As plantas
estão presentes na Terra há milhões de anos, em praticamente todos os biomas do
planeta. Desempenhando papel fundamental na produção de matéria orgânica e de
gás oxigênio, juntamente com as algas e cianobactérias, elas são as principais
responsáveis pela nutrição dos demais seres vivos da Terra. Além disso, as
plantas são importantes em diversas atividades humanas, como a medicina, a
indústria farmacêutica, cosmética e moveleira. Neste capítulo, você estudará as
características das plantas e sua classificação em quatro grupos, dentre os
quais o das angiospermas será visto com mais detalhes
Reino Plantae
Muitos cientistas defendem a ideia
de que todas as plantas provavelmente evoluíram de ancestrais protistas pluricelulares,
como as algas verdes. Existem evidências de que, a partir deles, as plantas se
diversificaram em grupos e desenvolveram inúmeros mecanismos anatômicos e
fisiológicos, como sistemas de condução da seiva, produção de flores, frutos e
sementes, entre outros. Atualmente, há cerca de 280 mil espécies de plantas
catalogadas e, com base em características comuns, é possível dividi-las em
quatro grandes grupos: briófitas, pteridófitas, gimnospermas e angiospermas.
Características gerais
As plantas são organismos
eucariontes, pluricelulares e autótrofos. Diversos pigmentos, como os
fotossintetizantes (clorofilas a e b) e os acessórios (carotenoides
e ficobilinas, entre outros), estão presentes nesses organismos. A realização
da fotossíntese, fenômeno biológico crucial para a vida na Terra, é uma das
características mais marcantes das plantas. No entanto, a fotossíntese também é
realizada por representantes de outros reinos, como Monera e Protista. A
característica que distingue plantas de algas é que todos os membros do reino
Planta possuem embriões multicelulares e nutricionalmente dependentes das
plantas que os originaram.
Todas as plantas possuem como
reserva energética nutritiva o amido, substância resultante da união de
milhares de moléculas de glicose (produto da fotossíntese), e a celulose
como o principal componente da parede celular.
As plantas podem reproduzir-se de
forma assexuada ou sexuada. No primeiro caso, estão envolvidos mecanismos de
multiplicação vegetativa, apresentados no volume 1 desta coleção. No segundo
caso, ocorrem complexos ciclos envolvendo diversas estruturas, como veremos
adiante.
Os sistemas de classificação e os grandes
grupos de plantas
A classificação das plantas
baseia-se em diversos parâmetros ou categorias, como anatomia, embriologia,
ecologia e, mais recentemente, genética molecular e bioquímica. Além de
padronizar um conjunto de dados relacionados a determinados grupos, a classificação
é importante para as demais áreas do conhecimento, como a ecologia, por
exemplo. A classificação é uma das áreas da Biologia continuamente atualizadas
de acordo com as contribuições resultantes de novas pesquisas.
Atualmente, as plantas estão divididas
em quatro grandes grupos:
Briófitas, que incluem os musgos e as
hepáticas;
Pteridófitas, que incluem as samambaias;
Gimnospermas, que incluem os pinheiros;
Angiospermas, que incluem as plantas com frutos.
Briófitas
As briófitas (do grego, bryo, “musgo”,
e phyto, “planta”, “vegetal”) são plantas de tamanho reduzido,
frequentemente encontradas em ambientes úmidos, como o interior de matas e
áreas próximas a rios. Entretanto, algumas espécies também são encontradas em
ambientes secos, como desertos, e em regiões frias, muitas vezes ficando abaixo
de camadas de neve durante o inverno rigoroso. Há algumas espécies de água
doce. Espécies marinhas, contudo, não foram encontradas até o momento.
As plantas deste grupo foram as
primeiras a se desenvolverem completamente em ambiente terrestre, embora ainda
dependam da água para a reprodução. São organismos vegetais muito simples, desprovidos
de um sistema condutor de seiva e, por essa razão, raramente ultrapassam alguns
centímetros de comprimento.
Organização
geral do corpo
As briófitas são plantas
avasculares, ou seja, não dispõem de um sistema especializado que conduza
seiva. Assim, a água e os sais minerais absorvidos do ambiente passam de célula
a célula até atingir toda a planta. O mesmo ocorre com os produtos da fotossíntese.
Esse
processo é relativamente lento e, por esse motivo, as briófitas são plantas de
pequeno porte: a maioria não ultrapassa poucos centímetros de altura, sendo
muito raras as espécies cujos indivíduos alcançam 20 cm ou mais. Em algumas
espécies de musgos, porém, existe um cordão central de células condutoras que
se assemelham àquelas encontradas em plantas vasculares primitivas.
Ciclo
de vida das briófitas
No início do módulo, foi visto que
as briófitas dependem da água para se reproduzirem. Os gametas masculinos
dessas plantas somente alcançam os gametas femininos em meio aquoso. A
reprodução de briófitas que habitam locais mais secos depende da água da chuva
ou do orvalho.
Como nos demais grupos de plantas,
também entre as briófitas a reprodução ocorre através de um processo composto
de duas fases, uma sexuada e outra assexuada, denominado metagênese ou alternância
de gerações. Observe o esquema abaixo, representando a metagênese em um
musgo, e acompanhe as explicações no texto a seguir.
Representação da
alternância de gerações em um musgo
Pteridófitas
Este grupo de plantas compartilha
algumas características em comum com as briófitas, como a dependência da água
para a reprodução, e apresenta características evolutivas novas, como o desenvolvimento
completo de um sistema vascular.
Evidências paleobotânicas sugerem
que as primeiras pteridófitas tenham surgido no período Devoniano (408 a 360
milhões de anos atrás). À época da extinção dos dinossauros, há cerca de 65
milhões de anos, as pteridófitas ocupavam extensas áreas e formavam florestas
imensas. Alguns de seus representantes extintos eram bem maiores que as maiores
pteridófitas atuais, sendo algumas delas árvores com mais de 25 m de altura. A
denominação do grupo é de origem grega (pterís ou pteridós, “feto”,
e phyto, “planta”) e possivelmente foi dada em razão de algumas espécies
apresentarem as folhas jovens enroladas, à semelhança da posição dos fetos
humanos. Essas folhas jovens são denominadas báculos.
As pteridófitas também apresentam
alternância de gerações, porém, ao contrário das briófitas, nas pteridófitas a
fase duradoura é o esporófito, que assume diferentes tamanhos e formas, e a
fase passageira ou efêmera é o gametófito.
Folhas jovens de samambaia,
chamadas báculos, enroladas em sua posição característica.
Organização geral do corpo
As pteridófitas são plantas vasculares.
O aparecimento dos sistemas especializados no transporte da seiva é considerado
uma grande novidade evolutiva, pois permitiu às plantas atingir tamanhos
maiores. As primeiras plantas vasculares, das quais as pteridófitas evoluíram,
apareceram há mais de 450 milhões de anos. Como a água não tem de passar de
célula a célula por todo o corpo da planta, como ocorre nas briófitas, há maior
eficiência no fluxo de água e de nutrientes no interior do indivíduo.
As pteridófitas diferenciam-se
das outras plantas vasculares pela ausência de flores e sementes. As
estruturas presentes nas pteridófitas são raízes, caules e folhas, que,
em alguns subgrupos, encontram-se bastante desenvolvidos.
Os caules das pteridófitas, denominados rizomas,
geralmente são subterrâneos. Há pteridófitas, principalmente do
grupo das samambaias, que possuem caules aéreos.
Duas diferentes pteridófitas: à esquerda, uma
samambaia arborescente com vários metros de altura, e à direita, uma avenca,
planta delicada e de pequeno porte.
Ciclo de vida das pteridófitas
Assim como nas briófitas, os gametas
das pteridófitas estão sempre protegidos no interior dos
arquegônios e anterídios. A alternância de gerações das pteridófitas
pode ser observada na ilustração abaixo. Observe como os processos de
formação do esporófito, do gametófito, dos esporos e dos gametas são
semelhantes aos que ocorrem nas briófitas. Quando os esporos são
de dois tipos: um maior (megásporo) e outro menor (micrósporo).
Reprodução vegetativa em
pteridófitas
Em muitas espécies de pteridófitas,
o rizoma que cresce paralelamente à superfície do solo pode, em determinados
pontos, desenvolver folhas e raízes. Dessa forma, novos indivíduos podem ser
originados. Ao apodrecer em certos pontos, o rizoma se parte e cada fragmento
dá origem a plantas independentes.
Representação
da alternância de gerações em uma samambaia
Transporte
de seiva e folhas especiais
A água e os sais minerais que são
absorvidos do ambiente pelas pteridófitas fluem pelo interior do corpo da
planta em direção às folhas através de um sistema de células especializadas que
formam uma rede de pequenos tubos. Esse sistema é denominado xilema. Nas
folhas, ocorre a fotossíntese, cujo resultado é a produção de glicose. Saindo
das folhas, a água e a glicose fluem para todas as partes da planta no interior
de outro sistema de vasos igualmente especializado, denominado floema.
Esses dois sistemas serão estudados em maiores detalhes no próximo capítulo.
Gimnospermas
As gimnospermas provavelmente foram
as primeiras plantas com sementes que apareceram em terra firme, há cerca de
350 milhões de anos, ao final do período Devoniano. Originadas de plantas
ancestrais com características ainda comuns às das pteridófitas, as
gimnospermas representam um importante passo evolutivo das plantas, pois sua
reprodução não depende mais diretamente da água para ocorrer. Além
disso, o embrião desenvolve-se dentro de uma estrutura protetora, a
semente.
A araucária, ou pinheiro-do-paraná (Araucaria
angustifolia), é uma gimnosperma comum na Região Sul do Brasil. Ela deu
nome a um dos ecossistemas brasileiros, a Mata de Araucárias. De suas pinhas
originam- se, após a fecundação, o pinhão, uma semente comestível apreciada tanto
pelos seres humanos quanto por aves como a gralha-azul, em perigo de extinção
devido ao desmatamento.
Organização geral do corpo
Assim como ocorre nas pteridófitas,
o esporófito é a fase duradoura
das
gimnospermas. As gimnospermas são plantas vasculares que se apresentam, em sua grande
maioria, como árvores com troncos fortes e resistentes.
As gimnospermas não apresentam frutos nem
flores, estruturas exclusivas das angiospermas. As estruturas reprodutivas
das gimnospermas reúnem- se geralmente em estróbilos, conhecidos
popularmente como pinhas ou cones.
As folhas das plantas deste grupo
podem ter inúmeras variações de formato, tamanho e cor, porém as mais comuns
são as folhas alongadas e em forma de agulha, denominadas folhas aciculadas.
De algumas folhas se extraem óleos aromáticos e medicinais.
Ciclo de vida das gimnospermas
O ciclo vital das gimnospermas será
explicado com base na reprodução do pinheiro-do paraná (araucária), espécie na
qual as plantas são dioicas, ou seja, têm sexos separados. Algumas gimnospermas
possuem órgãos reprodutivos masculinos e femininos na mesma planta: são
monoicas. Observe a ilustração abaixo e acompanhe os detalhes do ciclo no texto
a seguir.
Os elementos reprodutivos das
gimnospermas são formados em estruturas chamadas estróbilos. Os
estróbilos crescem no indivíduo adulto, que é o esporófito. No caso da
araucária, esses estróbilos são popularmente conhecidos como pinhas. No
estróbilo masculino, que é menor que o feminino, formam-se esporângios
denominados microsporângios. Por meio da meiose, cada saco polínico
produzirá micrósporos, que se desenvolvem em grãos de pólen. No
estróbilo feminino, formam-se esporângios, denominados megasporângios,
que originam, por meiose, os megásporos. Note que, nas gimnospermas, há
diferenças de tamanho nos estróbilos e também nos esporos (micrósporos e
megásporos).
Dois estróbilos de
pinheiro: à esquerda, o masculino, e à direita, o estróbilo feminino.
Polinização e fecundação
'Polinização é o transporte do grão de pólen até o
óvulo. O grão de pólen da araucária, assim como em praticamente todas as
gimnospermas, é leve e facilmente transportado de uma planta a outra pelo
vento.
Uma vez junto ao óvulo, o grão de
pólen desenvolve-se e dá origem ao tubo polínico. Dentro do tubo polínico há
dois gametas masculinos, que são núcleos gaméticos haploides. Esses núcleos
espermáticos são correspondentes aos anterozoides encontrados nas briófitas e
pteridófitas.
Apenas um desses núcleos
espermáticos irá fecundar a oosfera. O outro núcleo gamético degenera e morre.
A fecundação dá origem ao zigoto que, após sucessivas mitoses, origina o
embrião.
Germinação
da semente
Após a fecundação e a formação do embrião, o óvulo
converte-se em semente. A semente, como visto anteriormente, é uma
novidade evolutiva importante das gimnospermas, pois ela protege o embrião, que
dará origem ao futuro esporófito.
A semente é formada por
três partes:
A casca ou tegumento,
uma parte externa, é geralmente dura e resistente.
O embrião, que dará
origem ao esporófito. O embrião das gimnospermas apresenta folhas especiais
chamadas cotilédones.
O endosperma,
tecido materno haploide utilizado como reserva nutritiva pelo embrião durante a
germinação. Por exemplo: a parte comestível do pinhão é formada pelo embrião e
pelo endosperma, que se torna mastigável após cozimento.
As
sementes das gimnospermas podem cair no solo por gravidade ou ser dispersas
pelo vento ou por animais, como a gralha-azul (ver boxe abaixo, ao lado). A
disseminação das sementes é um fator importante para a sobrevivência das
espécies: se as sementes continuamente caírem em locais inapropriados ou forem
destruídas por quaisquer outros fatores, novos indivíduos não nascerão,
colocando em risco a perpetuação da espécie.
Ao
encontrar condições ideais de umidade, temperatura e luz, a semente pode
germinar, originando o futuro esporófito. Dependendo da espécie e das condições
ambientais, a semente pode ficar em estado de latência, adormecida durante
meses ou até anos. Atingidas as condições adequadas, a germinação pode ocorrer.
Muitas
sementes tratadas em experimentos de laboratório não germinam, mesmo que sejam
mantidas as condições ideais ou próximas das encontradas nos ambientes de
origem da planta matriz, devido à morte do embrião ou inaptidão do ambiente de
laboratório para a germinação da semente.
Angiospermas
Pense nestas cenas: um jardim
florido, um vaso com rosas ou margaridas, uma cesta de frutas, um bom suco de
laranja, limão ou manga e um prato com arroz, feijão e salada de tomate com
alface. O que elas têm em comum? Todas essas situações envolvem plantas que
pertencem ao grupo vegetal com maior número de espécies dentre todos os demais
grupos: as angiospermas
Evolutivamente, as angiospermas
apresentam duas estruturas muito importantes para sua adaptação e
diversificação: a flor e o fruto. De fato, a palavra angiosperma vem
do grego angiós, “urna”, e sperma, “semente”. A urna, nesse caso,
refere-se ao fruto, que encerra em seu interior uma ou mais sementes.
As flores das angiospermas podem ser
grandes ou pequenas, brancas ou multicoloridas; podem possuir aromas
perfumados, ou então odores fétidos que atraem moscas e besouros. Há milhares de
anos o ser humano parece manter uma relação estreita com as flores, usando-as
para fins decorativos ou como matéria-prima para perfumes, medicamentos e
outros produtos.
A interdependência entre organismos
polinizadores, como insetos e aves, e certas angiospermas fez com que ambos
evoluíssem concomitantemente. A especialização de certas flores é tão grande
que algumas orquídeas têm cores e formas que lembram vespas ou abelhas. Algumas
angiospermas, como as gramíneas, são polinizadas pelo vento.
Os frutos das angiospermas são
igualmente variados em cores, formas, tamanhos, sabores e texturas. São
consumidos por insetos, aves, répteis, peixes e mamíferos.
Organização geral do corpo
As angiospermas são consideradas
plantas completas, pois possuem todos os órgãos vegetativos (raiz, caule e
folha) e todos os órgãos reprodutivos (flor, fruto e semente). Algumas espécies
apresentam ainda variações dessas estruturas, como estípulas, gavinhas,
brácteas, etc., que serão comentadas em outros capítulos. A disposição de
raízes, caules e folhas no corpo da planta é muito diversificada: algumas
angiospermas possuem raízes profundas e de grosso calibre, enquanto outras têm
raízes superficiais e finas. As folhas podem ser simples ou compostas,
extremamente duras e resistentes, ou então finas e frágeis. O caule pode ser
aéreo, subterrâneo ou aquático. As
flores e os frutos das angiospermas apresentam uma extensa lista de tipos e
subtipos. As sementes, que podem ser únicas ou ocorrer às dezenas por fruto,
serão comentadas ainda neste capítulo.
Reprodução
assexuada
As angiospermas podem reproduzir-se
de forma assexuada utilizando mecanismos de propagação vegetativa,
envolvendo principalmente caules e folhas.
O caule de plantas como a grama, o
morangueiro e outras cresce horizontalmente e, em certos pontos, toca o solo,
enraíza-se e dá origem a novas plantas. Esse caule é denominado estolho ou
estolão e permite a propagação vegetativa, pois possui gemas ou botões
que podem originar novos indivíduos. Alguns caules subterrâneos, como os da
bananeira e do bambu, também podem originar novos indivíduos a partir do
desenvolvimento das gemas. Por exemplo: de uma única bananeira, diversos novos
indivíduos podem se desenvolver em um espaço amplo ao redor da planta-mãe
devido ao desenvolvimento das gemas presentes no caule subterrâneo
Flor
Assim como o fruto, a flor é
uma estrutura característica das angiospermas, embora as gimnospermas já
apresentem estruturas compostas de folhas modificadas, os estróbilos, que
originam os gametas femininos e masculinos. As flores das angiospermas apresentam
ampla complexidade e variedade. Por esse motivo, as angiospermas são denominadas,
também, antófitas (do grego, anthós, “flor”, e phytos, “planta”).
A flor é um conjunto de folhas modificadas
que
podem ser agrupadas em subconjuntos denominados verticilos, que podem ser
de proteção (como pétalas e sépalas), ou de reprodução (como estames e
pistilos). Nem todas as flores possuem todos os verticilos; por exemplo,
existem flores sem pistilos ou sem estames. Os verticilos partem de um local
geralmente mais largo, denominado receptáculo, localizado na base da
flor.
O conjunto de sépalas de uma flor recebe o
nome de cálice, ao passo que o conjunto de pétalas recebe o nome de corola.
Características específicas do cálice e da corola, como formatos e cores, são
importantes para atrair insetos polinizadores.
muito bom e bem explicativo
ResponderExcluirEstão de parabéns todos que participaram do conteúdo. Obs. Prof.Fábio
ResponderExcluirgostei e li tudo
ResponderExcluirjá não es o neto preferido
ResponderExcluirmuito bom
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