evolução das plantas

Prévia do material em texto

ESPERMATÓFITAS
plantas vasculares com sementes
Gimnospermas e Angiospermas
Vegetação do Mesozoico: Coníferas e 
Cicas
Vegetação do Cenozoico: Plantas com flores 
e frutos
gramíneas
ESPERMATÓFITAS (plantas com sementes)
PLANTAS QUE CONQUISTARAM OS AMBIENTES TERRESTRES A PARTIR DO 
MESOZOICO
-Mesozoico, inicio cerca de 248 mi. a. 
-Mudança climática para um clima mais árido
-Desparecimento das FLORESTAS DE PTERIDÓFITAS de 
ambientes úmidos predominantes até então. 
ADVENTO DO POLÉM: CONFEREM ÀS EMBRIÓFITAS INDPENDÊNCIA DA 
ÁGUA PARA REPRODUÇÃO 
ESTRUTURAS QUE CONTÉM E TRANSPORTAM OS GAMETAS MASCULINOS 
QUE FECUNDAM OS ÓVULOS 
SEMENTES
NÃO TENDO A DEPENDÊNCIA DA ÁGUA PARA 
GRÃOS DE PÓLEM
PÓLEN : produzidos pelas:
PINHAS MASCULINAS DAS 
GIMNOSPERMAS
FLORES DAS ANGIOSPERMAS
SEMENTES DE GIMNOSPERMAS SEMENTES E FRUTOS DE ANGIOSPERMAS
Transição Paleozoico – Mesozoico = extinção de 95% da vida 
marinha e 75% da vida terrestre
FLORESTAS DE PTERIDÓFITAS DO PALEOZOICO CONTRAEM
FLORESTAS DE GIMNOSPREMAS EXPANDEM 
Transição Mesozoico – Cenozoico = “ GRANDE EXTINÇÃO” “ fim 
dos dinossauros
DIVERSIFICAÇÃO DAS GINMOSPERMAS
Características climáticas 
Altas temperaturas 
Triásico: clima seco e quente
Jurássico: aumento do nível dos oceanos ( clima mais 
úmido) –evaporação – florestas exuberantes
Cretáceo: temperaturas mais amenas
VARIAÇÃO DA TEMPERATURA EM FUNÇAÕ DA LATITUDE
ESPERMATÓFITAS (plantas com sementes)
GIMNOSPERMAS - EVOLUÇÃO
EVOLUÇÃO DAS PRÓ-GIMNOSPERMAS 
final do período Devoniano e início do período Carbonífero (~ 354 
Ma). 
As pró-gimnospermas = transição entre as pteridófitas e as 
gimnospermas.
Único grupo de plantas sem sementes que não foi extinta no final 
do Devoniano
aproximadamente 360 Ma atrás. 
Especula-se que este filo tenha sido o ancestral das plantas com 
sementes, as gimnospermas e as angiospermas.
Progimnospermas
• O advento do pólem e das sementes permitiu a 
colonização de áreas sem umidade constante.
• PÓLEM: independência da água para fecundação e 
o transporte do gameta masculino até o óvulo se 
dá pelo vento (anemocoria)
• SEMENTE: protege o embrião do dessecamento, 
provê nutrientes e podem ficar anos ou até 
décadas no ambiente até surgir condições para a 
germinação e colonizar áreas distantes da planta 
mãe
Polinização em gimnospermas
(vento)
As gimnospermas surgiram no Devoniano (Paleozóico), ca. 360 
m.a. 
No Carbonífero, já estavam diversificadas, e atingiram seu 
auge no Triássico (Mesozóico), ca. 200 m.a. 
Atualmente, abrangem quatro grupos bem definidos (filos) –
GINKGOPHYTA, CYCADOPHYTA, CONIFEROPHYTA, 
GNETOPHYTA
São 80 gêneros e 870 espécies, principalmente nas regiões 
temperadas. 
Alguns grupos dominam grandes áreas florestais, como é o 
caso das CONÍFERAS na taiga; 
Outros são representados por populações isoladas em regiões 
tropicais e subtropicais, como é o caso da maioria das CICAS;
Outros ainda são extremamente localizados, como é o caso da 
GINGKO BILOBA, considerada um fóssil vivo, o único 
remanescente de uma linhagem, atualmente encontrada apenas 
em florestas remotas da China,
A WELWITSCHIA MIRABILIS (Gnetales) , espécie pitoresca e 
encontrada apenas no deserto da Namíbia, no sudeste da África.
No passado
CICADÓFITAS e GINKGÓFITAS, dominaram a paisagem durante os 
períodos Triássico e Jurássico. Mas declinaram rapidamente no 
decorrer do Cretáceo, à medida que se desenvolviam 
as ANGIOSPERMAS. Hoje em dia são vegetais relativamente 
raros. 
QUATRO FILOS DE GIMNOSPERMAS
GINKGOPHYTA
A grande maioria das espécies é fóssil. Ginko biloba é a única planta viva 
conhecida pertencente a este filo. 
Ginkgo biloba, único sobrevivente de um antigo grupo de plantas que existiram 
há mais de 200 milhões de anos e que parece ter sobrevivido sem modificações 
significativas desde o fim do Triásico ou início do Jurássico, o que representa, 
para esta espécie, uma existência de cerca de 150 milhões de anos. O próprio 
período de vida desta árvore é de cerca de 1000 anos, o que a inclui entre os 
organismos com maior longevidade.
CYCADOPHYTA
Apresentam folhas coriáceas e caule lenhoso designado paquicaule.
Foram muito abundantes no mesozóico. São vegetais dióicos (os sexos são 
separados) de regiões tropicais, assemelhando-se a uma pequena 
palmeira. Conhecem-se no entanto exemplares que atingem até 20 metros 
de altura.
Dois gêneros existentes : CYCAS E ZAMIA
Zamia furfuracea
Lepidozamia hopei
Cycas platyphylla
http://www.plantsystematics.org/cgi-bin/dol/dol_terminal.pl?taxon_name=Cycas&rank=genus
http://www.plantsystematics.org/cgi-bin/dol/dol_terminal.pl?taxon_name=Cycas_platyphylla&rank=binomial
CYCADACEAE
ZAMIACEAE
GNETÓFITAS
Consideradas precursoras das angiospermas
Apresenta xilema secundário
Engloba três gêneros:
EPHEDRA
GNETUM
WELWITISCHIA
Apresentam estruturas semelhantes a flores 
Welwitschia mirabilis
Distribución mundial de Gnetum
Gnetum gnemon
Distribuição do Gênero Ephedra
Ephedra monosperma
Ephedra viridis
Ephedra nevadensis
CONIFERÓFITAS
No início da Era Mesozóica, ocasião em que tanto coniferófitas, 
cicadófitas e ginkgófitas, vivenciaram surto evolutivo.
As coníferas são ecologicamente importantes. São as plantas 
dominantes na taiga (HN), e também em climas frios nas montanhas 
mais ao sul. 
Economicamente a menor diversidade resulta em maior número de 
indivíduos, o que facilita a exploração para madeira e celulose
As coníferas boreais têm muitas adaptações para o inverno. O 
formato estreito e cônico das coníferas do norte e seus galhos 
inclinados para baixo ajudam a remover a neve. Muitos deles 
alteram sazonalmente sua bioquímica para torná-los mais resistentes 
ao congelamento.
As coníferas parecem ser um dos táxons que se beneficiaram do 
evento de extinção Permiano - Triássico e foram as plantas terrestres 
dominantes da era Mesozoica. 
CONIFERÓFITAS-(ORDEM- FAMÍLIA- Gênero) 
ORDEM PINALES
FAMÍLIA PINACEAE: Cedrus, Pinus, Cathaya, Picea, Ps
eudotsuga, Larix, Pseudolarix, Tsuga, Nothotsuga, Ke
teleeria,Abies
ORDEM ARAUCARIALES
FAMÍLIA ARAUCARIACEAE: Araucaria, Wollemia, Aga
this
FAMÍLIA PODOCARPACEAE: Phyllocladus, Lepidotha
mnus, Prumnopitys, Sundacarpus, Halocarpus, Parasi
taxus,Lagarostrobos, Manoao, Saxegothaea, Microca
chrys, Pherosphaera, Acmopyle, Dacrycarpus, Dacryd
ium,Falcatifolium, Retrophyllum, Nageia, Afrocarpus,
Podocarpus
http://pt.wikipedia.org/wiki/Pinales
http://pt.wikipedia.org/wiki/Pinaceae
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Araucariales&action=edit&redlink=1
http://pt.wikipedia.org/wiki/Araucariaceae
http://pt.wikipedia.org/wiki/Podocarpaceae
• ORDEM CUPRESSALES
– FAMÍLIA SCIADOPITYACEAE: Sciadopitys
– FAMÍLIA CUPRESSACEAE: Cunninghamia, Taiwania
, Athrotaxis, Metasequoia, Sequoia, Sequoiadendr
on, Cryptomeria,Glyptostrobus, Taxodium, Papuac
edrus, Austrocedrus, Libocedrus, Pilgerodendron,
Widdringtonia, Diselma,Fitzroya, Callitris (incl. Acti
nostrobus), Neocallitropsis, Thujopsis, Thuja, Fokie
nia, Chamaecyparis, Cupressus,Juniperus, Calocedr
us, Tetraclinis, Platycladus, Microbiota
– FAMÍLIA TAXACEAE: Austrotaxus, Pseudotaxus, Ta
xus, Cephalotaxus, Amentotaxus, Torreya
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Cupressales&action=edit&redlink=1
http://pt.wikipedia.org/wiki/Sciadopityaceae
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cupressaceae
http://pt.wikipedia.org/wiki/Taxaceae
PODOCARPACEAE
Podocarpus totara NZ
Afrocarpus falcatus AF
Podocarpus lambertii
Dacrycarpus dacrydioides NZ
PINACEAE
Pinus ponderosaPinus sylvestris
Cedrus libani
larix sibirica
ARAUCARIACEAE
Agathis lanceolata New Caledonia
Araucaria araucana
Araucaria columnaris AU
CUPRESSACEAE
Sequoia sempervirens
Taxodium Distichum
Sequoiadendron giganteum
http://pt.wikipedia.org/wiki/Sequoia_sempervirens
SCIADOPITYACEAE
Sciadopitys verticillata
TAXACEAE
Austrotaxus spicata NC
Taxus baccata
Taxus brevifolia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Taxaceae
PAISAGEM DE FLORESTAS DE ARAUCÁRIAS HÁ 200 Mia 
quando os continentesformaram a PANGEA
O Triássico foi caracterizado pelo calor, vastos desertos e mares quentes
SIMULAÇÃO DO AMBIENTE DO TRIÁSSICO ( ESQUERDA) E DO JURÁSSICO (DIREITA) 
O período Jurássico foi o auge da vida dos dinossauros. 
Calcula-se que 80% deles viviam em regiões costeiras, 
fugindo das intensas secas do inverno. 
No Jurássico, surgiram os PINHEIROS de grande porte
As plantas eram adaptadas para intensos períodos secos, 
com fecundação independente da água 
(ANGIOSPERMAS).
Não havia grama (ela só surgiu no início da Era 
Cenozoica, há cerca de 65 milhões de anos).
.
Inicio: extinção em massa mais 
conhecido (Dinossauros)
intensos movimentos de placas 
tectônicas
Formação do Oceano Atlântico
Formação do Oceano Indico
Continua o domínio dos répteis 
(dinossauros), 
Aparecimento e rápido florescimento 
dos vegetais produtores de flores e 
frutos (angiospermas).
Final: extinções de vários grupos 
dominantes muitos grupos de 
microrganismos (foraminíferos) vários 
invertebrados (rudistas, amonitas) e 
sobretudo os vertebrados os répteis
Causas: impactos de meteoros e/ou 
mudanças ambientais
Terra durante o Cretáceo 142 mi.a. - 65 mi. a. 
Credit: Dr Ron Blakey, NAU Geology.
Cretáceo
http://www.rc.unesp.br/museupaleonto/cretaceo.htm
http://jan.ucc.nau.edu/~rcb7/globaltext2.html
DISTRIBUIÇÃO DAS FLORESTAS PLUVIAIS NO 
CRETÁCEO TARDIO E ATUALMENTE
Paisagem típica da 
Asustralia no Cretáceo 
tradio
ca. 75 million years ago.
Image: Karen Carr
Australian Museum
POSIÇÃO DA Australia 
durante o Cretáceo tardio 
ANGIOSPERMAS
flores coloridas com odores e nutritivas (pólen) para atração de 
polinizadores 
frutos com nutrientes para as sementes e para atração de 
dispersores
Estigma - Parte achatada do 
carpelo, situada na sua 
extremidade superior; possui 
um líquido pegajoso que 
contribui para a fixação do 
grão de pólen. 
Polinização em angiospermas
As angiospermas teriam divergido de uma Pteridosperma na transição 
Jurássico-Cretáceo {130 e 90 Ma} (Crane et al., 1995), atingindo a dominância 
entre 50 ~ 80 Ma (Axelrod, 1970) logo após a ocorrência da quinta extinção em 
massa (KT) (Zunino e Zullini, 2003). 
Segundo Stuessy (2004), as Pteridospermas (fetos produtores de sementes) 
teriam evoluído com o surgimento do carpelo seguido da ocorrência de dupla-
fertilização e somente após estas duas etapas evolutivas é que teriam ocorrido 
as mutações responsáveis pelo aparecimento das partes que compõem a flor 
(i.e., sépalas e pétalas). Esta transição teria levado mais de 100 Ma para se 
tornar completa.
Os carpelos são, 
anatomicamente, folhas 
modificadas que se fecham 
sobre os óvulos, formando 
o ovário das flores
Archaeopteris (Progimnospermas)
ANGIOSPERMAS SÃO DOMINANTES NO MUNDO TODO
300 a 400 famílias
240 a 300 mil espécies
Pteridófitas de 10 mil espécies
Gimnospermas 750 espécies 
(Willis e McElwain, 2002; Bernardesde- Oliveira, 2004). 
O aparecimento e a rápida diversificação das eudicotiledôneas e das 
monocotiledôneas levaram estas plantas a uma dominância crescente 
durante o Cretáceo superior (100 ~ 65 Ma.). 
Desde 90 Ma., as angiospermas já haviam atingido a dominância em todo o 
Hemisfério Norte. 
Nos 10 milhões de anos seguintes atingiram a dominância no Hemisfério 
Sul, por possuírem as CARACTERÍSTICAS ADAPTATIVAS DE RESISTÊNCIA À 
SECA E AO FRIO tais como folhas lisas de tamanho reduzido, vasos 
condutores mais eficientes e semente resistente que protege o embrião 
contra a dessecação
O surgimento do HÁBITO DECÍDUO também ocorreu bem cedo na 
evolução deste grupo permitindo que as plantas pudessem ficar 
relativamente inativas nos PERÍODOS DE SECA, CALOR OU FRIO 
extremo, o que provavelmente contribuiu para este sucesso 
verificado nos últimos 50 Ma, quando o clima no mundo sofreu 
mudanças frequentes (Raven et al., 1995). 
Um dos fatores mais importantes, para as angiospermas, talvez 
tenha sido a EVOLUÇÃO DO SISTEMA REPRODUTIVO QUE 
PERMITIU A POLINIZAÇÃO MAIS PRECISA e um MECANISMO DE 
DISPERSÃO DE SEMENTES MAIS ESPECIALIZADO. Assim, os 
indivíduos puderam ocorrer amplamente dispersos em muitos 
tipos de habitats diferentes, tais como o deserto, montanhas e 
águas rasas, deixando de se desenvolver apenas em mar aberto e 
nas regiões polares. 
Temperaturas mundialmente 
elevadas gerando florestas 
tropicais, subtropicais e florestas 
decíduas densas. (primeiras 
Floresta pluviais)
Regiões polares livres de gelo e 
cobertas com coníferas e arvores 
decíduas.
As Angiospermas continuam a 
proliferar e coevoluem com insetos 
polinizadores.
Pequenos animais, assim como 
aves, repteis, anfibios e insetos que 
sobreviveram ao K-T diversificaram 
e dispersaram pelo mundo
Paleoceno 65-54.8 mi. a.
Temperatura global BIOMAS
BIOMAS TROPICAIS
BIOMAS NÃO TROPICAIS
POSIÇÃO DOS CONTINENTES: 
PALEOCENO
Eoceno 
Inicio: aquecimento global
Expansão das florestas e 
crescimento de arvores nas 
áreas polares
queda das temperaturas 
globais
Formação do Himalaia
Diversificação das 
gramíneas, mas limitadas 
em extensão
Inicio :54.8 mi. a.
Fim :33.7 mi. a.
Oligoceno
Resfriamento global
Presença de glaciares
Expansão das pradarias nas áreas tropicais e redução das florestas. 
Animais evoluem para ambientes abertos
Surgimento de muitos predadores de ruminantes
inicio:33.7 mi. a.
fim:23.8 mi. a.
Mioceno
Surgimento e diversificação dos macacos
Pradarias continuam a expansão
Floresta encolhem
Surgimento das florestas de algas marinhas
inicio:23.8 mi. a.
fim:5.3 mi. a.
PLIOCENO
Flutuação climática para mais frio
Polo norte com gelo permanente 
Expansão das pradarias e da tundra
Inicio 5.3 mi. a.
Fim :2.6 mi. a. 
A mudança para um clima mais frio, seco e sazonal reduziu as espécies tropical pelo 
mundo. Florestas decíduas proliferaram e floresta de coníferas e tundra cobriu 
grande parte do H.N.. As pradarias se expandiram por todos os continentes (exceto 
Antarctica). Florestas tropicais ficaram limitadas a uma estreita faixa no 
EquadorTropical, e as Savanas Secas e Desertos apareceram na Asia e Africa
Plioceno tardio onde é hoje a argentina 
ca. 3 milhões de anos atras (by Óscar 
Sanisidro)
Pleistoceno
Expansão e retração de geleiras (diversas)
Intercalado por períodos quentes (ca. 20 ciclos)
Temperaturas globais 5°C menores que atuais
Clima muito mais seco
Água armazenada em geleiras
Expansão dos desertos
Evolução da espécie humana
Inicio: 2.6 mi. a.
Fim:11.7 mi. a.
VEGETAÇÃO POTENCIAL ATUAL
VEGETAÇÃO NO ÚLTIMO MÁXIMO GLACIAL 
18.000 ANOS ATRÁS
VEGETAÇÃO NO INÍCIO DO HOLOCENO 
8.000 ANOS ATRÁS 
Holoceno
11.500 - tempo atual
Retração das geleiras
Expansão das florestas
Ainda constitui a era de gelo (fase 
interglacial)
Diversidade de angiospermas 
220-270 mil espécies
Angiospermas 89,4% das espécies de plantas atuais
Gimnospermas 0,29% das espécies de plantas atuais
Pteridófitos 3,99% das espécies de plantas atuais
Briófitas 3,61% das espécies de plantas atuais
Hepáticas 2,28% das espécies de plantas atuais
Licófitas 0,38% das espécies de plantas atuais
Cavalinhas (Sphenóphytas) 0,05% das espécies de plantas atuais
453 famílias (Judd et al., 2002; APG II, 2003; Soltis et al., 2005)