(Aula 4) Origem e evolução das Gimnospermas

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Taxonomia e Sistemática Vegetal
Profa. Dra. Amanda Cristina Esteves Amaro
Origem e evolução 
das Gimnospermas
Plano de aula
1. Espermatófitas;
2. Gimnospermas;
3. Referências bibliográficas.
1. Espermatófitas
• Espermatófitas = Plantas com sementes:
 Plantas que produzem sementes e apresentam o corpo
diferenciado em raiz, caule e folhas, com um sistema
vascular composto por xilema e floema e com uma
alternância de gerações. Dentro desse grupo encontramos
as gimnospermas e as angiospermas.
• Spermatophyta;
• Linhagem mais diversificada das plantas vasculares  cerca
de 270.000 espécies atuais;
• “Gimnospermas” e Angiospermas.
Filogenia das Espermatófitas
(Judd et al, 2009)
• Características:
 Produção de lenho (xilema secundário)  câmbio vascular
 crescimento lateral;
 Ramificação axilar (antes era dicotômico):
o Caule em posição central axial.
 Produzem sementes óvulo maduro contendo o embrião.
 Heterosporia  formação da semente é uma forma
extrema de heterosporia;
 Independência da água para a fecundação polinização.
(Gonçalves; Lorenzi, 2007)
1.1 Como a semente evoluiu?
1) Retenção do megásporo dentro do megasporângio 
Megasporângio não libera mais os esporos;
2) Redução do n° de células-mãe de megásporos em cada
megasporângio para 1;
3) Sobrevivência de apenas 1 megásporo produzido pela
célula-mãe (3 degeneram);
4) Desenvolvimento endospórico do megamagetófito
(dentro do megasporângio);
5) Desenvolvimento do embrião (esporófito jovem) no
interior do megagametófito, retido dentro do
megasporângio (nucelo = tecido nutritivo);
6) Formação de tegumento que envolve o megasporângio
(proteção) (abertura = micrópila);
7) Modificação do ápice do megasporângio para receber os
micróporos (pólen).
• Semente = órgão de dispersão  responsável pela
dominância das espermatófitas na flora atual;
• Grande valor de sobrevivência:
 Proteção do embrião (esporófito jovem) contra
herbivoria, doenças e desidratação;
 Armazenamento de reservas para o desenvolvimento do
embrião.
• Óvulo imaturo = Megasporângio, envolvido por 1 ou 2
camadas de tegumento:
• Tecido nutritivo do megasporângio nucelo;
• Grão de pólen = micrósporo dentro do qual o
microgametófito se desenvolveu.
(Raven et al., 2001)
2. Gimnospermas
• Plantas com sementes nuas:
 Do grego:
o Gymno = nua;
o Sperma = semente.
• Falta a proteção de um estrutura ao redor (fruto 
Angiospermas);
• Importância econômica:
 Fonte de madeira e resinas;
 Ornamentais.
• Características:
 Óvulos formam-se sobre os megasporófilos (escamas-
folhas);
Microsporângios e Megasporângios reunidos em estróbilos
miscrostróbilo e megastróbilo;
 Polinização (produção de muito pólen):
o Vento anemofilia;
o Besouros.
Micrópila produz secreção aquosa para reter o pólen;
 Fecundação simples (não formam endosperma 2ário);
 Lenhosas (árvores, arbustos ou lianas);
 Vegetação predominante em regiões frias e árticas.
• Atualmente existem 4 linhagens de Gimnospermas:
 Cycadales (Cycas);
 Ginkgoales (Família da Ginkgo biloba  cultivada no leste
asiático, 1 planta vive mais de 1000 anos);
 Coniferales;
 Gnetales (Ephedraceae; Gnetaceae);
• Em conjunto cerca de 15 famílias, 75-80 gêneros e 820
espécies;
• Vamos focar nas principais famílias de interesse agronômico.
2.1 Cycadaceae
Cycadales (ordem);
Família das Cycas;
• Concentra-se no sudeste asiático, Oceania e Madagascar;
• Plantas perenes;
• Aspecto de palmeira (caule aéreo) ou aspecto de
samambaias arborescentes (caule subterrâneo);
• Dióicas (plantas diferentes):
Microstróbilos  numerosos microsporófilos com
numerosos microsporângios;
Megastróbilo ausente  megasporófilos agrupados no
ápice dos ramos (não agrupados em estróbilos) com 2-8
óvulos na margem.
• Sementes grandes, arredondadas, carnosas;
• Folhas:
 Compostas (pinadas);
 Pecioladas;
 Alternas espiraladas, concentradas no ápice dos ramos;
 Folíolos circinados quando jovens;
 Nervura central (sem nervuras laterais).
 1 gênero Cycas (20-90 espécies);
 Brasil gênero introduzido cultiva-se 2 espécies:
o Cycas circinalis L.
o Cyca revoluta Thunb.
 Importância econômica:
o Ornamentais;
o Caule é fonte de um tipo de amido denominado sagu;
Obs. Aula prática: Cycas circinalis L.
Cycas revoluta Thunb. Cycas circinalis L.
(Judd et al, 2009; Souza; Lorenzi, 2012)
Cycadaceae
2.2 Pinaceae
Coniferales (ordem)
Família do pinheiro
• Ampla distribuição no Hemisfério Norte;
• Árvores ou ocasionalmente arbustos;
• Monóicos (mesmas plantas):
Microstróbilos  não coriáceos, com numerosos
microsporófilos, os quais apresentam 2 microsporângios.
Grãos de pólen com vesículas de ar (anemofilia);
Megastróbilo  coriáceos, maiores e menos numerosos
que os microstróbilos, com numerosos megasporófilos com
2 óvulos invertidos (micrópila dirigida em direção ao eixo
do cone)
• Sementes aladas;
• Canais resiníferos nos lenhos e folhas;
• Ramos opostos ou verticilados;
• Folhas:
 Simples;
 Aciculares;
 Alternas e agrupadas em feixes curtos braquiblastos;
 Uninérveas.
 11 gêneros (200 espécies);
 Brasil gêneros introduzidos:
o Cedrus; Pinus; Picea; Tsuga.
 Importância econômica:
o Casca e/ou folhas aromáticas;
o Produção de madeira (de qualidade), papel e resina;
o Ornamentais;
Aula prática: Pinus elliottii Engem.
Pinus elliottii Engem.
(https://www.plantant.com; http://web.fscj.edu/)
Pinaceae
Visão longitudinal de um
microstróbilo de Pinus,
evidenciando microsporófilos e
microsporângios com grãos de
pólen
(Raven et al., 2001)
2.3 Cupressaceae
Coniferales (ordem)
Família do cipestre
• Ampla distribuição em todo o mundo;
• Árvores ou arbustos;
• Monóicos (mesmas plantas):
Microstróbilos com numerosos microsporófilos, os quais
apresentam 2-10 microsporângios;
Megastróbilo  com numerosos megasporófilos com 1-20
óvulos.
• Sementes aladas;
• Madeira e folhagem aromáticas;
• Folhas:
 Simples;
 Escamiformes, aciculadas; lanceoladas;
 Alternas, opostas ou verticiladas;
 Uninérveas.
 30 gêneros (130 espécies);
 Brasil gêneros introduzidos:
o Callistris, Chamaecyparis, Cryptomeria, Cunninghamia,
Cupressus, Fitzroya, Juniperus, Platycladus, Sequoia,
Sequoiadendron, Taxodium, Thuja, Thujopsis.
 Importância econômica:
o Produção de madeira (de qualidade), papel e resina;
o Madeiras aromáticas fabricação de essências;
o Ornamentais.
Aula prática: Cupressus spp.
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Cupressus lusitânica Mill.
“cedrinho”
Cupressaceae
2.4 Araucariaceae
Coniferales (ordem)
Família do pinheiro-do-paraná
• Árvores;
• Dióicas ou Monóicos:
Microstróbilos com numerosos microsporófilos, os quais
apresentam 6-20 microsporângios;
Megastróbilo  maiores e menos numerosos que os
microsporófilos, com numerosos megasporófilos com 1
óvulo, óvulos livres ou imersos na ligula.
• Sementes aladas ou não;
• Folhas:
 Simples;
 Sésseis (sem pecíolo) ou com pecíolo curto;
 Alternas espiraladas;
 Uninérveas.
 3 gêneros (40 espécies);
 Brasil gêneros nativo:
o Aracucaria  Araucaria angustifolia (pinheiro-do-
paraná) (única espécie no Brasil)  ocorrência no Sul do
Brasil e em áreas de altitude do Sudeste. (Atualmente
ameaçada de extinção).
 Importância econômica:
o Produção de madeira (de qualidade);
o Pinhão (semente) alimento;
o Ornamentais.
Aula prática: Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze
Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze (S
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Araucariaceae
(Judd et al, 2009)
Referências Bibliográficas
- SOUZA, V.C; LORENZI, H. Botânica sistemática: guia ilustrado
para identificação das famílias de fanerógamas nativas e
exóticas do Brasil baseado em APG III. 3ed. Nova Odessa:
Instituto Plantarum, 2012.
- JUDD, W. S.; CAMPBELL, C.S.; KELLOG, E.A.; STEVENS, P.F.;
DONOGHUE, M.J. SistemáticaVegetal: Um enfoque
filogenético. 3ed. Porto Alegre: Artmed, 2009.
- JOLY, A.B. Botânica: introdução à taxonomia. 13 ed. São Paulo:
Companhia Editora Nacional, 2002.
- RAVEN, P.H.; EVERT, R.F.; EICHHORN, S.E. Biologia Vegetal.
7ed. Rio de Janeiro: Ed. Guanabara, Koogan S.A., 2007