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Unidade III BOTÂNICA CRIPTÓGAMAS Profa. Lucimar Motta A conquista do ambiente terrestre x adaptações Fonte: http://guias.masmar.net/var/masmar/storage/images/gu%C3%ADas/r%C3%ADos-y-lagos/galicia/r%C3%ADo-barbanti%C3%B1o-o- vi%C3%B1ao,-punxin-y-arrabaldo.-ourense/musgos-y-l%C3%ADquenes/386806-1-esl-ES/Musgos-y-l%C3%ADquenes.jpg Plantas traqueófitas Plantas traqueófitas, também conhecidas como plantas vasculares, tiveram ancestrais aquáticos e a história de sua evolução acha-se ligada à história da ocupação progressiva do ambiente terrestre. Fonte: http://images.botany.org/set-11/ Adaptações Entre as diversas mudanças envolvidas em tal progressão evolutiva, destaca-se o desenvolvimento de: raízes; sistemas condutores eficientes. Fonte: http://images.botany.org/set-11/ Retomada histórica Para entender essas profundas mudanças, faz-se necessária uma retomada histórica desse processo evolutivo. Fonte: http://www.ufrgs.br/paleodigital/images/colunageologica.jpg Saturação do ambiente úmido Entre 420 e 380 m.a. (primeiras traqueófitas). Condições ambientais: Saturação: Ex.: turbidez da água. Seleção para características que permitissem a falta temporária de água. Adaptações Surgiram, então, sistemas radiculares especializados na captação de água e capazes de fixar plantas maiores. Fonte: http://oregonstate.edu/dept/nursery- weeds/weedspeciespage/nutsedge/nut_root_750.jpg Adaptações O aumento na cutinização da epiderme e das paredes celulares de células subepidérmicas amenizou ainda mais a perda de líquidos por transpiração. Fonte: https://www.abdn.ac.uk/rhynie/vascba sic.htm Adaptações O desenvolvimento de sistemas complexos de ramificação, maximizando a superfície fotossintética, foi acompanhado por sistemas mais eficientes de condução de água e sustentação obtidas com a produção de lignina nos tecidos vasculares. Fonte: http://www.kew.org/files/styles/co ntent_featured/public/assets/KPP CONT_028326.jpg?itok=DvoXsDH o Primeiras plantas vasculares A já extinta Rhynia (entre 420 e 380 m.a.) era planta que não possuía: raízes; folhas; era homospórica, ou seja, produzia apenas um tipo de esporo; o seu caule apresentava ramificação dicotômica. Fonte: a autora As raízes de Rhynia eram apenas rizoides que derivaram a partir da ramificação de um caule do tipo rizoma. Fonte: https://www.abdn.ac.uk/rhynie/vascbasic.htm Fonte: https://www.abdn.ac.uk/rhynie/vascbasic.htm Interatividade Entre as diversas mudanças envolvidas no processo evolutivo das plantas para a ocupação do ambiente terrestre, destaca-se o desenvolvimento de: a) Flores e raízes. b) Sementes e pólen. c) Raízes e sistema de condução. d) Raízes e frutos. e) Frutos e esporos. Resposta Entre as diversas mudanças envolvidas no processo evolutivo das plantas para a ocupação do ambiente terrestre, destaca-se o desenvolvimento de: a) Flores e raízes. b) Sementes e pólen. c) Raízes e sistema de condução. d) Raízes e frutos. e) Frutos e esporos. Surgimento das folhas As folhas parecem ter surgido mais de uma vez nas traqueófitas. As folhas de um grupo de plantas conhecidas como licófitas ou Lycophyta são consideradas micrófilas, ou seja, são simples e supostamente derivadas de esporângios estéreis. escama microfila Fonte: http://www2.mcdaniel.edu/Biology/botanyweb/earlyplants/leafevol_1.gif Surgimento das folhas As folhas das demais traqueófitas são folhas do tipo megáfilas, ou seja, são folhas, geralmente, grandes, com feixes vasculares ramificados; essas, por outro lado, teriam surgido diversas vezes a partir da expansão de ramos de um sistema de ramificações dicotômicas. Fonte: http://www2.mcdaniel.edu/Biology/botanyweb/earlyplants/leafevol_1.gif Produção de esporos A heterosporia, produção de micro e megásporos, o primeiro levando a formação de gametófitos masculinos e o segundo de gametófitos femininos, em plantas com sexos separados, também surgiu a partir de ancestrais homospóricos (sem diferenciação de esporos). Fonte: http://www.ucmp.berkeley.edu/IB181/VPL/Elp/ElpD/ElpD6.gif Evidências da ocupação terrestre Evidências de que a colonização do ambiente terrestre pelas plantas foi acompanhada pela dos animais. Fonte: https://www.abdn.ac.uk/rhynie/euthy.htm Fonte: https://www.abdn.ac.uk/rhynie/euthy.htm Florestas do Devoniano Formação de um câmbio nas plantas e o consequente crescimento secundário, assim como um sistema vascular mais eficiente permitiu que as plantas pudessem crescer em tamanho, aumentando, assim, seu tempo de vida. Archeopteris (progimnospermas) Racophyton (présamambaias) Fonte: http://www.dinosaurgardenplants.com/Devonia n%20Period%20Archaeopteris%20Forest%20La ndscape2.JPG Alterações e transformações ecológicas Formação de uma cobertura na superfície do solo composta (restos vegetais e animais) tornaria a principal fonte de nutrientes para ciclagem em ecossistemas florestais. Fonte: http://tim-pyrkov.narod.ru/olderfiles/2/44_devonian.jpg Perturbações ambientais O acúmulo de resíduos de natureza orgânica. Excesso de detritos orgânicos. Diminuição do gás carbônico atmosférico. Queda na temperatura do planeta, chegando às glaciações do final do Devoniano. No final do Devoniano ocorreu uma das três maiores extinções em massa. Plantas que tiveram diminuição até a extinção no final do Devoniano Archeopteris (progimnospermas) Fonte: http://www.cnrs.fr/cw/dossi ers/dosevol/imgArt/images/ Chap2/dubuis/Fig7.jpg Fonte: http://www.ucmp.berkeley.edu/devonian/archaeopteris.jpg Carbonífero x predomínio de licófitas Nesse período, as florestas eram diversificadas e marcadas pelo domínio de licófitas arbóreas, como Lepidodendropsis que predominava em áreas pantanosas. Fonte: http://www.devoniantimes.org/who/i mages/R-valmeyerodendron.jpg Fonte: http://www.visualphotos.com/photographer/20643/Ludek_Pesek Permiano: diminuição das licófitas Durante o Permiano, as licófitas foram gradativamente cedendo espaço para as gimnospermas, as quais dominaram a flora terrestre até o Jurássico e permitiram o aparecimento de vertebrados herbívoros terrestres. Fonte: http://scitechdaily.com/scientists-reconstruct-ancient-permian-ecosystem-from-ash-covered-plants/ Triássico Evidências do Triássico mostram predomínio de plantas com tecidos vasculares, formando caules espessos, com xilema em evidência. Fonte: http://pixabay.com/static/uploads/photo/2012/10/20/02/50/petrified-62171_640.jpg Esporófito: fase dominante Nas traqueófitas, o esporófito é a fase dominante no ciclo de vida. Ele é vistoso, possuindo diferenciação de raízes, folhas e caule. Já o gametófito se apresenta bem mais reduzido, especialmente nos grupos mais derivados. Fonte: http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9672/imagem205.jpg Interatividade A formação de um câmbio nas plantas e o consequente crescimento secundário, assim como um sistema vascular mais eficiente permitiu que as plantas pudessem crescer em tamanho. Qual tipo de tecido é predominante nesse tipo de crescimento? a) Floema. b) Epiderme. c) Xilema. d) Cutícula. e) Pelos. Resposta A formação de um câmbio nas plantas e o consequente crescimento secundário, assim como um sistema vascular mais eficiente permitiu que as plantas pudessem crescer em tamanho. Qual tipo de tecido é predominante nesse tipo de crescimento? a) Floema. b) Epiderme. c) Xilema. d) Cutícula. e) Pelos. Pteridófitas As plantas vasculares sem sementes constituem um grupo também conhecido como pteridófitas, nele está presente grande parte das plantas que conhecemos como samambaias, avencas e cavalinhas. Fonte: http://pixabay.com/static/uploads/photo/20 12/08/04/04/35/scouring-rush-horsetail- 53671_640.jpga Fonte:http://pixabay.com/static/uploads/photo/20 13/12/27/22/20/plant-234493_640.jpg Fonte: http://pixabay.com/static/uploads/photo/20 14/05/18/21/57/fern-347552_640.jpg Pteridófitas O termo “pteridófitas” tem origem no fato de as folhas jovens (báculos) apresentarem uma forma que lembra a posição de um feto humano no útero materno. Fonte: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3b/Tree_fern_frond_at_Akatarawa.jpg Características A água ainda é muito importante no processo reprodutivo, os gametas masculinos flagelados necessitam da água para chegarem aos arquegônios e realizarem a fecundação. Fonte: http://www.mundovestibular.com.br/content _images/1/Biologia/angiosperma/reprodupte ridofitas.jpg Características Os gametófitos desse grupo são estruturas de pequeno porte, com curto tempo de vida e que ocorrem em ambientes com água em abundância. Fonte: https://encrypted- tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcT1fB2cZ1w_I- i0vdz9s9cJAWnd7AkQoOWZm9q4flKf9lMdZ1S8 Fonte: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/ 4a/Onoclea_sensibilis_4_crop.jpg/220px- Onoclea_sensibilis_4_crop.jpg Fonte: http://www.deanza.edu/faculty/mccauley/6a_sit e_images/plants-images/fern-gameto-250.jpg Esporófito Alguns esporófitos atingem grandes portes e chegam ter a altura de palmeiras como a samambaiaçu, presente na flora nativa do Brasil. Fonte: http://pixabay.com/static/uploads/photo/2014/04/02/06/39/ferns-303016_640.jpg Características Geração duradoura é a fase esporofítica. Fonte: http://www.mundovestibular.com.br/conte nt_images/1/Biologia/angiosperma/reprod upteridofitas.jpg Características Esporófito: é a geração que produz os esporos e é fotossintetizante. Fonte: http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_2509/129.gif Esporos O grande porte e a ramificação dos esporófitos fizeram com que eles pudessem produzir um número de esporos Fonte: http://www.notapositiva.com/pt/trbestbs/biologia/imagens/11_dossier_tematico22.jpg Folhas férteis Fonte: http://2.bp.blogspot.com/-6TWWcEuRWPA/UJrT-eulm-I/AAAAAAAAALY/4zpu1xQQxnA/s1600/pteridofita+samambaia.jpg Folhas de dois tipos: férteis e/ou estéreis Fonte: http://www.nucleodeaprendizagem.com.br/anemia.jpg Folhas O esporófito possui folhas que nascem enroladas e são chamadas de báculos. Nas folhas jovens há presença de escamas e pelos ou tricomas que protegem a planta. Fonte: http://pixabay.com/static/uploads/photo/2014/08/06/21/11/ferns-412005_640.jpg Esporângio Esporângios (conjunto de esporos): muitas espécies de plantas vasculares sem sementes formam uma película na face inferior da folha, chamada indúsio (saco de esporo), que protege os esporângios. Folhas: https://lh5.googleusercontent.com/- 9A0P05tGFfg/UCDzicLn2nI/AAAAAAA Ael0/- YYQhzuAdmY/s1600/Adiantum%2520ra ddianum%2520%252814%2529.jpg Produção de esporos A grande maioria das plantas vasculares sem sementes tem a produção de esporos caracterizada como homosporada. Fonte: http://professores.unisanta.br/maramagenta/Imagens/pteridofitas/Psolu m%20esporors%20-%20Michael%20Clayton.jpg Produção de esporos A produção de dois tipos de esporos é conhecida como heterosporia. Produzindo os micrósporos e os megásporos, que são produzidos em microsporângio e megasporângio, respectivamente. Fonte: RAVEN, 2005 Produção de esporos Evidências mostram que a produção de esporo homosporado esteve presente nas primeiras plantas vasculares que se manteve nas plantas atuais. Interatividade Nas pteridófitas, a fase duradoura é aquela que reconhecemos como sendo uma samambaia, no sentido mais amplo da palavra; apresentando grande porte e ramificação. Qual o termo usado para designar essa fase do ciclo de vida? a) Esporo. b) Gameta. c) Gametófito. d) Esporófito. e) Báculo. Resposta Nas pteridófitas, a fase duradoura é aquela que reconhecemos como sendo uma samambaia, no sentido mais amplo da palavra; apresentando grande porte e ramificação. Qual o termo usado para designar essa fase do ciclo de vida? a) Esporo. b) Gameta. c) Gametófito. d) Esporófito. e) Báculo. Diversidade e classificação Existem cerca de 12.000 espécies de plantas vasculares sem sementes conhecidas em todo o mundo. Diversos sistemas de classificação durante muitos anos como “pteridófitas” mostram que elas formam um grupo artificial, uma vez que nem todas as espécies evoluíram a partir de um mesmo ancestral comum. Classificação atual Fonte: RAVEN, 2007 Grupos atuais Dois grandes grupos: Licófitas; Monilófitas (dentro de um grupo maior as Eufilófitas). Licófita Representantes: grupo de licopódios e selaginelas. Lycopodiaceae Selaginellaceae Fonte: http://luirig.altervista.org/cpm/albums/bot-036/001- lycopodium-annotinum.jpg Fonte: http://www.cloudjungle.com/CloudJungle/Selaginellaceae/Selaginell a/Selaginella%20mollis.jpg Monilófita O maior grupo das plantas vasculares sem sementes é o filo atual Monilophyta. Essa divisão basal em licófitas e eufilófitas ocorreu na metade do Devoniano, há cerca de 380 milhões de anos. Fonte: RAVEN, 2007 Representantes Quatro linhagens: Psilotopsida; Marattiopsida; Polypodiopsida; Equisetopsida. Psilotopsida Gênero Psilotum Gênero Ophioglossum Fonte: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0d/Psilotum.jpg Fonte: http://www.nature-diary.co.uk/nn-images/0605/060530- ophioglossum-vulgatum.jpg Marattiopsida Marattiaceae. Fonte: https://encrypted-tbn3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTwc1L7F7WSFQ-b9BfvoPgdgzyJu1p_GTIXxZIvWRnnfMNkeYyf6g Equisetopsida Equisetum (cavalinhas). Fonte: https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/originals/a1/b4/22/a1b4228ee89cd3d133468ae364d39955.jpg Polypodiopsida Polypodiopsida formam o grupo das samambaias aquáticas, como a Salvinia e a Marsilea. Salvinia Marsilea Fonte: http://www.mississippiferns.com/images/medium/Salvinia minima Baker 205 500.jpg Fonte: http://rusoares65.pbworks.com/f/1234728524/marsilea%20sp.jpg Polypodiopsida Demais representantes são praticamente todas as samambaias que conhecemos. Fonte: http://pixabay.com/static/uploads/photo/2013/12/27/22/20/plant- 234493_640.jpg Fonte: http://pixabay.com/static/uploads/photo/2014/05/18/21/57/fern- 347552_640.jpg Relevância econômica Ornamental. Representantes fósseis (contribuição na formação de parte das reservas de carvão vegetal). Algumas espécies são utilizadas na alimentação, especialmente no Oriente. Samambaia aquática Azolla realiza uma associação com as algas azuis (Anabaena azollae), fixando o nitrogênio (enriquecimento do solo). Interatividade As “pteridófitas” formam um grupo artificial, uma vez que nem todas as espécies evoluíram a partir de um mesmo ancestral comum. Quais são as duas grandes linhagens atuais de pteridófitas? a) Licófitas e hepáticas. b) Hepáticas e antóceros. c) Licófitas e monilófitas. d) Avencas e trevos. e) Licopódios e monilófitas. Resposta As “pteridófitas” formam um grupo artificial, uma vez que nem todas as espécies evoluíram a partir de um mesmo ancestral comum. Quais são as duas grandes linhagens atuais de pteridófitas? a) Licófitas e hepáticas. b) Hepáticas e antóceros. c) Licófitas e monilófitas. d) Avencas e trevos. e) Licopódios e monilófitas. ATÉ A PRÓXIMA! Slide Number 1 A conquista do ambiente terrestre x adaptações Plantas traqueófitas Adaptações Retomada histórica Saturação do ambiente úmido Adaptações Adaptações Adaptações Primeiras plantas vasculares Slide Number 11 Interatividade Resposta Surgimento das folhas Surgimento das folhas Produção de esporos Evidências da ocupação terrestre Florestas do Devoniano Alterações e transformações ecológicas Perturbações ambientais Plantas que tiveram diminuiçãoaté a extinção no final do Devoniano Carbonífero x predomínio de licófitas Permiano: diminuição das licófitas Triássico Esporófito: fase dominante Interatividade Resposta Pteridófitas Pteridófitas Características Características Esporófito Características Características Esporos Folhas férteis Folhas de dois tipos: férteis e/ou estéreis Folhas Esporângio Produção de esporos Produção de esporos Produção de esporos Interatividade Resposta Diversidade e classificação Slide Number 46 Grupos atuais Licófita Monilófita Representantes Psilotopsida Marattiopsida Equisetopsida Polypodiopsida Polypodiopsida Relevância econômica Interatividade Resposta Slide Number 59
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