expansão de plantas vasculares levou a um declínio dos níveis globais de CO2 e por conseguinte ao arrefecimento global. Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=apontamentos-biologia-vegetal 20 PRINCIPAIS GRUPOS DE TRAQUEÓFITOS E PLANTAS RELACIONADAS Poliesporangiófitos: esporófitos ramificados com múltiplos esporângios; gametófito independente do esporófito (alternância de gerações independentes). o Tracheophyta: plantas vasculares Rhyniophyta, Trimerophyta [ fetos + gimnospérmicas], Zosterophyllophyta [ licófitos]: extintos Eutracheophyta: plantas vasculares actuais e maioria das fósseis. Lycophyta: Sellaginela, Lycopodium… Euphylophyta: o Pteridophyta: fetos Psilotopsida: Psilotum nudum… Sphenopsida: Equisetum (cavalinha)… Pteridopsida: Polypodium, Adiantum… o Spermatophyta: plantas com semente PLANTAS VASCULARES SEM SEMENTE As primeiras plantas vasculares, já abordadas, não tinham semente. Hoje em dia, o mesmo se verifica para diversos taxa, especificamente licófitos e fetos (pteridófitos). Divisão Classe Representação Folhas Protalo (gametófito) Lycophyta n/a Poucos extantes; grande registo fóssil. Micrófilos Talo subterrâneo, não fotossintético, com microrrizas. Pteridophyta Psilotopsida Sphenopsida Pteridopsida Muitos representantes extantes Macrófilos ou Megáfilos Talo fotossintético, à superfície LYCOPHYTA Os licófitos constituem a mais antiga divisão extante de plantas vasculares. Alguns são homospóricos, outros heterospóricos (nomeadamente os que têm uma lígula, uma excrescência escamiforme pequeno de função secretora de água e mussilagem, próximo da base da superfície superior de cada micrófil). Têm geralmente protoestela. Admite-se que descendem dos zosterófilos. Os licófitos extintos incluíam herbáceos e árvores de elevadas dimensões e tinham heterosporia, formando estróbilos. As raízes formavam- se por prolongamentos subterrâneos do caule. Género representativo: Lepidodendron (imagem). Lycopodium Ver ciclo de vida (pág. seguinte) Do seu protalo desenvolve-se um rizoma ramificado (microrrizas) a partir do qual se diferenciam caules aéreos e raízes. Os micrófilos (folhas) dispõem-se espiraladamente; aqueles em cuja base da superfície superior se sustentam os esporângios, chamadas esporófilos, agrupam-se em estróbilos. Este é um género isospórico e homospórico, com gametófitos bissexuados. A água é necessária à fecundação (o anterozóide é biflagelado). Selaginella Ver ciclo de vida (pág. seguinte) O único género da família Selaginellaceae, Selaginella contém a maioria das espécies de Lycophyta actuais. Tal como os Lycopodiaceae, apresentam micrófilos e os esporófilos organizam-se em estróbilos; diferentemente, porém, possuem lígula, sendo portanto heterospóricos, com gametófitos unissexuados. Existem dois tipos de esporófilo: megasporófilo, que produz megasporângios (amarelos, pouco numerosos); e microsporófilo, que produz microsporângios (vermelhos, muito numerosos) na superfície superior da base. Ambos ocorrem no mesmo estróbilo. Tal como em Lycopodium, é necessária água para a fecundação. O gametófito feminino é rico em nutrientes, sustentando o desenvolvimento do embrião. Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 21 Isoetes Aparentado com os Lycophyta do Carbónico. O seu esporófito tem um caule subterrâneo (cormo) que pode diferenciar tecidos secundários; acima do cormo, desenvolvem-se os micrófilos, abaixo as raízes. Heterospóricos. Ciclo de vida de Lycopodium (div. Lycophyta): Ciclo de vida de Selaginella (div. Lycophyta): Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=apontamentos-biologia-vegetal 22 PTERIDOPHYTA Dentro da divisão Pteridophyta (fetos no sentido lato) incluem-se diversas classes também tratadas na literatura como divisões. PTERIDOPSIDA São os fetos no sentido mais estrito. Ao contrário de todas as restantes plantas vasculares sem semente, têm megáfilos (chamados frondes) e os seus protalos (gametófitos) são fotossintéticos e superficiais. Os fetos dividem-se em dois tipos, consoante a estrutura e desenvolvimento dos seus esporângios: Fetos eusporangiados Os esporângios aparecem a partir de células epidérmicas, superficiais, do tecido a partir do qual o esporângio é produzido. desenvolvem uma parede com poucas camadas de espessura; as células-mãe dos esporos formam um tapetum dentro do qual prolifera um grande número de esporos. Os fetos eusporangiados incluem as ordens Ophioglossales (uma fronde por ano, com uma porção vegetativa e um segmento fértil, originando duas fileiras de eusporângios) e Marattiales (inclui os fetos arbóreos extintos, tendo frondes isospóricas com uma porção fértil e uma porção estéril). Fetos leptosporangiados Os esporângios aparecem a partir de uma única célula, que primeiro produz um pedicelo e depois uma cápsula. Esta tem um tapetum nutritivo e está revestida por um annulus com uma só camada de células irregulares, que se rasga conduzindo à libertação dos esporos (em pequeno número). Os esporângios estão frequentemente revestidos com um indúsio (se este for apenas uma dobra da margem da folha, como em Adiantum, diz-se falso). A maioria dos fetos são leptosporangiados, e a maioria destes pertence à ordem Filicales; outros leptosporangiados são os fetos aquáticos (únicos fetos heterospóricos). Polypodium Ver ciclo de vida (pág. seguinte) Um género representativo da ordem Ficales é o Polupodium. Embora haja raiz, esta degenera rapidamente, sendo a maioria das raízes adventícias originando-se dos rizomas com sifonostela próximos à basedas frondes. Estas frondes têm elevada proporção área/volume: os fetos são as únicas plantas vasculares sem semente com megáfilos. As frondes são compostas: a lâmina divide-se em folíolos, presas por uma ráquis, extensão do pecíolo. Os esporângios (recorde-se que, à excepção dos aquáticos, todos os fetos são homospóricos) agrupam-se em soros (esferas amarelas) na superfície inferior das frondes. Os esporos dão origem ao gametófito bissexuado fotossintético cordiforme (protalo), dotado de rizóides e, logo, de vida livre. Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 23 Ciclo de vida de Polypodium (div. Pteridophyta, cl. Pteridopsida, leptosporangiado, ord. Ficales): Fetos aquáticos Os fetos aquáticos são leptosporangiados e são os únicos fetos heterospóricos. Incluem duas ordens: Marsileales: as folhas assemelham-se às de um trevo de quatro folhas. Os esporângios (micro e macro) agrupam-se em soros e encerram-se em estruturas resistentes: esporocarpos. Salviniales: plantas pequenas que flutuam na água. Têm esporocarpos. Além do género Salvinia (verticilos de três folhas, uma das quais imersa e lancinada) inclui o género Azolla, cujas espécies fazem associações simbióticas com a cyanobacteria Anabaena, que fixa azoto atmosférico. PSILOTOPSIDA As Psilotopsida têm uma estrutura simples. Ciclo de vida de Psilotum nudum (div. Pteridophyta, cl. Psilotopsida) — ver pág. seguinte Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=apontamentos-biologia-vegetal 24 Psilotum nudum Ver ciclo de vida (pág. anterior) A espécie representativa, Psilotum nudum, é um protostelo homospórico sem raízes (tem rizomas subterrâneos com rizóides) nem folhas, cujo esporófito é dicotomicamente ramificado. Os esporângios são globulares, formando-se sobre as terminações de curtos ramos laterais. Há enações (pequenos apêndices escamiformes) ao longo do ramo. O gametófito é bissexuado, subterrâneo, assemelhando-se a um rizoma; os seus anterozóides são biflagelados e dependentes da água. SPHENOPSIDA As cavalinhas estão representadas por um único género, Equisetum. Equisetum Têm sílica nas paredes celulares, dando uma textura áspera aos caules. Os seus pequenos micrófilos escamiformes são verticilados em nós. Quando presentes, os ramos surgem lateralmente nos nós. O caule é complexo, em sifonostela e com uma medula oca (adaptação ao clima húmido). As cavalinhas são homospóricas. Os esporângios formam-se no estróbilo que se encontra no ápice superior do caule. O estróbilo é formado por dezenas de pequenas estruturas em forma de guarda-chuva (esporangióforos) que sustentam os esporângios. Os esporos têm elatérios, fitas espiradaladas que se desenrolam, ajudando à dispersão dos esporos. Os gametófitos são verdes e de vida livre, produzindo anterozóides multiflagelados e dependentes da água. Ciclo de vida de Equisetum (div. Pteridophyta, cl. Sphenopsida) INTRODUÇÃO ÀS PLANTAS COM SEMENTE As sementes são uma importante adaptação que dá capacidade de sobrevivência ao embrião: protecção, nutrição, ajuda à dispersão (escamas/asas) e mecanismos de dormência. Todas as plantas com sementes são heterospóricas, estando o megagametófito, reduzido, inserido dentro da parede do megásporo que lhe deu origem (nas angiospérmicas, pode não haver parede ao redor dos núcleos do megásporo). O megásporo, por sua vez, está inserido no megasporângio (ou nucelo) que o originou (endosporia). As plantas com semente retêm apenas um megásporo funcional por Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 25 megasporângio/nucelo (os outros três são abortivos). Este nucelo é envolvido por tegumentos que deixam apenas uma abertura no ápice, o micrópilo. Os tegumentos teriam evoluído a partir de telomas (espórófilos estéreis). Ao conjunto completo (tegumentos, megasporângio/nucelo, megásporo) chamamos óvulo. Observámos que o megagametófito se desenvolve no interior do megásporo. A produção de gametângios (anterídios e arquegónios) por parte dos gametófitos e no seu interior, porém, é reduzida ou mesmo, nas angiospérmicas e Gnetales, ausente. Quando presentes, os arquegónios, em pequena quantidade, localizam- se no ápice superior do megagametófito. Se o megagametófito se desenvolve no megásporo, que por sua vez está encerrado no megasporângio/nucelo, o microgametófito tem origem no grão de pólen (= microgametófito imaturo endospórico). Este grão de pólen tem uma forma particular, com dois sacos aéreos/flutuadores (derivados da marca trilete). Em geral, não é necessária água à fecundação, sendo os vectores o vento ou animais. Nas Cycadophyta e Ginkgophyta, os gâmetas masculinos são flagelados; nas restantes, quando o pólen germina (numa gota polínica emitida pelo óvulo), a sua porção inferior emite um tubo polínico que alcança o óvulo pelo micrópilo, permitindo a fecundação (pelo envio de dois núcleos espermáticos). Nunca se diferenciam anterídeos. Após a fecundação, o óvulo desenvolve-se numa semente e os tegumentos numa testa. Nalgumas plantas, o óvulo maduro constitui a semente. Em plantas mais derivadas, contudo, desenvolve-se um embrião (esporófito jovem) antes da dispersão. Em adição, todas as plantas contêm reservas nutritivas, podendo estas ser derivadas do megagametófito. Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=apontamentos-biologia-vegetal 26 Todas as plantas com sementes possuem macrófilos e eustelas. Desenvolveram-se ainda os meristemas secundários como o câmbio vascular, que, por originar tecidos vasculares secundários, permite caules mais altos, e o câmbio subero-felodérmico, que conduz à formação feloderme e súber secundário, no conjunto, periderme. As porções do súber que se vão destacando chamam-se ritidoma. Incluem cinco divisões extantes: Cycadophyta, Ginkgophyta, Coniferophyta, Gnetophyta (no conjunto, gimnospérmicas) e Anthophyta (angiospérmicas ou plantas com flor). ANCESTRAIS DAS GIMNOSPÉRMICAS No final da era Paleozóica existia um grupo de plantas sem semente, de porte arbóreo, chamadas Progymnospermophyta, evoluídas a partir dos trimerófitos. A sua reprodução era por esporos livres, mas o seu caule já era semelhante ao das gimnospérmicas: apresentavam xilema e floema secundários e anéis de crescimento. Tinham ramos dispostos espiraladamente e folhas laminares. Deram origem às gimnospérmicas. Género representativo: Archaeopteris. Destacam-se dois grupos de gimnospérmicas extintas: as pteridospérmicas (parecidas com fetos, incluindo plantas pequenas e arbóreas – e.g. Medullosa – cujas frondes cresciam no topo do caule/tronco; inclui as Glossopteridales) e as cordaites (antepassadas das coníferas, incluindo arbustos e arbóreas, com longas folhas em forma de fita e caules e raízes com complexos sistemas vasculares secundários; possuíam estróbilos). Contemporâneas das Lycophyta arbóreas (e.g. Lepidodendron) e das cavalinhas gigantes (Calamites), viveram no Carbónico. No início do Pérmico, as plantas com sementes dominavam o ambiente terrestre. Incluíam alguns grupos extantes (Cycadophyta, Ginkgophyta) e algumas pteridospérmicas como as Glossopteridales (que poderão ter dado origem às Gnetophyta). Incluiam ainda as Bennettitales, parecidas com as modernas Cycas mas cujas estruturas reprodutoras se assemelhavam a flores; as Bennettitales teriam evoluído a partir das pteridospérmicas semelhantes a fetos como a Medullosa. GIMNOSPÉRMICAS As gimnospérmicas (grupo polifilético) extantes dividem-se em quatro divisões: Cycadophyta, Ginkgophyta, Coniferophyta e Gnetophyta. São todas as plantas com «sementes nuas»: óvulos e sementesexpostos na superfície dos esporófilos e estruturas análogas. CONIFEROPHYTA É o maior filo de gimnospérmicas e existe desde o Carbónico. Composto por árvores de elevadas dimensões (e.g. Sequoiadendron giganteum). As folhas são em forma de agulha ou escama. As estruturas reprodutoras femininas são estróbilos chamados pinhas. Pinus Nas plântulas, as folhas em forma de agulha (aciculares: redução da área de contacto com o exterior hostil, seco e frio) dispõem-se espiraladamente em volta do caule; após alguns anos de vida, dispõem-se em fascículos em braquiblastos (ramos pequenos que se ramificam de ramos principais, ou macroblastos, que também possuem folhas escamiformes; os braquiblastos são ramos de crescimento determinado, crescendo apenas um número específico de folhas cada um). Além da forma das folhas, outras adaptações ao clima incluem a espessa cutícula, as células sub-epidérmicas de paredes espessadas (hipoderme), entre outros. O mesófilo (tecido fundamental) é atravessado por ductos resiníferos. Os vasos são rodeados por tecido de transfusão (parênquima vivo e traqueídos mortos) que conduz materiais entre o mesofilo e os feixes vasculares. Domina o meristema apical, suprimindo a formação de gemas laterais (tronco não ramificado e vertical). Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 27 Os microsporângios e os megasporângios/nucelos nascem sobre estróbilos na mesma árvore bissexuada: os microstróbilos nos ramos inferiores e os megastróbilos (ou cones ovulados) nos ramos terminais. Embora sejam bissexuais, não praticam geralmente a autofertilização. Os microstróbilos são relativamente pequenos (1–2 cm) e compostos por muitos microsporófilos, arranjados espiraladamente: cada microsporófilo produz microsporângios. Cada microsporângios contém muitos microsporócitos (células-mãe de micrósporos), cada um dos quais sofre meiose e origina quatro micrósporos haplóides. Cada micrósporo desenvolve-se num grão de pólen (gametófito masculino jovem) alado, composto por quatro células: duas células protalares, uma célula geradora e uma célula do tubo. Já os megastróbilos (ou estróbilos ovulados) são muito maiores e mais complexos. São protegidos por um escudo de escamas ovulíferas (megasporófilos). Cada escama porta dois óvulos na superfície superior e uma bráctea na inferior. Os óvulos têm a estrutura já apresentada: no interior do megasporângio/nucelo há um único megasporócito, que origina quatro megásporos, três dos quais degeneram. A gota polínica desenvolve-se perto do micrópilo na Primavera, altura do ano em que as escamas da pinha se encontram abertas. O grão de pólen entra em contacto com o nucelo na câmara polínica. Só então se dá a meiose feminina, originando os quatro megásporos, dos quais um sobrevive e origina, lentamente, o megagametófito. Apenas ao fim de 15 meses o megagametófito diferencia dois ou três arquegónios na câmara arquegonial. Entretanto, o grão de pólen produziu um tubo polínico e a célula geradora produziu dois núcleos espermáticos, completando-se a maturação do gametófito masculino. Não há formação de anterídios. Finalmente, o tubo polínico encontra a oosfera de um arquegónio, dando-se a fertilização (o núcleo espermático extra degenera). Se mais de um embrião se desenvolver (poliembrionia, por fecundação das oosferas de vários arquegónios) tende a degenerar. Cada escama ovulífera tem duas sementes aladas na sua base, e uma bráctea. Ciclo de vida de Pinus (div. Coniferophyta) Outras coníferas Araucariaceae: incluem as araucárias (Araucaria) e as Wollemia. Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=apontamentos-biologia-vegetal 28 Taxaceae: inclui Taxus baccata (dióico), que não diferencia estróbilos femininos mas sim óvulos solitários carnudos, atractivos para as aves. Cupressaceae: ciprestes, com folhas escamiformes e estróbilos esféricos (gálbulas). Inclui as sequóias. CYCADOPHYTA Plantas parecidas com palmeiras e encontradas em regiões tropicais. Foram muito numerosas durante a era Mesozóica. Ao contrário das palmeiras, apresentam crescimento secundário verdadeiro a partir de um câmbio vascular. Incluem o género Cycas. As unidades reprodutivas das cicadáceas são folhas mais ou menos reduzidas às quais se unem os esporângios, agrupados em estruturas estrobiladas no ápice da planta. Ao redor do estróbilo, dispõem-se as folhas vegetativas no ápice da planta, formando uma coroa. As plantas são unissexuadas e os anterozóides são móveis. O estróbilo feminino tem um odor atractivo para chamar polinizadores e cada escama tem duas sementes com um tegumento carnudo e vermelho na base; o endosperma, porém, é tóxico. As raízes de Cycas são apogeotrópicas (crescem em direcção à superfície do solo) e abrigam cyanobacterias simbióticas, capazes de promover fixação de azoto, fotossíntese e toxinas que protegem as Cycas, sendo prejudiciais para os herbívoros. GINKGOPHYTA A Ginkgo biloba, fóssil vivo e única sobrevivente do filo, é facilmente reconhecível pelas folhas flabeladas (em forma de leque) e padrão de nervação dicotómico. Nas plântulas, as folhas são bilobadas. As folhas dispõem- se em tufos a partir dos braquiblastos (pequenos ramos que se ramificam a partir dos ramos principais, ou macroblastos). Os braquiblastos também seguram os pedúnculos dos óvulos (nascem aos pares; quando fecundados pelos gâmetas flagelados em meio líquido produzem sementes de tegumento carnudo). A espécie é dióica. É fonte de flavonóides, podendo ser usada para a memória e concentração e como antioxidante. GNETOPHYTA As Gnetophyta têm três géneros extantes: Gnetum (inclui árvores e trepadeiras de folhas grandes, simples, pecioladas), Ephedra (arbustos muito ramificados, de folhas pequenas e escamiformes) e Welwitschia (planta bizarra cuja maior parte fica enterrada no solo arenoso, com as partes expostas a constituir um disco maciço e lenhoso que produz somente duas folhas longas, com ramos portadores de estróbilos). Estas plantas apresentam algumas características angiospérmicas (apresentam traqueias, estruturas reprodutoras semelhantes a flores e dupla fertilização). São dióicas. Descarregado por Marco Gina (mdz2512625076@gmail.com) lOMoARcPSD|6103641