Capítulo
Neste capítulo
ƒƒ Características
gerais e
classificação do
reino das plantas.
ƒƒ As briófitas.
ƒƒ As pteridófitas.
ƒƒ As gimnospermas.
ƒƒ As angiospermas.
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,
>
6
Os grupos de plantas e
seus ciclos de vida
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.
s florestas tropicais mantêm uma grande biodiversidade de plantas, com as quais milhares de espécies de
A
seres vivos interagem. Nesta fotografia, plantas de diferentes grupos formam diversos níveis na floresta,
desde as rasteiras e trepadeiras, passando pelos arbustos até as árvores mais altas.
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Reino Planta
Muitos cientistas defendem a ideia de que todas as plantas provavelmente evoluíram de ancestrais protoctistas 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.
flor e
fruto
gimnospermas
angiospermas
Características gerais
semente
briófitas
pteridófitas
vaso condutor
organismo ancestral
>
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 Protoctista. 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.
Existem representantes desse reino em praticamente todos os ambientes de nosso planeta, tanto terrestres quanto aquáticos, incluindo algumas
espécies marinhas e de água salobra. Entre as plantas que se desenvolvem
em ambientes terrestres, algumas árvores como a sequoia e o eucalipto
australiano são os maiores seres vivos em altura e biomassa da Terra.
A variação de formas, cores e estruturas vegetativas e reprodutivas é
imensa. Quanto ao tamanho, a diferença entre as plantas é muito grande: eucaliptos australianos podem atingir mais de 100 m de altura, enquanto certas espécies de plantas aquáticas são minúsculas e atingem
apenas 1 mm de comprimento.
Uma observação mais atenta de um simples jardim ou do interior de
uma mata ou outra formação vegetal provavelmente revelará a grande
diversidade desses organismos.
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.
Embora nem todas as plantas possuam flores, sementes e frutos, essas
estruturas constituem importantes estratégias reprodutivas originadas em
grupos mais recentes, como as gimnospermas e angiospermas.
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.
squema simplificado da evolução das
E
plantas. Os círculos indicam o surgimento de
características evolutivas importantes.
Saiba mais
As plantas e o registro fóssil
A Paleobotânica é uma área da Biologia que tem como principal objetivo o estudo dos fósseis de plantas. Ao investigar os fósseis de plantas primitivas e extintas, os paleobotânicos tentam utilizar características evolutivas para estabelecer relações de parentesco entre os diversos grupos de plantas, em diferentes momentos geológicos. Além disso,
esse estudo também permite imaginar como seriam os ambientes onde essas plantas provavelmente se desenvolveram milhões de anos atrás. No Brasil, existem diversos sítios paleobotânicos importantes nas Regiões Nordeste e Sul.
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6
Os grupos de plantas e seus ciclos de vida
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.
Muitos pensadores antigos, como Aristóteles, propuseram modelos
ou sistemas de classificação para os seres vivos. Esses sistemas representaram importantes avanços para o conhecimento daquela época,
embora muitas vezes não encontrem respaldo nas descobertas científicas atuais.
No século XVIII ocorreu um grande marco na história do sistema
classificatório; baseado nas propostas do naturalista sueco Lineu (1707-1778), que em parte ficou conhecido devido ao seu sistema binomial,
de 1758. Nos dois séculos seguintes, diversos sistemas foram extensaRepresentação da flor de uma angiosperma
mente utilizados pelos cientistas. Alguns desses modelos, criados nos
primitiva extinta, de aproximadamente
séculos XIX e XX, são utilizados até hoje.
80 milhões de anos atrás. Os registros
Em muitos desses sistemas, as algas multicelulares são incluídas no mesfósseis são importantes para traçar, entre
outras coisas, relações de parentesco entre
mo reino que as plantas, embora hoje seja consenso remanejá-las para o
as plantas.
reino Protoctista, juntamente com as algas unicelulares e os protozoários.
Atualmente, as plantas estão divididas em quatro grandes grupos:
ƒƒ briófitas, que incluem os musgos e as hepáticas;
ƒƒ pteridófitas, que incluem as samambaias;
ƒƒ gimnospermas, que incluem os pinheiros;
ƒƒ angiospermas, que incluem as plantas com frutos.
Dentro de cada grupo, existem subgrupos com muitas divisões, algumas das quais
PLANTAS
serão estudadas neste capítulo. Mais importante, porém, que memorizar nomes complicados é conhecer as principais características de cada grupo e as relações entre eles.
Briófitas
Pteridófitas
Gimnospermas
Angiospermas
Por sua importância tanto numérica quanto econômica, o grupo das angiospermas é o
magnoliídeas
mais intensamente investigado. Com os avanços da microscopia eletrônica e pesquisas demusgos
filicíneas
coníferas
eudicotiledôneas
talhadas em filogenia (estudo das linhas evooutros
monocotiledôneas
outros
outros
lutivas entre os seres vivos, procurando suas
grupos
grupos
grupos
relações de parentesco), novos sistemas têm
sido propostos para este grupo.
Esquema representativo dos grupos de
plantas e seus maiores subgrupos. Nas
O sistema conhecido como APG-II, criado em 2003, propôs a divisão
briófitas, pteridófitas e gimnospermas,
das angiospermas em três subgrupos principais (e não dois, co­mo cosomente o subgrupo com maior número
mumente eram classificadas): monocotiledôneas, magnoliídeas e eudide espécies foi representado.
cotiledôneas. A velocidade das novas descobertas e propostas é tão grande que os cientistas precisam se esforçar para acompanhá-las de perto.
Questões de revisão
1.Cite três características comuns às plantas.
2.Quais são os grandes grupos de plantas?
3.Por que as angiospermas representam o grupo mais intensamente investigado entre as plantas?
4.Explique por que os cientistas continuamente modificam e propõem novos sistemas de classificação das plantas.
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Briófitas
Biologia no cotidiano
Briófitas como bioindicadores
As briófitas, assim como os liquens,
são extremamente sensíveis à poluição atmosférica. Estudos comprovaram que musgos e hepáticas toleram
apenas quantidades muito baixas de
poluentes atmosféricos, principalmente o dióxido de enxofre (SO2), um
poluente comum originado de diversas atividades industriais.
Em áreas sujeitas a esse poluente,
as briófitas são muito raras ou praticamente inexistentes. Assim, essas plantas atuam como bioindicadores, seres
vivos cuja presença ou ausência permite avaliar a qualidade do ar ou da
água em certa região ou ecossistema.
>
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.
As briófitas são frequentemente encontradas sobre folhas, troncos e
outras espécies de plantas. Mas isso não significa que elas sejam parasitas: pelo contrário, são denominadas epífitas, ou seja, plantas que utilizam outras plantas apenas para suporte e fixação, sem prejudicá-las.
As briófitas formam um grupo com aproximadamente 25 mil espécies distribuídas em todo o mundo, sendo o grupo dos musgos o maior
em número de espécies. Os musgos também representam as briófitas
mais conhecidas e mais comuns. Além dos musgos, as hepáticas e os
antóceros também são representantes das briófitas.
s três representantes do grupo das briófitas:
O
musgo (à esquerda), hepática (ao centro) e
antócero (à direita).
Organização geral do corpo
filoide
cauloide
>
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.
Os termos raiz, caule e folha não são aplicados às briófitas, já que
são relacionados às plantas vasculares, como as pteridófitas. Nas briófitas, as estruturas vegetativas que se assemelham à raiz são denominadas rizoides: filamentos diminutos que prendem a planta ao substrato
(rocha, solo, tronco de árvore, etc.). Nos musgos, uma pequena haste
geralmente vertical é bastante evidente. Essa estrutura é o cauloide, em
analogia ao caule das plantas vasculares. As estruturas em forma de folhas são denominadas filoides (pequenas lâminas verdes e delgadas).
usgo preso ao solo. A planta prende-se ao
M
substrato por meio de filamentos chamados
rizoides.
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Os grupos de plantas e seus ciclos de vida
>
Ciclo de vida das briófitas
epresentação da alternância de gerações
R
em um musgo. Cores-fantasia. Estruturas
representadas fora de escala.
gametófito
(n)
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.
esporângio
meiose
esporófito
adulto (2n)
esporos
caliptra
anterozoide
anterídios
gametófito
(n)
zigoto
oosfera
arquegônios
caliptra
esporângio
A caliptra é
uma estrutura
que recobre
o esporângio
dos musgos,
presente na
parte final do
esporófito.
>
fecundação
A fase sexuada desse ciclo inicia-se com a produção dos gametas nos
gametófitos, que são haploides e geralmente dioicos. Somente em algumas espécies ocorrem gametófitos hermafroditas.
O gameta masculino, denominado anterozoide, é formado em uma
estrutura especial chamada anterídio. O anterozoide tem flagelos que o
auxiliam na locomoção em meio líquido. O gameta feminino, a oosfera, é formado no interior de uma estrutura pluricelular, o arquegônio.
Em presença de água, o anterozoide locomove-se em direção à oosfera,
fecundando-a. Desse processo surge um zigoto, que dá origem a um esporófito jovem diploide.
A fase assexuada inicia-se no esporófito maduro. Os esporos são formados dentro de estruturas denominadas esporângios, cobertas por
uma espécie de tampa chamada caliptra. Nos esporângios ocorre meiose. Quando completamente maduros, os esporângios rompem-se, liberando os esporos, que podem germinar e originar novos gametófitos,
reiniciando o ciclo. Ao germinarem, os esporos dos musgos originam
pequenos filamentos que constituem o protonema. Mitoses contínuas
transformam, gradativamente, o protonema em um gametófito masculino ou feminino desenvolvido.
Nas briófitas o gametófito persiste durante toda sua vida, por isso ele
é a fase duradoura dessas plantas. O esporófito, porém, é bastante efêmero. Assim, ele é a fase passageira ou efêmera das briófitas.
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>
O anterídio e o arquegônio, locais de produção de gametas, representam importantes avanços na sobrevivência das briófitas em
meio terrestre, pois evitam a dessecação dos
gametas que ser formam em seu interior. Mas
as briófitas também se reproduzem vegetativamente, sem envolvimento de gametas.
Uma das formas mais comuns de reprodução vegetativa é a fragmentação, pela
qual fragmentos do corpo da planta desenvolvem-se em outro indivíduo. A formação
de gemas ou propágulos ocorre em estruturas especiais, em forma de taça, chamadas conceptáculos. Essas estruturas são especialmente comuns entre as hepáticas. A
partir delas, os propágulos originam novos
indivíduos (fotografia abaixo).
essa fotografia, são vistos vários conceptáculos
N
da hepática do gênero Marchantia. Um deles está
em destaque no círculo branco.
As briófitas ainda apresentam outras formas de reprodução vegetativa. Em certos casos, o esporófito desenvolve-se sem que haja
fecundação. Tais processos ainda não são totalmente compreendidos.
Musgos, hepáticas
e antóceros
As briófitas são divididas em três subgrupos. O subgrupo dos musgos, com aproximadamente 15 mil espécies conhecidas, é o
maior e mais facilmente observável. Geralmente são encontrados em ambientes com
pH ligeiramente ácido.
A fotografia ao lado representa musgos
sobre solo e rochas. Neste grupo de briófitas, a estrutura folhosa vertical é a mais frequente. Nessas plantas, os filoides possuem
células clorofiladas intercaladas com células
sem cloroplastos, cujo vacúolo pode armazenar grandes quantidades de água.
Nos musgos, os rizoides são pluricelulares; o protonema é uma característica comum; e o esporófito geralmente é uma longa
haste que se desenvolve na parte de cima do
gametófito. Os estômatos estão presentes em
todo o corpo da planta, exceto nos rizoides.
As hepáticas formam outro subgrupo
com cerca de 9 mil espécies. O gênero mais
conhecido é Marchantia. O termo “hepática”
tem relação direta com a forma de seu corpo, que lembra a de um fígado. As hepáticas
são consideradas as briófitas mais primitivas
e, em certos aspectos, semelhantes a diversas algas verdes.
O corpo dessas plantas é prostrado, ou
seja, desenvolve-se rente ao chão ou a outro
substrato (tronco, pedra, etc.). Em diversas
espécies, os rizoides do protonema são unicelulares, e o protonema é bastante reduzido. As hepáticas não possuem estômatos em
nenhuma estrutura corporal.
Os antóceros ou antocerotas são um pequeno subgrupo dentre as briófitas, com aproximadamente 100 espécies, desconhecido da
maioria das pessoas. O gametófito é semelhante ao das hepáticas e cresce paralelamente
ao substrato. Nessas plantas não há protonema, os rizoides são unicelulares e os estômatos
ocorrem no gametófito, exceto nos rizoides.
>
Outras formas de reprodução
das briófitas
m locais úmidos,
E
os musgos podem
recobrir o solo e as
rochas.
Importância das briófitas
As briófitas são consideradas plantas pioneiras, pois estabelecem-se em locais inóspitos, como rochas nuas, colonizando-os. Além
disso, mantêm a superfície do solo úmida
pelo acúmulo de água das chuvas em seus vacúolos e pela retenção da umidade. Algumas
espécies servem de combustível, e muitas são
usadas comercialmente em floriculturas.
Questões de revisão
1.Cite três características comuns às briófitas.
2.Explique os termos: filoide, cauloide e rizoide.
3.O que é metagênese? Nas briófitas, quais são suas fases?
4.Cite algumas formas de reprodução vegetativa presentes nas briófitas.
5.Quais são os subgrupos representativos das briófitas?
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Os grupos de plantas e seus ciclos de vida
>
Pteridófitas
olhas jovens de samambaia, chamadas báculos,
F
enroladas em sua posição característica.
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.
Há aproximadamente 13 500 espécies de pteridófitas dispersas pelo
mundo todo, nos mais variados ambientes. São conhecidas espécies terrestres, aquáticas, trepadeiras e também epífitas. Em relação ao tamanho, existem representantes pequenas, como a aquática Salvinia, e árvores de mais de 10 m de altura, como algumas espécies de samambaias
e samambaiaçus.
O subgrupo das samambaias é o mais conhecido e com o maior número de espécies. Entre as pteridófitas também podem ser citadas as cavalinhas, os licopódios e as selaginelas.
>
Organização geral do corpo
uas diferentes pteridófitas: à esquerda, uma
D
samambaia arborescente com vários metros
de altura, e à direita, uma avenca, planta
delicada e de pequeno porte.
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.
As folhas das pteridófitas podem apresentar
uma grande variedade de formas, desde as mais
simples (sem divisão da lâmina foliar) às recortadas e compostas, em que a lâmina foliar pode
ser dividida em inúmeras partes, denominadas
folíolos. A samambaia arborescente (fotografia
ao lado) apresenta folhas compostas. Algumas
samambaias possuem folhas com mais de 2 m
de comprimento.
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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.
Assim como acontece nas briófitas, os
anterozoides das pteridófitas também necessitam de um meio aquoso para poder
alcançar e fecundar a oosfera.
Uma diferença em relação à metagênese
das briófitas é que, nas pteridófitas, o gametófito é extremamente reduzido em relação ao esporófito. O gametófito, que recebe
o nome de protalo, é clorofilado e pode ser
monoico ou dioico.
O esporófito, fase duradoura do ciclo, apresenta esporângios, nos quais são produzidos
esporos. Em algumas pteridófitas, os esporângios ficam reunidos em conjuntos chamados
soros. As pteridófitas são denominadas isosporadas quando os esporos produzidos são
idênticos, e heterosporadas 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.
>
Ciclo de vida das pteridófitas
epresentação
R
da alternância de
gerações em uma
samambaia. Cores-fantasia. Estruturas
representadas fora
de escala.
soro
esporângio
folha com
soros
meiose
esporos
arquegônio
esporófito
(2n)
oosfera
anterídio
zigoto
gametófito (n)
fecundação
anterozoide
Biologia no cotidiano
Xaxim
Você provavelmente já ouviu falar em xaxim, um material fibroso utilizado em vasos ornamentais e encontrado
frequentemente em floriculturas e lojas de jardinagem.
O xaxim é um conjunto de fibras oriundas do caule da
samambaia arborescente conhecida como samambaiaçu ou samambaia-imperial (Dicksonia sellowiana). Essa
samambaia, que pode atingir mais de 5 m de altura e
possui folhas compostas de até 2 m de comprimento, é nativa da Mata Atlântica. A extração desenfreada
e criminosa do xaxim levou a espécie praticamente à extinção. A samambaiaçu já é considerada extinta nos estados do Rio de Janeiro e Minas Gerais. A extração do
xaxim está proibida no Brasil, e os infratores respondem
judicialmente pelo crime.
Atualmente vasos feitos da casca do coco ou de pneus
reciclados são usados no lugar do xaxim. Essa medida
mostra que o ser humano pode encontrar alternativas que
assegurem o uso sustentável dos recursos.
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Os grupos de plantas e seus ciclos de vida
>
Transporte de seiva e folhas especiais
sporângios reunidos em soros na parte
E
inferior da folha de samambaia.
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.
Entre as pteridófitas, as folhas podem desempenhar funções vegetativas e reprodutivas. Nas folhas de samambaias e avencas, por exemplo,
podem existir soros. Cada soro tem a aparência de um ponto acastanhado ou da cor de ferrugem e apresenta diversos esporângios reunidos.
Samambaias, cavalinhas, licopódios
e selaginelas
>
As pteridófitas são divididas em diversos subgrupos.
O subgrupo das filicíneas inclui as plantas conhecidas como samambaias, samambaiaçus, avencas, rendas-portuguesas e chifres-de-veado
(estas últimas possuem folhas simples e alongadas). As filicíneas formam o subgrupo mais numeroso em espécies entre as pteridófitas. Muitas espécies aquáticas de pequeno porte, como salvínia, azola e marsília,
pertencem a este subgrupo. Muitas espécies de filicíneas são utilizadas
decorativamente em vasos, como a samambaia-de-metro.
As cavalinhas pertencem ao subgrupo das equisetíneas. São pteridófitas menos conhecidas e possuem uma estrutura corporal bastante interessante, com folhas diminutas e semelhantes a escamas.
As licopodíneas formam um pequeno subgrupo,
no qual se destacam as espécies licopódio e selaginela.
O licopódio é uma planta encontrada frequentemente
em locais de altitude moderada e em condições especiais de solo. As selaginelas são muito comuns em locais sombrea­dos e úmidos.
Existe, ainda, um subgrupo com características muito particulares, representado por espécies do gênero
Psilotum. Alguns pesquisadores consideram tais pteridófitas as mais primitivas ainda existentes. Veja nas
fotografias ao lado alguns representantes dos diversos
subgrupos de pteridófitas.
a esquerda para direita: licopódio,
D
chifre-de-veado e cavalinha.
Fotografias fora de escala.
Importância das pteridófitas
As pteridófitas são comercializadas devido à beleza de suas folhagens,
compondo arranjos e vasos vendidos em floriculturas e casas do gênero.
Elas dominaram diversas áreas no mundo inteiro durante o período Carbonífero e, sob condições especiais, transformaram-se em carvão mineral (o chamado “carvão-de-pedra”), utilizado atualmente como combustível. De uma espécie de samambaia, o feto-macho (Athyrium filix-mas),
extrai-se uma substância empregada contra certas verminoses.
Questões de revisão
1.Cite três características comuns às pteridófitas.
2.Que diferenças há entre o gametófito e o esporófito das pteridófitas e os das briófitas?
3.Explique as diferentes funções desempenhadas pelas folhas das pteridófitas.
4.Quais são os principais subgrupos de pteridófitas?
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9/16/09 4:28:53 PM
>
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.
O termo gimnosperma deriva de duas palavras gregas: gymné, “nua”,
e sperma, “semente”. Essa denominação se deve ao fato de as gimnospermas produzirem sementes, mas não frutos. Essas plantas apresentam, em
geral, árvores de médio e grande porte. As sequoias, uma espécie de gimnosperma encontrada na costa oeste da América do Norte, estão entre as
maiores árvores do mundo.
As gimnospermas são plantas muito comuns nas regiões frias e temperadas. De fato, são as árvores mais abundantes em alguns biomas terrestres como a taiga, localizada na Sibéria e no Canadá, também conhecida como floresta de coníferas. As coníferas formam o maior grupo das
gimnospermas, representado principalmente pelos pinheiros. Além
dessas regiões, as gimnospermas também ocorrem, com menor frequência, em zonas subtropicais, e existe uma espécie, a Welwitschia mirabilis,
que é encontrada em desertos da África.
epresentação de Pteridospermae
R
(“samambaias com sementes”), um
interessante grupo extinto de gimnospermas
do Carbonífero, que se assemelhavam às
samambaias arborescentes.
>
Gimnospermas
pinheiro-do-paraná é uma
O
gimnosperma nativa do Brasil.
A Welwitschia mirabilis
é uma gimnosperma
encontrada em regiões
desérticas da África.
A planta mantém-se
viva absorvendo água
do orvalho matutino.
>
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.
119
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6
Os grupos de plantas e seus ciclos de vida
>
Ciclo de vida das gimnospermas
epresentação da alternância de gerações
R
em uma araucária. Cores-fantasia. Estruturas
representadas fora de escala.
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.
microsporângio
micrósporos
(n)
araucária
(esporófito)
(2n)
estróbilos
megasporângio
megásporo
(n)
araucária
(esporófito)
(2n)
oosfera
(n)
araucária
jovem
grão de
pólen
gametófito
semente
(pinhão)
grão de pólen em
germinação (gametófito)
>
embrião
ois estróbilos de pinheiro: à esquerda, o
D
masculino, e à direita, o estróbilo feminino.
tubo polínico
núcleos
espermáticos (n)
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).
O megásporo fica retido no interior do esporângio feminino formando uma estrutura pluricelular, o óvulo (que não é
o gameta feminino). Este contém, em seu interior,
o gametófito feminino, denominado megaprótalo.
No interior do gametófito feminino será formada a
oosfera, que é o gameta feminino.
O gametófito masculino é o grão de pólen em germinação e é chamado microprótalo. Essa estrutura
é responsável pela formação dos gametas masculinos
da araucária, denominados núcleos espermáticos.
Na página seguinte é explicado como o encontro do tubo polínico com o gametófito feminino
levará à formação do embrião.
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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
À esquerda, plântula
(planta jovem, em início
de desenvolvimento) de
araucária. Se sobreviver e
crescer, essa plântula poderá
originar uma árvore com
dezenas de metros de altura.
casca
endosperma
embrião
>
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.
ƒƒ A casca ou tegumento, uma parte externa, é geralmente dura e
resistente.
ƒƒ O embrião, que dará origem ao esporófito. O embrião das gimnospermas apresenta folhas especiais chamadas cotilédones.
ƒƒ 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.
inhão aberto para mostrar
P
as partes da semente.
Saiba mais
Pinhões e gralhas-azuis
A gralha-azul (Cyanocorax caeruleus),
ave símbolo do Paraná, é um animal
com um curioso hábito: ela coleta os
pinhões da araucária e os enterra no
solo, em diferentes locais, para ingeri-los depois. Nem todas as sementes
enterradas, entretanto, são comidas
posteriormente. Dessa maneira, alguns pinhões acabam germinando e
originando novos indivíduos adultos
do pinheiro-do-paraná.
A gralha-azul, portanto, desempenha importante papel na disseminação
e germinação das sementes dessa importante gimnosperma representativa
dos ecossistemas sulinos brasileiros.
>
121
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9/16/09 4:35:30 PM
6
Os grupos de plantas e seus ciclos de vida
Principais representantes
das gimnospermas
O grupo das gimnospermas é formado por
aproximadamente mil espécies, sendo subdividido em coníferas, gnetáceas, gingkoáceas
e cicadáceas. As fotografias ao lado mostram
alguns representantes desses subgrupos.
As coníferas formam o maior subgrupo, com aproximadamente 550 espécies. O
nome é dado em função da estrutura reprodutiva típica de seus representantes, o cone.
Os pinheiros, ciprestes, abetos, cedros e sequoias são coníferas bastante conhecidas e
abundantes principalmente nas regiões ao
norte do hemisfério Norte. A Sequoiadendron
giganteum, ou sequoia gigante, pode atingir mais de 100 m de altura. Algumas dessas árvores possuem a maior biomassa, isto
é, volume de madeira dentre todas as árvores da Terra. O pinheiro-do-paraná e o
podocarpo (Podocarpus sp.) são coníferas
nativas do Brasil.
As gnetáceas formam um subgrupo com
características muito particulares. As folhas e
os estróbilos de seus representantes possuem
semelhanças com as folhas e as flores encontradas no grupo das angiospermas. Os gêneros Ephedra, Gnetum e Welwitschia fazem parte das gnetáceas.
Atualmente há apenas uma espécie de gingkoácea, Gingko biloba, que cresce principalmente na Ásia oriental (China, Japão, etc.).
De diferentes partes da árvore se extraem
compostos com propriedades medicinais.
As cicadáceas formam um importante subgrupo de gimnospermas, com plantas cujas
folhas se assemelham às de diversas samambaias. Os gêneros Cycas, Zamia e Encephalartos
são representativos desse subgrupo, havendo
muitas espécies nas regiões tropicais.
De cima para baixo: pinheiro, sequoia (encontrada
somente na costa oeste dos EUA), arbusto de Ephedra
em ambiente desértico, folhas de Gingko biloba e
exemplar de Cycas revoluta.
>
Importância das gimnospermas
Muitas gimnospermas têm aplicação industrial. Papéis, gomas e colas, remédios e
diversos produtos antissépticos, como desinfetantes e bactericidas, podem ser obtidos de diversas espécies, com destaque para
os pinheiros.
As gimnospermas também têm importância para a reconstituição do passado da
Terra. Uma substância viscosa produzida
por diversas gimnospermas, a resina, solidifica-se em contato com a atmosfera, formando o âmbar. Há milhões de anos, insetos e outros organismos agora extintos
ficaram imersos nessas substâncias, que se
solidificaram, aprisionando-os e conservando-os. Ao estudá-los, os cientistas obtêm
importantes pistas sobre o passado de nosso planeta, especialmente da fauna da época
(como na fotografia ao abaixo).
Insetos
fossilizados
em âmbar.
Esses
animais
viveram há
20 milhões
de anos.
>
Algumas espécies, como os pinheiros,
possuem resinas com aplicações terapêuticas. As árvores de algumas gimnospermas
apresentam madeira de boa qualidade, utilizada na indústria madeireira e de mobiliário. Por outro lado, o rápido crescimento urbano e rural também tem levado ao
desmatamento da Mata de Araucárias, um
ecossistema brasileiro. Além do pinheiro-do-paraná, principal representante vegetal desse ecossistema, diversos animais também são afetados pelo desmatamento.
Questões de revisão
1.Que características evolutivas distinguem uma gimnosperma de uma pteridófita?
2.Explique os termos: megásporo, micrósporo e grão de pólen.
3.Qual é a importância evolutiva da semente para as plantas terrestres?
4.Cite alguns representantes do grupo das gimnospermas.
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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.
Surgidas provavelmente há mais de 120
milhões de anos, as angiospermas já eram
as plantas mais abundantes em todas as partes do mundo há pelo menos 100 milhões
de anos. Atualmente, estima-se que existam
aproximadamente 250 mil espécies, e com
frequência os botânicos anunciam descobertas de novas espécies em locais remotos,
como o interior da floresta Amazônica.
As angiospermas ocupam praticamente todos os ambientes de nosso planeta, incluindo ambientes aquáticos, sejam de água
doce, salgada ou salobra. Elas podem ser árvores imensas, com várias dezenas de metros
de altura e vários metros de diâmetro, como
a gigante brasileira sumaúma (uma das maiores árvores da Amazônia), ou então plantas
minúsculas como algumas espécies de água
doce. As angiospermas também incluem ervas, gramas, arbustos, trepadeiras e cipós.
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.
Um campo florido
pode conter dezenas
ou centenas
de espécies de
angiospermas.
>
Saiba mais
Plantas como combustível alternativo
Biodiesel é um combustível biodegradável derivado de fontes
renováveis, que pode ser obtido por diferentes processos […].
Pode ser produzido a partir de gorduras animais ou de óleos vegetais, existindo dezenas de espécies vegetais no Brasil que podem
ser utilizadas, tais como mamona, dendê (palma), girassol, babaçu,
amendoim, pinhão-manso e soja, dentre outras.
O biodiesel substitui total ou parcialmente o óleo diesel de petróleo em motores ciclodiesel automotivos (de caminhões, tratores, camionetas, automóveis, etc.) ou estacionários (geradores de
eletricidade, calor, etc.). Pode ser usado puro ou misturado ao diesel
em diversas proporções. A mistura de 2% de biodiesel ao diesel de
petróleo é chamada de B2 e assim sucessivamente, até o biodiesel
puro, denominado B100.
[…]
A transesterificação é o processo mais utilizado atualmente para
a produção de biodiesel. Consiste numa reação química dos óleos
vegetais ou gorduras animais com o álcool comum (etanol) ou o metanol, estimulada por um catalisador, da qual também se extrai a glicerina, produto com aplicações diversas na indústria química.
Além da glicerina, a cadeia produtiva do biodiesel gera uma série de outros coprodutos (torta, farelo, etc.) que podem agregar
valor e se constituir em outras fontes de renda importantes para
os produtores.
Governo Federal. Disponível em: <http://www.biodiesel.gov.br>.
Acesso em: 19 maio 2009.
A mamona é uma planta
promissora para a
produção de biodiesel.
>
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6
Os grupos de plantas e seus ciclos de vida
>
Organização geral do corpo
ajueiro em Natal, Rio Grande do Norte. Parte do
C
tronco da árvore está enterrado.
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.
Essas características serão discutidas em detalhes no capítulo 8.
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
m (A), morangueiro. Note que o caule lateral
E
pode enraizar-se no solo, originando um novo
morangueiro. (B), diversos enxertos em uma
planta matriz. Os enxertos são cortes de caules
que, ao ser inseridos na planta matriz (“cavalo”),
podem crescer, originando novos indivíduos.
A
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.
B
caule de
outra
planta
planta
matriz
estolho
Plantas como a fortuna e a begônia dão origem a novos indivíduos
a partir de gemas localizadas nas folhas. Ao atingir certo tamanho,
os brotos destacam-se das folhas da planta-mãe, desenvolvem raízes
e crescem.
Observando tais mecanismos naturais, o ser humano desenvolveu técnicas para propagar vegetativamente as plantas. Essas técnicas incluem,
entre outras, a estaquia, a mergulhia e a enxertia. O objetivo dessas técnicas é melhorar o rendimento agrícola e econômico de certas espécies.
124
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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.
Na ilustração abaixo, é possível ver sépalas
e pétalas, que formam os verticilos de proteção. 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, por exemplo.
ƒƒ
possua dois ou mais estames. O estame é
formado por um filamento denominado
filete, na ponta do qual se encontra uma
estrutura dilatada, a antera. O conjunto
de estames de uma flor recebe o nome de
androceu.
Carpelo, que corresponde à estrutura que
origina o gameta feminino. Os carpelos
são folhas modificadas que, em algumas
plantas, apresentam-se fundidas. Carpelos
isolados ou fundidos formam uma estrutura chamada pistilo. Cada pistilo é constituído de um estigma, um estilete e um
ovário, dentro do qual se encontram óvulos e, dentro destes, o gameta feminino
(oosfera). O conjunto de pistilos de uma
flor é denominado gineceu.
gineceu
filete
flor completa
gineceu
estame
antera
pétala
estame
Flor de lírio.
Note os
estames ao
redor do
gineceu.
>
estame
receptáculo
antera
pistilo
estigma
Ilustração de uma flor completa de angiosperma
mostrando suas diferentes estruturas.
Os verticilos de reprodução incluem
folhas muito modificadas e especializadas
na produção dos gametas masculinos e femininos, como veremos mais adiante no
ciclo de vida dessas plantas. Essas folhas
são denominadas estame e carpelo:
ƒƒ Estame, que corresponde à estrutura
que origina o gameta masculino. Algumas flores possuem um único estame,
embora a maior parte das angiospermas
estilete
pólen
filete
>
>
sépala
o esquema à esquerda, uma antera
N
do estame com sua estrutura interna;
à direita, visão geral do gineceu.
ovário
oosfera
óvulo
saco
embrionário
125
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6
Os grupos de plantas e seus ciclos de vida
Diversidade de flores e inflorescências
As angiospermas podem ser dioicas, quando cada indivíduo apresenta apenas um sexo, ou monoicas, espécies nas quais o mesmo indivíduo
apresenta ambos os sexos.
Nas plantas dioicas, cada indivíduo apresenta apenas
flores masculinas ou femininas. Ou seja, há indivíduos
que produzem apenas flores com estames e outros que
produzem apenas flores pistiladas, como acontece com
certas figueiras.
Nas plantas monoicas, a mesma planta produz gametas masculinos e femininos. Em algumas espécies, como
certas palmeiras, o mesmo indivíduo apresenta flores
unissexuadas, masculinas e femininas. Em outras, como a
roseira, a planta produz flores hermafroditas, que têm estames e pistilos na mesma flor.
Em muitas angiospermas, as flores encontram-se reunidas em grupos
denominados inflorescências. As inflorescências das angiospermas são
muito diversificadas. Alguns exemplos são apresentados nas fotografias
abaixo. Ao lado de cada fotografia há um esquema representando a posição das flores em cada tipo de inflorescência.
pistilo
>
estame
esquerda: flor da Rafflesia arnoldii,
À
encontrada em Sumatra e Bornéu, exala
odor de carne em decomposição, atraindo
moscas, seus polinizadores. À direita, flor
hermafrodita de hibisco. Observe os estames
ao redor dos pistilos.
espádice
F
F
F
F
bráctea
F
F
E
F
F
F
F
F
F
F
F
E
F
F
>
F
espádice do antúrio (à esquerda) é um tipo de espiga com eixo carnoso, protegida por folhas especiais denominadas brácteas. No
O
esquema, E = eixo, F = flor. À direita, a inflorescência do tipo espiga encontrada na grama (Stryphnodendron sp.). No esquema, F = flor.
P
F
F
F
E
F
F
F
A margarida (à esquerda) possui flores reunidas em uma inflorescência complexa
denominada capítulo. A parte amarela é formada por minúsculas e numerosas flores.
No esquema, E = eixo (expandido lateralmente); P = pétala maior da margem; F = flor. As
flores do gerânio (acima) estão reunidas em uma inflorescência denominada umbela, em
que todas as flores partem do mesmo ponto. No esquema, F = flor.
>
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O ciclo de vida das angiospermas é muito semelhante ao encontrado
entre as gimnospermas. A ilustração abaixo apresenta o ciclo em uma
planta com flor hermafrodita.
>
Ciclo de vida
epresentação da alternância de gerações em
R
uma angiosperma. Cores-fantasia. Estruturas
representadas fora de escala.
semente
(degeneram)
fruto
esporófito
diploide
albúmen (3n)
ovário
embrião da
semente (2n)
antera
dupla fecundação
formação de
saco polínico
núcleos
polares
núcleos
haploides
saco
embrionário
grãos de
pólen
núcleos
haploides
núcleos que
degeneram
núcleo da
oosfera
grão de
pólen
tubo
polínico
núcleos
espermáticos
núcleos
polares
óvulo
saco
embrionário
>
Ao se tornarem maduras, as anteras dos estames produzem grãos de
pólen. Cada grão de pólen possui dois núcleos espermáticos haploides,
que são os gametas masculinos das angiospermas. Ao chegar ao estigma
da flor, o grão de pólen desenvolve o tubo polínico, pelo qual os núcleos
espermáticos migram em direção ao óvulo, como representado na ilustração ao lado.
O tubo polínico cresce por dentro do estigma e atravessa o estilete até
alcançar a abertura do megagametófito, representado por uma estrutura multicelular denominada saco embrionário e localizado no interior
do ovário da flor. No saco embrionário existem oito células, geradas por
meiose da célula-mãe do megásporo:
ƒƒ uma oosfera, o gameta feminino das angiospermas;
ƒƒ dois núcleos polares (secundários);
ƒƒ cinco células, chamadas antípodas quando localizadas no lado oposto da oosfera e sinérgides quando localizadas ao lado da oosfera.
Diferentemente das gimnospermas, em que um dos núcleos espermáticos degenera e morre, nas angiospermas os dois núcleos são funcionais.
Entre as angiospermas, ocorre um fenômeno biológico exclusivo desse grupo de plantas: a dupla fecundação. Um dos núcleos espermáticos
irá fecundar a oosfera, que é o gameta feminino das angiospermas, dando
origem ao embrião diploide. O outro núcleo irá fundir-se aos dois núcleos
polares, originando um tecido triploide (3n), denominado albúmen ou
endosperma, que nutre o embrião durante a germinação. As outras células do saco embrionário degeneram e morrem.
Após a fecundação, o ovário da flor ganha volume e cresce, dando
origem ao fruto das angiospermas, dentro do qual se encontra a semente, originada do desenvolvimento do óvulo. Assim, nas angiospermas, o
fruto é originário do ovário, e a semente é originária do óvulo.
megásporo
oosfera
epresentação da fecundação nas
R
angiospermas. O tubo polínico (ampliado no
detalhe acima) cresce pelo estilete da flor,
alcançando o saco embrionário.
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6
Os grupos de plantas e seus ciclos de vida
Polinização
autopolinização
>
polinização cruzada
epresentação de autopolinização e
R
polinização cruzada.
estames
espiga
estigma
Na polinização, os grãos de pólen são transportados dos estames até
os estigmas das flores. A polinização é fundamental para que ocorra a
fecundação e a formação do zigoto.
Embora pareça ser um processo simples, a polinização das flores das
angiospermas envolve estratégias muito variadas e por vezes complexas. Estames, pétalas, sépalas e outras estruturas adaptaram-se a mecanismos específicos de polinização, como ocorre com espécies polinizadas exclusivamente por um tipo de polinizador.
A autopolinização ocorre quando o grão de pólen alcança o estigma da mesma flor ou de flores situadas na mesma planta. Esse processo é pouco frequente entre as angiospermas. O mecanismo mais
comum é o da polinização cruzada, no qual o grão de pólen alcança
o estigma de flores pertencentes a outros indivíduos. Essa estratégia
aumenta a variabilidade genética das populações de plantas.
Muitas plantas apresentam mecanismos que evitam a autopolinização. Um deles é o desenvolvimento de pistilos e anteras em momentos diferentes: enquanto o pistilo está maduro, as anteras ainda
estão imaturas.
A polinização cruzada envolve diversos agentes polinizadores, como
vento, aves, insetos e mamíferos. Abelhas, beija-flores e outros seres vivos transportam grãos de pólen ao visitar diversas plantas em busca de
néctar, seu alimento. O néctar é um líquido açucarado produzido em
nectários, órgãos presentes em certas plantas.
As estratégias de polinização recebem nomes específicos, dependendo
do agente polinizador envolvido.
ƒƒ Anemofilia: o vento é o agente polinizador.
ƒƒ Entomofilia: a polinização é realizada por insetos, como borboletas,
moscas, abelhas e vespas.
ƒƒ Ornitofilia: as flores são polinizadas por aves, como os beija-flores.
ƒƒ Mastofilia: mamíferos, como morcegos, realizam a polinização.
>
flor de trigo
pistilo imaturo
epresentação de uma flor de trigo (muito
R
ampliada), na qual ocorre anemofilia.
aparelho
sugador
de inseto
estame
murcho
belha polinizando flor. Ao sugar o néctar, o
A
inseto roça nos estames da flor, e grãos de
pólen aderem ao seu corpo.
>
>
nectário
pistilo
maduro
xemplo de entomofilia: abelha transporta grãos de pólen de uma flor a outra,
E
fecundando-a.
128
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08.09.09 10:09:44
Estrutura e germinação das sementes
radícula
ápice
restos do
tegumento
meristema
apical
cotilédones
primeiras
folhas
>
As sementes das angiospermas são formadas por três partes.
A parte mais externa, geralmente dura e resistente, é denominada
casca ou tegumento. É essa estrutura que protege o embrião contra
possíveis choques mecânicos, evitando também que ele fique desidratado. Para que o embrião germine, porém, é necessário que a casca se
rompa. Isso pode ocorrer em contato com água ou umidade no solo, ou
então por algum mecanismo traumático (por exemplo, quebra, raspagem ou trituração por algum animal), químico (contato com enzimas
digestivas no interior do trato digestório de aves, por exemplo) ou mesmo físico (em diversas plantas do Cerrado, o tegumento das sementes
se rompe após incêndios ou temperaturas altas no solo).
No interior da semente está o embrião. É ele que, ao germinar, dará
origem ao esporófito jovem ou plântula. Se encontrar condições favoráveis de temperatura, umidade, nutrientes necessários, entre outros, a
plântula cresce e desenvolve um novo indivíduo.
A parte entre o tegumento e o embrião é denominada albúmen ou
endosperma. Essa parte é responsável pela nutrição do embrião nos
primeiros estágios de desenvolvimento, até que a plântula se desenvolva e passe a realizar fotossíntese. Em geral, o endosperma é rico
em óleos, amido e proteínas. A concentração de cada nutriente varia
de acordo com a espécie. O endosperma é reduzido em algumas sementes, como o feijão. Nesse caso, a reserva nutritiva fica armazenada em folhas especiais, os cotilédones.
Os cotilédones são formados durante o desenvolvimento do embrião.
Eles são bem visíveis durante a germinação do feijoeiro. Em outras espécies, os cotilédones ficam enterrados durante a germinação. Algumas
angiospermas possuem apenas um cotilédone, como as monocotiledôneas (milho, arroz e trigo); outras, como feijão, soja e amendoim, possuem dois cotilédones. O capítulo 8 apresenta mais detalhes sobre a estrutura das sementes das angiospermas.
epresentação da germinação de uma
R
semente de feijão.
Saiba mais
Alguns termos utilizados em Botânica
Diversos termos são utilizados para descrever os grupos de plantas. Esses termos, criados em diferentes momentos históricos, são apresentados a seguir.
Antófitas – plantas que produzem flores. O termo é geralmente aplicado somente às angiospermas.
Cormófitas – plantas que possuem órgãos vegetativos (raiz, caule e folha) bem desenvolvidos. As pteridófitas, gimnospermas e angiospermas são plantas cormófitas.
Criptógamas – plantas historicamente definidas como produtoras de gametas não contidos em flores ou estruturas evidentes, como os estróbilos das gimnospermas. As briófitas e pteridófitas são plantas criptógamas.
Espermatófitas – plantas que produzem sementes, com ou sem frutos. Somente as gimnospermas e as angiospermas são plantas espermatófitas atualmente.
Fanerógamas – designa as plantas com gametas aparentes. Embora esse termo seja criticado por alguns pesquisadores e ainda seja encontrado com frequência na literatura, ele tende a ser substituído por espermatófitas.
Talófitas – termo geral que tem sido atribuído somente às algas pluricelulares, classificadas entre os protoctistas. Alguns autores, entretanto, definem certas hepáticas e antóceros como plantas talófitas, pois quase não há diferenciação de tecidos vegetais.
Traqueófitas – tradicionalmente, as traqueófitas incluem as pteridófitas, gimnospermas e angiospermas, pois
possuem sistemas vasculares.
Uma mesma planta pode, então, ser definida com diversas combinações dos termos acima. Por exemplo, as angiospermas são plantas antófitas, cormófitas, espermatófitas e traqueófitas.
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6
Os grupos de plantas e seus ciclos de vida
Fruto
Os frutos das angiospermas originam-se
do desenvolvimento do ovário da flor. São
extremamente variados em formas, cores,
sabores e texturas: há frutos carnosos, com
polpa doce e líquida, e frutos duros e secos.
Alguns frutos possuem espinhos na parte externa, como o carrapicho da fotografia
abaixo. O capítulo 8 apresenta a classificação dos frutos em maiores detalhes.
O carrapicho é um fruto
que se prende ao pelo dos
animais ou às roupas dos
seres humanos.
>
inteiro. Boa parte dos alimentos de origem
vegetal que consumimos todos os dias inclui frutos, folhas, raízes e caules comestíveis de angiospermas. Milho, arroz, soja,
feijão, amendoim, batata-inglesa e cereais
como aveia, trigo e centeio são apenas alguns exemplos.
A pecuária depende diretamente das angiospermas para existir, pois o gado alimenta-se principalmente de plantas desse grupo, como as gramíneas.
A indústria farmacêutica fabrica medicamentos variados tendo como matéria-prima diversas angiospermas. Cosméticos e
perfumes são produzidos a partir das propriedades medicinais e aromáticas dessas
plantas. As flores das angiospermas são utilizadas decorativamente em ambientes internos e externos.
>
Juntamente com a flor, o fruto é uma
grande novidade evolutiva das angiospermas. Fósseis demonstram uma transição entre gimnospermas primitivas que possivelmente apresentavam estruturas semelhantes
a frutos. No fruto, a semente permanece
protegida e pode também ser dispersa para
locais distantes da planta-mãe, o que reduz
a competição por água e nutrientes e permite que a espécie colonize outros lugares.
Os frutos podem ser disseminados por
diversos mecanismos: eles podem cair junto
à planta-mãe por ação da gravidade, flutuar
na água, aderir-se ao corpo de diversos seres
vivos, ser ingeridos por animais ou simplesmente se abrir e expulsar as sementes de seu
interior. Qualquer que seja a estratégia desenvolvida, o fruto é uma importante estrutura presente em todas as angiospermas.
s frutos, as raízes, os legumes e as hortaliças que
O
fazem parte de nossa alimentação são, na maioria,
angiospermas.
Biologia e Química
Fitoterapia
Há muito tempo o ser humano utiliza as
plantas como remédios. O emprego de preparados medicinais à base de plantas é conhecido como fitoterapia (do grego, phytos,
“planta”, e therapía, “tratamento”).
São muitos os preparados medicinais
utilizando flores, folhas, raízes e caules
de plantas.
Cruas, cozidas, refogadas ou fritas – as
angiospermas estão nos pratos do mundo
>
Importância das angiospermas
Medicamentos à base de plantas medicinais.
130
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As angiospermas podem ser atualmente divididas em três grandes subgrupos com
base em características evolutivas e filogenéticas. Esses subgrupos já estiveram classificados de maneiras muito distintas, e mesmo
hoje ainda há intenso debate entre os pesquisadores a respeito de como interpretar a classificação desse imenso grupo de plantas.
O subgrupo das monocotiledôneas recebe esse nome porque suas sementes possuem apenas um cotilédone, como o milho
e as orquídeas. Algumas de suas características são citadas a seguir.
ƒƒ Folhas com nervuras paralelas.
ƒƒ Raízes sem um ramo principal, mas formadas por inúmeras raízes finas que se
assemelham a fios ou cabelos.
ƒƒ Flores com cálice, corola e elementos reprodutivos baseados em múltiplos de três
(por exemplo, três estames, três ou seis
pétalas, etc.).
>
angiospermas
Folhas com nervuras que não seguem um padrão paralelo.
ƒƒ Raízes que não se assemelham
a fios; predominância de uma
raiz principal e presença de raízes secundárias. (A estrutura e a
classificação das raízes são apresentadas no capítulo 8.)
Nem todas as magnoliídeas possuem flores grandes e vistosas: algumas, como as canelas e o jaborandi, possuem
flores pouco vistosas e praticamente sem nenhum odor. Também há grande variação no
número de pétalas, sépalas e demais estruturas da flor.
As eudicotiledôneas formam o maior
subgrupo de angiospermas, com representantes no mundo inteiro. No Brasil, as eudicotiledôneas são representadas por plantas
como pau-brasil, trepadeiras, cipós, margarida, feijão, etc.
A variação no número e disposição de elementos florais, formas e
cores das flores e folhas, entre outras
características, fazem deste subgrupo o mais diversificado entre todos
os grupos de plantas existentes.
Tanto magnoliídeas quanto eudicotiledôneas possuem sementes
com dois cotilédones.
ƒƒ
magnólia apresenta
A
muitos estames e
verticilos de proteção.
>
Classificação das
girassol possui
O
sementes com
dois cotilédones.
Saiba mais
A orquídea é uma
angiosperma
do grupo das
monocotiledôneas.
>
Entretanto, há exceções a todas essas
regras. A maior parte das orquídeas, por
exemplo, apresenta um único estame unido ao estilete.
As magnoliídeas formam um subgrupo
grande, com representantes presentes em
diversos ecossistemas brasileiros. Louro, pimenta e magnólia são exemplos de plantas
pertencentes a esse subgrupo. As principais
características das magnoliídeas são mencionadas a seguir.
Fadadas ao desaparecimento
Historicamente, o Brasil vem presenciando uma perda muito
grande de espécies vegetais. Na década de 1990, pouco mais de
100 espécies de plantas eram oficialmente listadas como ameaçadas de extinção no Brasil, de acordo com dados divulgados pelo
Ibama (Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis). Na década seguinte, o órgão ambiental divulgou
um número 15 vezes maior, superando 1 500 espécies.
A “lista vermelha”, como é conhecida, é uma lista com as espécies ameaçadas de extinção. Para que seja oficializada, essa lista
precisa ser homologada pelo Ministério do Meio Ambiente. Com
pesquisas e levantamentos de campo, a cada ano novas espécies
são incluídas na “lista vermelha”. Uma dessas espécies é o palmito-juçara, Euterpe edulis, que praticamente não é mais encontrado
em diversos ambientes onde existia naturalmente no passado.
Questões de revisão
1.Que características evolutivas são exclusivas das angiospermas?
2.Explique os termos: androceu, gineceu, cálice e corola.
3.Qual é a origem do fruto e da semente nas angiospermas?
4.Cite os três subgrupos de angiospermas, com respectivos exemplos, de acordo com as mais recentes propostas classificatórias.
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Práticas de Biologia
Soros de samambaias
Objetivo
A
Observar o desenvolvimento de um novo indivíduo de samambaia
a partir de seus esporos.
Material
B
ƒƒ uma
folha fértil de samambaia com os soros bem evidentes
ƒƒ pincel
ƒƒ lupa
ƒƒ papel sulfite
ƒƒ dois copos plásticos ou recipientes com um pouco de terra
C
Atenção
Não coloque esporos demais
sobre a terra, pois isso pode
atrapalhar as observações
posteriores.
Procedimentos
1. Selecione uma ou duas folhas férteis de uma samambaia em
que os soros estejam bem evidentes e maduros (a coloração
em geral é castanho-escura ou cor de ferrugem). Com a
lupa, observe a aparência dos soros. Faça um desenho em
seu caderno registrando os dados observados.
2. Com o pincel, raspe um dos soros de modo que os esporos
caiam sobre a folha de papel sulfite. Mais uma vez, observe-os com a lupa e registre suas conclusões no caderno.
3. Prepare os copos plásticos ou recipientes com terra para
a próxima etapa do experimento. Molhe a terra em apenas
um dos copos, de modo que fique bem úmida. Com cuidado,
deixe alguns esporos caírem sobre a terra úmida. Mantenha
a terra do outro copo completamente seca. Observe na
ilustração ao lado.
4. Deixe o copo com terra úmida em local sombreado,
evitando luz solar direta, mas não no escuro total.
Diariamente, coloque um pouco de água sobre a terra
do copo ou recipiente. Não encharque a terra, apenas
mantenha-a úmida. A terra do outro copo deve ser mantida
seca e exposta à luz solar direta.
5. Desse ponto em diante, observe diariamente o que ocorre
com o experimento nos dois copos ou recipientes.
Anote tudo em seu caderno. Se preferir, faça desenhos
coloridos de tudo o que observar. Utilize a lupa para
enxergar detalhes.
Resultados
com o pincel,
raspar os soros
sobre a folha de
papel sulfite
copo com terra
úmida (manter em
local com sombra)
copo com terra
seca (manter em
local ensolarado)
D
1. Houve diferenças na germinação dos esporos nos dois copos?
Que diferenças foram essas?
2. Quantos esporos germinaram do total depositado em cada copo?
3. Que tipo de estrutura germinou dos esporos? Cite o nome dessa
estrutura e descreva-a com o máximo de detalhes possível.
Discussão
1. A estrutura observada participa de qual etapa do ciclo reprodutivo das pteridófitas?
2. A que você atribui as possíveis diferenças de resultado nos dois copos?
3. Se você continuar observando o desenvolvimento da estrutura descrita, que etapa seguinte do ciclo das
pteridófitas deverá ocorrer?
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command na caixa com texto
transparente abaixo
Atividades
1. Copie a tabela abaixo em seu caderno, completando-a com as características das briófitas presentes
nos três principais subgrupos.
Estrutura do
gametófito
Rizoides
Estômatos
Musgos
Hepáticas
Antóceros
////////////
////////////
////////////
////////////
////////////
////////////
////////////
////////////
////////////
8. Rosa pensou em condensar as informações que recebeu sobre a classificação das plantas na forma
de um pequeno mapa conceitual, porém esqueceu
o nome de alguns grupos. Observe o que ela fez:
avasculares
I
plantas
II
vasculares
III
sem frutos
IV
com sementes
2. Imagine esta situação: musgos crescem em abundância em um vaso com samambaias. Esses musgos causarão algum mal às samambaias ou trarão
algum benefício? Justifique sua resposta.
3. Uma pessoa conta com as seguintes plantas em
seu jardim: musgo, samambaia-de-metro, pinheiro,
avenca, hepática e rosa; porém, deseja fazer um arranjo de Natal utilizando apenas plantas vasculares.
Quais plantas ela poderá utilizar em seu arranjo?
4. Ao copiar um resumo do quadro de giz, Margarida cometeu alguns erros. Corrija os erros, transcrevendo o parágrafo em seu caderno.
As briófitas e as pteridófitas têm muitas
características em comum. Os dois grupos
têm representantes vasculares, nos quais o
gametófito é a fase passageira, e o esporófito,
a fase duradoura. Em geral, plantas dos dois
grupos ocupam ambientes com condições
semelhantes e dependem diretamente da água
para se reproduzirem. Os esporos dos dois grupos
localizam-se em estruturas denominadas soros.
5. Explique o papel desempenhado pelas substâncias
de reserva na germinação da semente.
6. Em seu caderno, indique o tipo de ploidia (n, 2n ou
3n) presente nas seguintes estruturas vegetais:
a)embrião;
b)endosperma;
c) núcleos espermáticos;
d)células do saco embrionário;
e)esporófito jovem.
7. Copie o esquema representado abaixo, da metagênese das plantas, completando os pontos I, II e III
com as palavras células haploides (esporos), gametas masculinos e femininos e zigoto.
fusão
I
adulto diploide
meiose
III
adulto haploide
II
com frutos
angiospermas
a)Que palavras substituem corretamente os pontos I, II, III e IV?
b)Em relação a I, indique como ocorre o transporte
de substâncias em seu organismo.
c) Que características vegetativas importantes podem ser encontradas em III?
d)Cite duas características reprodutivas presentes em IV.
9. Fabiano deseja plantar musgos e samambaias em
um vaso, pois pretende observar como essas plantas se desenvolvem.
a)Que condições seriam ideais para ele observar o
desenvolvimento das plantas?
b)Que fase de vida dos dois grupos ele verá com
maior frequência? Justifique.
10. Dinorá vai participar de uma gincana cujo objetivo
é elaborar charadas e enigmas para que os participantes os decifrem. Ela criou a “charada da samambaia”, que segue abaixo:
A fotossíntese é realizada pelas @, que podem
ser simples ou compostas. Durante a fase
assexuada, ocorre o desenvolvimento de # no
esporófito. Como resultado da germinação dos
esporos, geralmente em solo úmido, surge o *.
Finalmente, o & originará um novo indivíduo.
a)Que palavras substituem corretamente os símbolos da charada de Dinorá?
b)A que grupo de pteridófitas pertence a planta
descrita na charada?
c) Cite outras plantas pertencentes ao mesmo grupo identificado no item acima.
11. Em seu caderno, identifique os termos a que se referem as definições a seguir.
a)Estrutura que dá origem à oosfera.
b) Gameta masculino que se origina no tubo polínico.
c) Fusão da oosfera com o núcleo espermático.
d)Estrutura formada no estróbilo masculino.
e)Estrutura que se forma quando o grão de pólen
alcança o estróbilo feminino.
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6
Os grupos de plantas e seus ciclos de vida
Atividades
12. Analise os dois procedimentos abaixo:
Procedimento 1 — Retire os esporângios. Cultive-os
em solo úmido para que o gametófito se origine.
Procedimento 2 — Retire os gametófitos. Cultive-os
em solo úmido para que o esporófito se origine.
Se você pretende acompanhar o desenvolvimento
de uma samambaia partindo de seu esporófito, qual
dos dois procedimentos deve ser realizado? Justifique sua resposta.
13. Durante uma saída de campo, alunos do Ensino
Médio coletaram diversas plantas em um ambiente de mata para posterior análise e identificação.
Nenhum material reprodutivo foi coletado. Ao final das observações, os alunos notaram que havia, entre as plantas coletadas, duas briófitas, três
pteridófitas e diversas angiospermas. Que características presentes nessas plantas levaram os alunos
a chegar a tais conclusões?
14. A fotografia ao lado mostra
quatro grãos de pólen do
cedro-do-líbano, uma gimnosperma encontrada nas
montanhas do país cujo
nome ela leva. Cada grão
de pólen possui duas “asas” laterais leves, resistentes e achatadas.
a)Que importância têm essas “asas” para a reprodução dessa planta?
b)Identifique o tipo de polinização realizada com
esse tipo de grão de pólen.
c) Do ponto de vista evolutivo, o que representa o grão
de pólen entre as plantas? Justifique sua resposta.
18. Entre os organismos conhecidos atualmente, os mais
longevos, isto é, com ciclo de vida mais longo, são certas gimnospermas encontradas no hemisfério Norte.
Algumas foram estimadas em mais de 4 mil anos de
idade. Ao verificar esses dados, um pesquisador afirmou: “Essa longevidade é conseguida, em parte, pela
forma de reprodução dessas plantas e pela presença de sistemas vasculares eficientes”. Você concorda
com o pesquisador? Explique sua resposta.
19. Observe o esquema abaixo.
micrósporos
reprodução
sexuada
17. A respeito dos esporos de briófitas e pteridófitas foram feitas as afirmações I, II, III e IV abaixo. Qual delas é verdadeira? Explique sua resposta.
I. Formam estruturas diploides nos dois casos.
II. Formam estruturas haploides nos dois casos.
III.Formam uma estrutura haploide nas briófitas e
outra diploide nas pteridófitas.
IV.Formam uma estrutura diploide nas briófitas e
outra haploide nas pteridófitas.
metagênese
megásporos
a)Localize no mapa o momento em que ocorre a
meiose nessas plantas.
b)Que importância tem esse fenômeno para o ciclo de vida das angiospermas?
20. A ilustração abaixo representa uma técnica de propagação vegetativa denominada “multiplicação de
explantes in vitro”. Nessa técnica, obtêm-se células,
tecidos ou órgãos de uma planta (no caso, uma cenoura) para posterior cultivo em laboratório, em um
meio de cultura apropriado. Observe a ilustração e
responda ao que se pede a seguir.
1. obtenção de
explantes
4. aclimatação
15. Considere que o número diploide de cromossomos
de uma espécie de feijão é 2n = 18. Com base nisso,
calcule o número de cromossomos encontrados em
cada um dos tipos celulares abaixo.
a)Oosfera.
b)Célula do albúmen.
c) Célula do tegumento do óvulo.
d)Célula-mãe do esporo.
16. Comente esta afirmação: “Nos musgos, uma divisão
meiótica originará esporos, e não anterozoides”.
angiospermas
2. multipicação
dos brotos
3. enraizamento
dos explantes
a)Que vantagens poderão existir nessa técnica?
b)O procedimento 2 da ilustração é feito em laboratório, sob condições especiais. Existe algum
fenômeno natural que também gera novos indivíduos a partir de brotos? Explique.
c) Você acha que essa técnica pode ser utilizada
em ampla escala? Justifique sua resposta.
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21. Alfredo fotografou a planta ao lado em campo, mas
não soube identificá-la, pois
ficou em dúvida se é uma
pteridófita ou uma gimnosperma. Como você poderia
identificá-la? Que características em comum existem
nos dois grupos? Que característica distintiva pode ser
observada na fotografia?
22. A tabela a seguir mostra os dados de um experimento em que uma semente foi submetida à germinação
durante duas semanas. A plantinha resultante da semente foi observada durante esse período. Na tabela, A = altura da planta (cm).
Dia
A
Condições do meio
1
0
2
Condições do meio
Dia
A
encharcado e
com pouca luz
8
2,9
úmido e com luz
direta (8 horas)
0
úmido e com
luz indireta
(6 horas)
9
3,5
úmido e com luz
direta (8 horas)
3
0
úmido e com luz
direta (8 horas)
10
3,9
úmido e com luz
direta (8 horas)
4
0,7
úmido e com
luz indireta
11
4,2
úmido e com
pouca luz
5
1,5
encharcado e
com pouca luz
12
4,9
encharcado e
com muita luz
6
1,5
encharcado e
com luz indireta
12
4,9
encharcado e
com pouca luz
7
2,9
úmido e com
pouca luz
14
5,5
úmido e com
luz indireta
a)O texto afirma que só no território brasileiro é
encontrado um quinto das espécies de angiospermas do mundo. Comente essa afirmação
relacionando-a com a extensão territorial e as
condições climáticas de nosso país.
b)Em sua opinião, a destruição das matas nativas,
seja por desmatamentos, queimadas, ocupação
urbana, etc., pode alterar o pensamento contido na frase “Uma proporção ainda desconhecida
das plantas brasileiras pode ter potencial farmacológico…”? Justifique.
c) Em seu caderno, faça uma pequena lista com
plantas medicinais e suas utilizações. Se preferir, entreviste pessoas de sua família ou vizinhos
para obter tais informações.
24. Leia o parágrafo abaixo e observe o esquema que
o acompanha. Depois, responda ao que se pede em
seu caderno. Note que o parágrafo contém, propositalmente, erros conceituais que serão tratados
nas questões.
As espermatófitas (angiospermas e gimnospermas) caracterizam-se pela presença
de sementes encerradas no interior dos frutos. A dupla fecundação é um processo
que ocorre entre as espermatófitas, cujo esquema é apresentado a seguir. Nesta ilustração,
as flores das cicadáceas estão localizadas em
estruturas denominadas pinhões.
flor
masculina
flor
feminina
a)Indique o dia em que ocorreu a germinação da
semente.
b)Discuta que condição ambiental favoreceu a germinação e/ou o desenvolvimento da plantinha.
c) Há alguma condição desfavorável à germinação
e/ou ao desenvolvimento da plantinha? Explique.
1
C
23. O texto abaixo se refere ao potencial farmacológico
das plantas medicinais brasileiras. Leia o parágrafo
e faça o que se pede a seguir.
O Brasil possui cerca de 50 mil espécies de angiospermas catalogadas, o que representa aproximadamente 20% do total de angiospermas do
mundo todo. Uma proporção ainda desconhecida das plantas brasileiras pode ter
potencial farmacológico e ser matéria-prima para
a produção dos mais variados medicamentos.
Pesquisas recentes demonstraram plantas com
princípios ativos em praticamente todos os biomas brasileiros, com destaque para o Cerrado,
a floresta Amazônica e a Mata Atlântica.
4
2
semente
A
B
pinha
madura
3
5
a)Reescreva o parágrafo em seu caderno, corrigindo os erros conceituais encontrados.
b)Indique o nome das estruturas assinaladas com
os números 1, 2, 3, 4 e 5.
c) Faça um comentário a respeito dos processos
marcados com as letras A, B e C.
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Ciência, tecnologia e sociedade
Palha de cana pode gerar diversos produtos
>
A fuligem que sobe ao céu durante a queima da palha da cana-de-açúcar no campo durante a colheita e
pousa no chão em forma de finos flocos escuros carrega em sua composição cerca de 70 produtos químicos,
prejudiciais ao ambiente pela liberação de gases que
contribuem para o efeito estufa e causam sérios problemas respiratórios para a população exposta. Enquanto
essa prática não é definitivamente banida da cultura canavieira, vários grupos de pesquisa dedicam-se a estudar fins mais nobres para esse material que tem grande
potencial para geração de energia elétrica, produção de
biocombustível e fabricação de produtos como bioplásticos, carvão para siderúrgicas e até cimento. As possibilidades de aproveitamento do palhiço de cana, material
que fica no campo após a colheita composto por folhas
verdes, palha e restos do caule, apontam para várias aplicações no setor produtivo. Uma das linhas de pesquisa,
conduzida no Departamento de Engenharia de Materiais da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar),
resultou na obtenção do carbeto de silício, um versátil
material sintético, a partir da sílica da palha da cana.
anavial queimado no interior do estado de São Paulo. A queima
C
acontece antes da colheita manual, mostrada na fotografia.
A inovação na escolha da matéria-prima e do processo utilizado para produção do carbeto de silício resultou
em um pedido de patente pela universidade. Propriedades como excelente resistência ao desgaste, ao choque
térmico e ao ataque de ácidos permitem o emprego desse material, que também é semicondutor, em abrasivos,
na indústria de refratários, blindagem de aeronaves, microeletrônica e outras aplicações. A descoberta surgiu
como desdobramento de um projeto para a fabricação
do carbeto de silício da palha de arroz, desenvolvido anteriormente pelo mesmo grupo de pesquisa [...].
Poder calorífico
Embora ainda não se saiba exatamente o potencial de
geração de energia contida no palhiço, porque não existem
pesquisas agronômicas apontando a quantidade ideal de
palha que deve ser deixada no campo depois da colheita,
um estudo [...] mostra que é possível manter uma hidrelétrica igual à de Itaipu, em Foz de Iguaçu, funcionando durante o período de estiagem de maio a outubro apenas com
a energia da biomassa do palhiço e do bagaço.
Integrar a cana-de-açúcar e a pecuária em pequenas
propriedades rurais utilizando a palha que hoje é queimada durante a colheita é a proposta [...] de uma técnica chamada de forragem verde hidropônica, ou FVH,
um processo de produção sem uso do solo. É possível
colher em pouco tempo, e com baixa necessidade de
água, um volume considerável de alimento de qualidade para animais a partir da palha da cana como substrato [...]. O objetivo da utilização da técnica é produzir
grande quantidade de massa vegetal, de boa qualidade e
em curto espaço de tempo [...].
Para pequenas propriedades onde se planta apenas
cana, a proposta é utilizar também a palha em vários tipos de produtos feitos artesanalmente, como cachepôs
para vasos, revestimento de garrafas, chapéus, vasos,
placas e outros. Dessa forma, a palha cumpriria uma
função social, gerando renda, em vez de ser queimada
no campo. Várias formulações já foram testadas pelos
pesquisadores em parceria com um artesão, inclusive
com tingimento do material, e resultaram em produtos
que podem ser fabricados sem muita dificuldade.
Ereno, Dinorah. Revista Pesquisa Fapesp, n. 154, dez. 2008, p. 95-97.
Para discutir
1. Extraia do texto alguns produtos tecnológicos que podem ser obtidos da cana-de-açúcar, copiando-os em seu
caderno. Quais deles têm aplicação direta no cotidiano das pessoas? Por quê?
2.Se a palha deixar de ser simplesmente queimada, de acordo com as tradições canavieiras ainda empregadas,
que benefícios poderão advir para o meio ambiente e para a saúde da população que é afetada pela fumaça?
3.De tudo o que foi discutido no texto, qual dos produtos apresentados poderia beneficiar economicamente
populações de baixa renda? Por quê?
4.Atualmente, há um debate muito grande sobre os biocombustíveis como alternativa para a queima da gasolina e do diesel. Qual é a sua opinião a respeito das pesquisas sobre os biocombustíveis?
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Rede de conceitos
possuem I como reserva energética e
II como principal componente da
parede celular
PLANTAS
são organismos I , II e III
são classificadas em
briófitas
pteridófitas
representadas
por
geralmente
encontradas
em locais
úmidos
gimnospermas
representadas
por
representadas
por
geralmente
encontradas em
locais úmidos
e também em
ambientes secos
antóceros
licopodíneas
hepáticas
equisetíneas
angiospermas
possuem a
semente como
novidade
evolutiva
representadas
por
formam
o maior
grupo de
plantas
geralmente
encontradas
em locais
possuem
grandes
novidades
evolutivas
como
A
B e C
cicadáceas
eudicotiledôneas
gnetáceas
magnoliídeas
gingkoáceas
musgos
filicíneas
coníferas
monocotiledôneas
Questões
1.Escreva em seu caderno as características representadas por I, II e III. Essas características são
exclusivas do grupo das plantas? Justifique.
2.Que palavras substituem I e II? Escreva-as em seu caderno.
3.Que tipos de ambiente podem substituir a letra A? Esses ambientes existem no Brasil? Explique.
4.Quais novidades evolutivas, representadas por B e C, aparecem nas angiospermas?
5.Agora é a sua vez de fazer um resumo: proponha, em seu caderno, um quadro que relacione semente,
sistema vascular, esporo e fruto em função dos grupos de plantas estudados.
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