É… O final do semestre chegou sem que nós percebêssemos. Em conseqüência disso, ficamos um longo período sem posts e, para o “encerramento” das atividades deste blog, estamos voltando agora. Quem nos acompanha desde o início, sabe que postaríamos conteúdos relacionados à microbiologia e a botânica, mas até então, só postamos microbiologia. Começaremos então o estudo de botânica.
Afinal, o que é botânica?
A palavra Botânica vem do grego botané, que significa “planta”, que deriva, por sua vez, do verbo boskein, “alimentar”. É o estudo científico da vida das plantas e algas. Como um campo da biologia, é também muitas vezes referenciado como a Ciência das Plantas ou Biologia Vegetal. A Botânica abrange uma grande quantidade de disciplinas científicas que estudam crescimento, reprodução, metabolismo, desenvolvimento, doenças e evolução da vida das plantas.
Partindo do princípio que agora todos vocês, leitores, sabem o que é botânica, vamos ao estudo do
Reino Plantae
O Reino Plantae, Metaphyta ou Vegetabilia (Vegetal) é um dos principais grupos em que se divide a vida na Terra, com cerca de 350.000 espécies conhecidas, incluindo uma grande variedade de ervas, árvores, arbustos, plantas microscópicas, etc. São, em geral, organismos autotróficos, ou seja, que produzem seu próprio alimento, cujas células incluem uma ou mais organelas especializadas na produção de material orgânico a partir de material inorgânico e da energia solar, os cloroplastos.
As definições do termo planta foram diversas ao longo dos anos. A classificação biológica mais moderna – a cladística – procura enfatizar as relações evolutivas entre os organismos: idealmente, um táxon (ou clado) deve ser monofilético, ou seja, todas as espécies incluídas nesse grupo devem ter um antepassado comum.
Pode-se, então, definir o Reino Viridaeplantae (“plantas verdes”) ou apenas Plantae como um grupo monofilético de organismos eucarióticos que fotossintetizam usando os tipos de clorofila A e B, presente em cloroplastos (organelas com uma membrana dupla) e armazenam os seus produtos fotossintéticos, tal como o amido. As células destes organismos são, também, revestidas duma parede celular constituída essencialmente por celulose.
As plantas podem ser divididas em dois grandes grupos: Criptógamas e Fanerógamas.
As Criptógamas são plantas que possuem as estruturas produtoras de gametas pouco evidentes, daí vem o seu nome: Kripto = escondido. As Fanerógamas possuem estruturas produtoras de gametas bem visíveis, por isso o prefixo fanero é utilizado: Phanero = evidente.
As plantas ainda podem ser classificadas com base na organização do corpo. Desse modo, temos a seguinte classificação Briófitas, Pteridófitas, Gimnospermas e Angiospermas. É nessa classificação que focaremos e de forma bem sucinta falaremos sobre esses grupos em nosso post.
Briófitas
São descendentes das algas verdes e foram as primeiras a evoluir no ambiente terrestre há 420 milhões de anos.
As briófitas são um grupo de plantas verdes, sem raízes (possuem apenas rizóide, composto por pêlos absorventes) e também sem um verdadeiro caule ou folhas. São também desprovidas de um sistema vascular, motivo pelo qual se desenvolvem preferencialmente em locais úmidos e protegidos da luz direta do sol, como faces protegidas de pedras e falésias e ramos de árvores (especialmente a sua face inferior, ou a face norte, no hemisfério norte, e a face sul, no hemisfério sul).
As briófitas são criptógamas, ou seja, plantas que não produzem flores. Elas são, na linha evolutiva, a transição entre as algas verdes clorofíceas e as plantas vasculares.
O corpo destas plantas é formado basicamente de três partes ou estruturas:
- Rizóides: filamentos que fixam a planta no ambiente em que ela vive e absorvem a água e os sais minerais disponíveis nesse ambiente;
- Caulóide: pequena haste de onde partem os filoides;
- Filóides: estruturas clorofiladas e capazes de fazer fotossíntese.
Essas estruturas são chamadas de rizóides, caulóides e filóides porque não têm a mesma organização de raízes, caules e folhas dos demais grupos de plantas (a partir das pteridófitas). Faltam-lhes, por exemplo, vasos condutores especializados no transporte de nutrientes, como a água. Na organização das raízes, caules e folhas verdadeiras verifica-se a presença de vasos condutores de nutrientes.
Devido a ausência de vasos condutores de nutrientes, a água absorvida do ambiente e é transportada nessas plantas de célula para célula, ao longo do corpo do vegetal. Esse tipo de transporte é relativamente lento e limita o desenvolvimento de plantas de grande porte. Assim, as briófitas são sempre pequenas, baixas.
Tradicionalmente, as briófitas incluem os musgos, as hepáticas, e os antóceros. As briófitas mais comuns são os musgos; estão descritas mais de 10.000 espécies de musgos, o que faz deste grupo o terceiro mais diversificado entre as plantas verdes. As divisões são:
- Marchantiophyta
- Anthocerotophyta
- Bryophyta sensu stricto
Os musgos são plantas eretas; as hepáticas crescem “deitadas” no solo. Algumas briófitas vivem em água doce, mas não se conhece nenhuma espécie marinha.
Reprodução das briófitas
Nas briófitas, os gametófitos em geral têm sexos separados. Em certas épocas, os gametófitos produzem uma pequena estrutura, geralmente na região onde terminam os filóides. Ali os gametas são produzidos. Os gametófitos masculinos produzem gametas flagelados: os anterozoides. Já os gametófitos femininos produzem gametas imóveis, chamados oosferas. Uma vez produzidos na planta masculina, os anterozoides podem ser levados até uma planta feminina com pingos de água da chuva que caem e respingam.
Na planta feminina, os anterozoides nadam em direção à oosfera; da união entre um anterozoide e uma oosfera surge o zigoto, que se desenvolve e forma um embrião sobre a planta feminina. Em seguida, o embrião se desenvolve e origina uma fase assexuada chamada esporófito, isto é, a fase produtora de esporos.
Na reprodução das briófitas, como podemos ver a exemplo do musgo verde, clorofilado, constitui a fase denominada gametófito, considerada duradoura porque o musgo se mantém vivo após a produção de gametas. Já a fase denominada esporófito não tem clorofila; ela é nutrida pela planta feminina sobre a qual cresce. O esporófito é considerado uma fase passageira porque morre logo após produzir esporos.
Pteridófitas
As pteridófitas são as primeiras plantas a possuir vasos condutores de seiva. A existência dos vasos possibilitou às plantas a conquista definitiva do ambiente terrestre. Os vasos permitem o transporte rápido da água e sais minerais até as folhas e de seiva elaborada para as demais partes da planta. Além disso, os vasos condutores representam uma das aquisições que contribuíram para a adaptação dessas plantas a ambientes terrestres.
O corpo das pteridófitas possui raiz, caule e folha. O caule das atuais pteridófitas é, em geral, subterrâneo, com desenvolvimento horizontal, mas, em algumas pteridófitas, como os xaxins, o caule é aéreo. Em geral, cada folha dessas plantas divide-se em muitas partes menores chamadas folíolos.
A maioria das pteridófitas é terrestre e, como as briófitas, vivem preferencialmente em locais úmidos e sombreados. Samambaias, avencas, xaxins e cavalinhas são alguns dos exemplos mais conhecidos de plantas do grupo das pteridófitas.
Os principais grupos de pteridófitas são:
- Psilotopsida
- Equisetopsida [=Sphenopsida]
- Marattiopsida
- Pteridopsida [=Filicopsida, Polypodiopsida]
Reprodução das pteridófitas
O seu ciclo de vida possui duas fases alternantes: a fase gametofítica (gametófito) e a fase esporofítica (esporófito). Nas pteridófitas, o esporófito é a fase dominante, de maior porte, ao contrário do que acontece nas briófitas (ou musgos), grupo que antecede as pteridófitas.
O esporófito produz esporos, que são dispersados pelo vento. Os esporos possuem metade do número cromossômico (n) do esporófito (2n), e, ao caírem no solo em condições favoráveis de nutrientes e água, germinam dando origem ao prótalo. O prótalo é um indivíduo de vida curta que produz gametas para dar origem a uma nova planta.
O gametófito é a fase de vida transitória, e normalmente não é enxergado a olho nu. Em muitas espécies, é preciso que haja uma relação simbiótica entre o gametófito e espécies de fungo do solo para que o primeiro consiga sobreviver. O gametófito produz estruturas “sexuais” que irão dar origem a gametas “masculinos” (anterozoides) e “femininos” (oosferas). Para que haja a fecundação é necessária a presença de água. Do zigoto formado pela fusão dos gametas cresce então um esporófito com o número total de cromossomos (2n).
Como você pode perceber, tanto as briófitas como as pteridófitas dependem da água para a fecundação. Mas nas briófitas, o gametófito é a fase duradoura e os esporófitos, a fase passageira. Nas pteridófitas ocorre o contrário: o gametófito é passageiro – morre após a produção de gametas e a ocorrência da fecundação – e o esporófito é duradouro, pois se mantém vivo após a produção de esporos.
Gminospermas
As gimnospermas – ou gimnospérmicas – (do grego Gymnos: ‘nu’; esperma: ‘semente’) são plantas terrestres que vivem, preferencialmente, em ambientes de clima frio ou temperado. Nesse grupo incluem-se plantas como pinheiros, as sequóias e os ciprestes.
As gimnospermas são plantas vasculares com frutos não carnosos (frutos sem polpa) e cujas sementes não se encerram num fruto.
Essas plantas possuem como características:
- Tem raiz, caule, folhas, estróbilos e sementes;
- Não apresentam frutos;
- Podem existir plantas que são femininas e masculinas ao mesmo tempo, chamadas de monóicas (Ex: Pinus sp.), e as que têm sexos separados, que são chamadas de dióicas (Ex: Araucárias);
- Apresentam vasos condutores;
- Suas sementes são nuas.
As gimnospermas marcam evolutivamente o aparecimento das sementes como consequência da heteroporia, que é a produção de dois tipos de esporos, um masculino e outro feminino. São plantas traqueófitas, pelo fato de possuírem vasos condutores do tipo xilema e floema. Outro aspecto típico das gimnospermas, principalmente das coníferas, é a produção de resina, que as protege do ataque de insetos e fungos. Todas as plantas gimnospérmicas são terrestres, e embora apresentem tamanhos variados são sempre árvores ou arbustos.
As coníferas são o grupo de gimnospérmicas mais numeroso e de maior distribuição actual. A gimnosperma mais antiga é o Ginkgo.
As gimnospermas são divididas em quatro grupos. São estes:
- Conipherophyta (coníferas): os pinheiros, as araucárias (pinheiro-do-paraná), as sequoias, ciprestes e plantas semelhantes;
- Cycadophyta (cicadáceas): as Cycas, Encephalartos, etc.;
- Gnetophyta (gnetófitas): o Gnetum; e
- Gingkophyta (ginkgo): Único representante vivo é o Ginko biloba, conhecido por seu uso fitoterápico.
Reprodução das gimnospermas
Vamos usar o pinheiro-do-paraná (Araucária angustifólia – foto de apresentação do tópico gimnospermas) como modelo para explicar a reprodução das gimnospermas. Nessa planta os sexos são separados: a que possui estróbilos masculinos não possuem estróbilos femininos e vice-versa. Em outras gimnospermas, os dois tipos de estróbilos podem ocorrer numa mesma planta.
Cones ou estróbilos
O estróbilo masculino produz pequenos esporos chamados grãos de pólen. O estróbilo feminino produz estruturas denominadas óvulos. No interior de um óvulo maduro surge um grande esporo.
Quando um estróbilo masculino se abre e libera grande quantidade de grãos de pólen, esses grãos se espalham no ambiente e podem ser levados pelo vento até o estróbilo feminino. Então, um grão de pólen pode formar uma espécie de tubo, o tubo polínico, onde se origina o núcleo espermático, que é o gameta masculino. O tubo polínico cresce até alcançar o
óvulo, no qual introduz o núcleo espermático.
No interior do óvulo, o grande esporo que ele abriga se desenvolve e forma uma estrutura que guarda a oosfera, o gameta feminino. Uma vez no interior do óvulo, o núcleo espermático fecunda a oosfera, formando o zigoto.
Este, por sua vez, se desenvolve, originando um embrião. À medida que o embrião se forma, o óvulo se transforma em semente, estrutura que contém e protege o embrião.
Nos pinheiros, as sementes são chamadas pinhões. Uma vez formados os pinhões, o cone feminino passa a ser chamado pinha. Se espalhadas na natureza por algum agente disseminador, as sementes podem germinar. Ao germinar, cada semente origina uma nova planta.
A semente pode ser entendida como uma espécie de “fortaleza biológica”, que abriga e protege o embrião contra desidratação, calor, frio e ação de certos parasitas. Além disso, as sementes armazenam reservas nutritivas, que alimentam o embrião e garantem o seu desenvolvimento até que as primeiras folhas sejam formadas. A partir daí, a nova planta fabrica seu próprio alimento pela fotossíntese.
A pinha e a semente (pinhão) da Araucária
Angiosperma
As Angiospermas ou angiospérmicas (do grego: angios – “urna” e sperma – “semente”) são plantas espermatófitas cujas sementes são protegidas por uma estrutura denominada fruto. Também conhecidas por manoliófitas ou antófitas, são o maior e mais moderno grupo deplantas, englobando cerca de 230 mil espécies.
O elemento mais característico das angiospermas é a flor, cuja função é assegurar a reprodução da planta mediante a formação de sementes. Estas são formadas a partir de um óvulo envolvido por um ovário que, conforme cresce a semente fecundada, se desenvolve até converter-se em fruto.
No final de 1998, foram encontrados na China os resíduos fósseis da mais antiga angiosperma que se conhece. Com 140 ou 150 milhões de anos, a planta, que recebeu o nome científico de Archaefructus liaoningensis, pertence ao grupo das angiospermas do período jurássico; tem a mesma idade dos dinossauros e antecede em 25 milhões de anos a primeira planta com flor de que se tinha notícia até então.
Flor e fruto: Aquisições evolutivas
Relação entre flor e fruto
As angiospermas produzem raiz, caule, folha, flor, semente e fruto. Considerando essas estruturas, perceba que, em relação às gimnospermas, as angiospermas apresentam duas “novidades”: as flores e os frutos.
As flores podem ser vistosas tanto pelo colorido quanto pela forma; muitas vezes também exalam odor agradável e produzem um líquido açucarado – o néctar – que serve de alimento para as abelhas e outros animais. Há também flores que não têm peças coloridas, não são perfumadas e nem produzem néctar.
Coloridas e perfumadas ou não, é das flores que as angiospermas produzem sementes e frutos.
As partes da flor
Os órgãos de suporte – órgãos que sustentam a flor, tais como:
- pedúnculo – liga a flor ao resto do ramo.
- receptáculo – dilatação na zona terminal do pedúnculo, onde se inserem as restantes peças florais.
Órgãos de proteção
Órgãos que envolvem as peças reprodutoras propriamente ditas, protegendo-as e ajudando a atrair animais polinizadores. O conjunto dos órgãos de proteção designa-se perianto. Uma flor sem perianto diz-se nua.
- cálice – conjunto de sépalas, as peças florais mais parecidas com folhas, pois geralmente são verdes. A sua função é proteger a flor quando em botão. A flor sem sépalas diz-se assépala. Se todo o perianto apresentar o mesmo aspecto (tépalas), e for semelhante a sépalas diz-se sepalóide. Neste caso diz-se que o perianto é indiferenciado.
- corola – conjunto de pétalas, peças florais geralmente coloridas e perfumadas, com glândulas produtoras de néctar na sua base, para atrair animais. A flor sem pétalas diz-se apétala. Se todo o perianto for igual (tépalas), e for semelhante a pétalas diz-se petalóide. Também neste caso, o perianto se designa indiferenciado.
Órgãos de reprodução
Folhas férteis modificadas, localizadas mais ao centro da flor e designadas esporófilos. As folhas férteis masculinas formam o anel mais externo e as folhas férteis femininas o interno.
- androceu – parte masculina da flor, é o conjunto dos estames. Os estames são folhas modificadas, ou esporófilos, pois sustentam esporângios. São constituídas por um filete (corresponde ao pecíolo da folha) e pela antera (corresponde ao limbo da folha);
- gineceu – parte feminina da flor, é o conjunto de carpelos. Cada carpelo, ou esporófilo feminino, é constituído por uma zona alargada oca inferior designada ovário, local que contém óvulos. Após a fecundação, as paredes do ovário formam o fruto. O carpelo prolonga-se por uma zona estreita, o estilete, e termina numa zona alargada que recebe os grãos de pólen, designada estigma. Geralmente o estigma é mais alto que as anteras, de modo a dificultar a autopolinização.
Nas angiospermas a fecundação se dá quando o núcleo masculino (proveniente do grão de pólen) e o núcleo feminino (oosfera, proveniente do óvulo) se encontram, formando o zigoto, ainda no ovário da flor.
O zigoto, uma célula simples, sofre então muitas divisões celulares e dá origem a um pequeno embrião, pluricelular.
O óvulo fecundado desenvolve-se formando então uma semente. Ela contém um embrião e substâncias nutritivas que o alimentarão quando a semente germinar.
A formação de uma ou mais sementes no interior de um ovário provoca o seu desenvolvimento e ele, crescendo muito origina um fruto, enquanto murcham todas as demais partes da flor.
Os frutos contêm e protegem as sementes e auxiliam na dispersão na natureza. Muitas vezes eles são coloridos, suculentos e atraem animais diversos, que os utiliza como alimento. As sementes engolidas pelos animais costumam atravessar o tubo digestivo intactas e são eliminadas no ambiente com as fezes, em geral em locais distantes da planta-mãe, pelo vento, por exemplo. Isso favorece a espécie na conquista de novos territórios.
Os dois grandes grupos de angiospermas
As angiospermas foram subdivididas em duas classes: as monocotiledôneas e as dicotiledôneas.
As características das angiospermas monocotiledôneas são:
- Raízes fasciculadas;
- Folhas com nervuras paralelas (paralelinérvea);
- Sementes com 1 cotilédone;
- Flores trímeras (múltiplas de 3);
- Ciclo de vida curto (por causa da raiz pequena);
- Crescimento primário;
São exemplos de angiospermas monocotiledôneas: capim, cana-de-açúcar, milho, arroz, trigo, aveias, cevada, bambu, centeio, lírio, alho, cebola, banana, bromélias e orquídeas.
Já as características das dicotiledôneas são:
- Raíz axial ou pivotante permitindo assim atingir maiores profundidades
- Folhas com nervuras geralmente reticuladas
- Flores tetrâmeras ou pentâmeras (múltiplas de 4 ou 5)
- Semente com 2 cotilédones
- Ciclo de vida longo
- Crescimento secundário
- Podem apresentar caule lenhoso
São exemplos de angiospermas dicotiledôneas: feijão, amendoim, soja, ervilha, lentilha, grão-de-bico, pau-brasil, ipê, peroba, mogno, cerejeira, abacateiro, acerola, roseira, morango, pereira, macieira, algodoeiro, café, jenipapo, girassol e margarida.
Raíz fasciculada e pivotante, respectivamente.
Existem outras diferenças entre monocotiledôneas e dicotiledôneas, mas vamos destacar apenas a responsável pela denominação dos dois grupos.
O embrião da semente de angiosperma contém uma estrutura chamada cotilédone. O cotilédone é uma folha modificada, associada a nutrição das células embrionárias que poderão gerar uma nova planta.
- Sementes de monocotiledôneas. Nesse tipo de semente, como a do milho, existe um único cotilédone; daí o nome desse grupo de plantas ser monocotiledôneas (do grego mónos: ‘um’, ‘único’). As substâncias que nutrem o embrião ficam armazenadas numa região denominada endosperma. O cotilédone transfere nutrientes para as células embrionárias em desenvolvimento.
- Sementes de dicotiledôneas. Nesse tipo de semente, como o feijão, existem dois cotilédones – o que justifica o nome do grupo, dicotiledôneas (do grego dís: ‘dois’). O endosperma geralmente não se desenvolve nas sementes de dicotiledôneas; os dois cotilédones, então armazenam as substâncias necessárias para o desenvolvimento do embrião.
Bom galera, é isso aí. Esperamos que curtam bastante o estudo das plantinhas, rs!
E, como de costume, as fontes de pesquisa encontram-se nos comentários do post.
Até a próxima! 🙂
Abraços das escritoras.
Clara & Aline 