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Unidade II BOTÂNICA CRIPTÓGAMAS Profa. Lucimar Motta A conquista do ambiente terrestre 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 Acredita-se que no final do período Siluriano a camada de ozônio atingiu espessura suficiente para bloquear a radiação ultravioleta e isso permitiu a sobrevivência em exposição direta ao Sol. Primeiras evidências Fonte: http://www.ufrgs.br/paleodigital/images/colunageologica.jpg Estudos mostram que as plantas terrestres tenham surgido na Era Paleozoica, originadas a partir de ancestrais aquáticos. O primeiro fóssil bem conservado dessas plantas terrestres primitivas data de 395 milhões de anos, pertencendo ao gênero Cooksonia. Primeiras evidências Fonte: http://www.ucmp.berkeley.edu/silur ian/cooksonia.gif Paisagem de 395 milhões de anos Fonte: http://www.sciencephoto.com/media/171418/view Diferentes teorias concordam que as plantas terrestres se originaram a partir da linhagem verde de algas, com clorofila a e b. Linhagem terrestre Fonte: http://image.slidesharecdn.com/botnica-gruposvegetais-120516080427-phpapp01/95/botnica-grupos-vegetais-2-728.jpg?cb=1337173589 Originaram a partir da linhagem verde, possivelmente de algum representante do grupo das carofíceas. Dados moleculares confirmam essa proposta Fonte: http://tolweb.org/Charales/20580 Semelhanças das algas verdes com as plantas terrestres anterídio oogônio Reprodutivas Vegetativas Fonte: http://tolweb.org/tree/ToLimages/chara.zeylanica.gif Fonte: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/ 4/40/Nitellopsis_obtusa_detail.jpeg Certas algas podem suportar períodos relativamente longos de dessecação, ou mesmo viver permanentemente em ambientes apenas úmidos, onde raramente ou nunca ficam imersas em água. Algas x resistência à seca Fonte: http://pixabay.com/static/uploads/photo/2013 /03/01/18/39/algae-87870_640.jpg Algas x resistência à seca Fonte: http://4.bp.blogspot.com/- 6OWcUdXIOA4/T- o9Yrua4VI/AAAAAAAAAb4/0vp1rwd uq7Q/s1600/paredes+musgo.jpg Fonte: http://api.ning.com/files/XARuVf9GAvJ18v5Bi0PurkQ hNBu8TnbRwem4Nf- KDuHcGghathUuWBi3vyatpdTPhNWetxTfLAYRcJJH xcTe0*QA*PaYEXeF/LIQUEN.jpg?width=721 Fonte: http://3.bp.blogspot.com/- iCg6m9xBNFc/UsvT2- LIVsI/AAAAAAAAAHM/u7DlrxM- Hug/s1600/a1.jpg No entanto, sua dependência da água é ainda muito grande. A origem e a evolução das plantas terrestres estão ligadas, nesse sentido, ao aparecimento de adaptações que tornaram os vegetais progressivamente mais independentes do meio aquático. Dependência da água Diferentes teorias concordam que as plantas terrestres se originaram a partir da linhagem verde de algas, quais dados confirmam essa proposta? a) Dados dos pigmentos. b) Dados anatômicos. c) Dados químicos. d) Dados moleculares. e) Dados fisiológicos. Interatividade Diferentes teorias concordam que as plantas terrestres se originaram a partir da linhagem verde de algas, quais dados confirmam essa proposta? a) Dados dos pigmentos. b) Dados anatômicos. c) Dados químicos. d) Dados moleculares. e) Dados fisiológicos. Resposta Adaptações evolutivas Transição do ambiente aquático para o ambiente terrestre efetiva colonização da superfície da Terra. Quais foram as adaptações para o sucesso? Condições ambientais água - turbidez Terra – CO2 e Luz Devoniano Fonte: RAVEN, 2007 Falta de água Fonte: http://filosofiacienciaevida.uol.com.br/ESFI/Edicoes/41/imagens/i163042.jpg Redução da perda d’água (evaporação e transpiração). Proteção contra dessecamento. Epiderme (camada externa de tecido com células justapostas). Cutícula (camada de cera sobre a epiderme – cutina). Impermeabilização x trocas gasosas Fonte: http://www.euita.upv.es/varios/biologia/images/Figuras_te ma5/Figura5_4.jpg Fonte: http://www.cientec.usp.br/eventos/palestras/folha- goticula.jpg Estômatos (células diferenciadas da epiderme). Ostíolos (poros) e câmaras aeríferas. Intercâmbio gasoso Fonte: http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9607/51.jpg Parte aérea Parte subterrânea Integração Rizoides e raízes realizam essa função e, ao mesmo tempo, permitem melhor fixação e apoio em substrato Absorção de água e nutrientes Aglaophyton majorMusgos (não vascular) Sustentação Ao observar uma alga fora da água, por exemplo durante uma maré baixa, fica bem evidente um outro tipo de problema: a sustentação, que no meio líquido é dada pela própria água e desaparece fora dela. Fonte: https://seaweedindustry.com/sites/default/files/seaweed- images/Ulva-rigida-03.jpg Fonte: https://seaweedindustry.com/sites/default/files/seaweed- images/Ulva-rigida-03.jpg As plantas precisaram desenvolver tecidos específicos, impregnados de substâncias rígidas, a lignina. Solução para sustentação O O OCH3 OCH3 O O lignina lignina Subestrutura da Lignina Fibras Aparecimento de adaptações reprodutivas As algas dependem da água para o transporte dos gametas e mesmo para a posterior disseminação de gametas e esporos. Fonte: http://1.bp.blogspot.com/_zWFB0It1Kp8/T CfgYO4HPKI/AAAAAAAAAF8/- 7_yAWFuK34/s1600/ciclo_ULVA_II_meios e.jpg As plantas terrestres consideradas mais primitivas são dependentes da água também para fecundação, sendo o gameta masculino liberado para “nadar” até o feminino apenas em ocasiões em que o ambiente apresente suficiente grau de umidade (gotas de orvalho por exemplo). Dependência da água Fonte: http://1.bp.blogspot.com/_UbmmHUp1N_o/TNKNBh3iEGI/AAA AAAAAAFw/0_8cOSY2QoI/s1600/Fun%C3%A1ria.jpg A independência completa de água no meio externo é atingida apenas em parte das gimnospermas e das angiospermas, onde há a formação do tubo polínico durante a fecundação A independência completa de água Fonte: http://1.bp.blogspot.com/- m3vxBvsq0OQ/T65sfIV13oI/AAAAAAAAAvc/xvCGOuZNi50/s 640/fecunda%C3%A7%C3%A3o+plantas+j.jpg plantas com sementes (gimnospermas e angiospermas) Plantas terrestres plantas avasculares (briófitas) Fonte:Silva, 2010 plantas sem sementes (pteridófitas) Uma primeira necessidade para a sobrevivência no ambiente terrestre está relacionada à redução da perda d'água por evaporação, sem o que a planta, em algum tempo, estaria completamente seca. Entre as várias adaptações, podemos encontrar: a) Folhas. b) Raízes. c) Xilema. d) Epiderme. e) Flores. Interatividade Uma primeira necessidade para a sobrevivência no ambiente terrestre está relacionada à redução da perda d'água por evaporação, sem o que a planta, em algum tempo, estaria completamente seca. Entre as várias adaptações, podemos encontrar: a) Folhas. b) Raízes. c) Xilema. d) Epiderme. e) Flores. Resposta Plantas terrestres avasculares: briófitas Fonte: http://pixabay.com/static/uploads/photo/2014/06/27/02/20/japan-378134_640.jpg A origem do termo briófita é derivado do grego de bryon, que significa musgo, esse termo é usado para abranger vegetais terrestres com morfologia bastante simples, conhecidos popularmente como “musgos” ou “hepáticas”. Briófita Fonte: SILVA, 2010 No mundo são conhecidas cerca de 17.900 espécies e no Brasil, aproximadamente, 2.961 espécies. Elas compõem o segundo maior grupo de plantas terrestres. Diversidade de briófitas Fonte: FERNANDES, 2010 Ocorrem em ambientes terrestres úmidos. Apresentam uma ampla distribuição geográfica. São pioneiras na transição do ambiente aquático para o terrestre. Fonte: http://thumbs.dreamstime.com/x/spores-de-mousse-avec-des-gouttelettes-d- eau-14252206.jpg Adaptações Condições extremas. Fonte: http://pixabay.com/static/upl oads/photo/2013/12/04/18/40 /hoarfrost-223523_640.jpg Organizaçãomorfológica São organismos eucariontes, pluricelulares, em que apenas os elementos reprodutivos são unicelulares. Fonte: www.aquamoss.net A presença das clorofilas a e b como principais pigmentos responsáveis por captação de energia luminosa. Amido representa o principal produto de reserva. Presença da celulose na parede celular. A cutícula que reveste o talo (corpo) das briófitas Características básicas Fonte: http://3.bp.blogspot.com/_LK7z2la61TM/S73j9qFBDhI/AAAAAAAAAw8/RhcQfh_M OlM/s1600/PolytrichumCS20X.1b.jpg Ciclo de vida diplobionte heteromórfico: esporófito parcial ou completamente dependente do gametófito; normalmente, o esporófito não é ramificado; apresenta um único esporângio terminal; gametângios e esporângios envolvidos por camada de células estéreis. Aspectos reprodutivos Fonte: http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9672/imagem215 A partir da meiose ocorrida no esporófito surgem os esporos que ao germinarem originam os gametófitos. Os esporos podem originar diretamente a planta, ou originar uma fase filamentosa, o protonema, essa estrutura dará origem à parte ereta, o gametófito. A fase gametofítica é dominante nas briófitas. Aspectos reprodutivos http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9672/imagem215 Os gametófitos são compostos por partes diferenciadas em rizoides, filídios e caulídios. Morfologia – gametófito Fonte: http://fresno.pntic.mec.es/msap0005/1eso/T10- plantas/images/tema-11/musgo-partes.gif ^ ´ ´ Outros são mais simples e não apresentam diferenciação entre filídio e caulídio e, geralmente, são prostrados, sendo denominados talosos. Ex.: hepáticas. Morfologia – gametófito Fonte: https://m1.behance.net/rendition/modules/120759259/disp/1cb73beaf409 894c3c20d5f0ac742dcd.jpg Fonte: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/91/Marc hantia_polymorpha_HC1.jpg Esporófitos das briófitas nunca são ramificados e apresentam diferentes graus de complexidade, segundo o grupo à que pertencem, sendo formados por pé, seta (haste) e cápsula. Morfologia – esporófito Nas briófitas talosas surgem estruturas de reprodução características, diferenciadas na produção de gameta: arquegônios, onde se diferenciam os gametas feminino (oosfera); anterídios, onde se diferenciam os gametas masculinos (anterozoides). Morfologia – esporófito Fonte: https://encrypted- tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRPg- fwt8Ukqz_57tvKXfGTJG1CLYvoppNj-Lhk9bYDsctiCYQ9 Podem apresentar formas de reprodução vegetativa, onde é possível desenvolvimento de fragmentos do talo, dando origem a outro indivíduo. Alguns grupos podem apresentar estruturas especializadas formadoras de gemas ou propágulos, os conceptáculos. Reprodução vegetativa Fonte: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thu mb/3/3f/Marchantia_polymorpha20090914_175.jpg/2 75px-Marchantia_polymorpha20090914_175.jpg Os gametófitos das briófitas são compostos por partes diferenciadas que se caracterizam por presença de: a) Caules e talos. b) Rizoides, filídios e caulídios ou talosas. c) Raiz, folhas e caules. d) Caules e tubérculos. e) Folhosas e crostosas. Interatividade Os gametófitos das briófitas são compostos por partes diferenciadas que se caracterizam por presença de: a) Caules e talos. b) Rizoides, filídios e caulídios ou talosas. c) Raiz, folhas e caules. d) Caules e tubérculos. e) Folhosas e crostosas. Resposta Maioria dos autores em três grupos: musgos, hepáticas e antóceros. Na classificação mais atual (RAVEN, 2014) não formam um grupo monofilético, mas compõem três filos distintos: Marchantiophyta (hepáticas); Anthocerotophyta (antóceros); Bryophyta (musgos). Classificação das briófitas Classificação mais atual Fonte: http://tolweb.org/Embryophytes/20582 ± 300 gêneros e 10.000 espécies. Grego: hepatos = fígado. Consideradas o grupo mais primitivo das “briófitas”. Não possuem estômatos, algumas espécies apresentam poros na epiderme. Marchatiophyta ou Hepáticas Gêneros conhecidos Dumortiera Marchantia Noteroclada Gêneros Conhecidos Symphyogynahttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/91/Marchantia_polymorpha_HC 1.jpg http://farm4.staticflickr.com/3625/3434236743_a4d2e888f8.jpg http://www.kingsnake.com/westindian/du mortierahirsuta1.JPG http://bryophytes.plant.siu.edu/images/Noteroclada_confluens- 1.JPG 4 gêneros com ± 300 espécies. Grego: anthos = flor. Gametófito em forma de roseta (taloso). Esporófito (alongado). Ramificações dicotômicas não visíveis. Cor características verde-escuro. Anthocerotophyta ou Antóceros Fonte: http://www.cpbr.gov.au/bryophyte/ph otos-800/anthoceros-101.jpg Latim: muscus = musgo. Gametófitos folhosos. Fixos ao substrato por rizoides pluricelulares. Células com vários cloroplastos. Bryophyta ou musgos Fonte: http://www.brasilescola.com/upload/e/image/musgo.jpg Fonte: http://flores.culturamix.com/blog/wp- content/uploads/2012/03/reproducao-das-briofitas-5.jpg ^ ´ ´ Hepáticas Antóceros Musgos Estrutura Talosos ou folhosos Talosos Folhosos Simetria Dorsiventral ou radial Dorsiventral Radial Rizoides Unicelulares Unicelulares Pluricelulares Cloroplastos/célula Vários 1 Vários Protonema Reduzido Ausente Presente Anterídios/arquegônio Superficiais Imersos Superficiais Características diferenciais do gametófito Ecologicamente, as briófitas, juntamente com liquens e cianobactérias, são as pioneiras no processo de sucessão da vegetação. Eles auxiliam no processo de formação do solo e proporcionam meio adequado para a germinação das sementes, o que levará ao estabelecimento das comunidades vegetais. Elas pode atuar como extensos tapetes de musgos que conseguem reter grande quantidade de água e são importantes substratos para a germinação das sementes das plantas vasculares. Outras espécies de briófitas associam-se a cianobactérias, aumentando a fixação de nitrogênio, como os antóceros associado a Nostoc. O ciclo de vida das briófitas é diplobionte heteromórfico, em que o esporófito é parcial ou completamente dependente do gametófito. Qual é a fase dominante no ciclo de vida desse grupo? a) Esporofítica. b) Gametofítica. c) Gametas. d) Esporos. e) Todas as alternativas anteriores estão corretas. Interatividade O ciclo de vida das briófitas é diplobionte heteromórfico, em que o esporófito é parcial ou completamente dependente do gametófito. Qual é a fase dominante no ciclo de vida desse grupo? a) Esporofítica. b) Gametofítica. c) Gametas. d) Esporos. e) Todas as alternativas anteriores estão corretas. Resposta ATÉ A PRÓXIMA!