Modulo III - aula 22 - gimnosperma

Modulo III - aula 22 - gimnosperma

PROFº: HUBERTT GRÜN. Página 1

Englobando cerca de 700 espécies, as gimnospermas, como as pteridófitas, são plantas vasculares, com raiz, caule e folhas. Além desses órgãos, aparece uma novidade: ramos do caule com folhas especializadas na produção de esporos que germinam na própria planta, originando gametófítos. Devido à presença desses órgãos reprodutores, bem diferenciados e visíveis, as gimnospermas, juntamente com as angiospermas, formam o grupo das plantas fanerógamas (fanero = visível; gamos = casamento).

Outra novidade foi o aparecimento da semente. Graças à sua presença esses dois tipos de plantas são denominadas espermatófitas (esperma = semente). Essas duas novidades, como veremos adiante, possibilitaram a conquista do meio terrestre pelas espermatófitas.

O termo gimnosperma (gimno = nu) significa que as sementes estão descobertas ou expostas. Elas não se encontram protegidas dentro de frutos, como nas angiospermas.

Aspecto Geral das Gimnospermas:

Usaremos as coníferas como referência, uma vez que esses vegetais formam grandes florestas do hemisfério norte, constituindo um terço das florestas do mundo e englobando mais de 500 espécies.

Entre as coníferas, o pinheiro é o mais familiar, com cerca de 90 espécies diferentes. A planta (esporófito) possui feixes de folhas aciculadas, isto é, folhas longas em forma de agulhas (figura 1).

Fora as folhas aciculadas que estão destinadas à fotossíntese, existem as folhas reprodutoras. As sementes se formam na superfície dessas folhas, que são chamadas esporófilas, porque possuem os esporângios que produzirão esporos. No caso de angiospermas, as esporófilas formam flores típicas, mas, no caso das gimnospermas apresentam a forma de escamas e, em geral, estão reunidas em estruturas chamadas estróbilos ou cones, vindo daí o nome coníferas (figura 1).

No sul do Brasil, encontramos o pinheiro – do - paraná —

Araucária angustifolia — e o pinheiro bravo (gênero Podocarpus). Outras espécies, como o cipreste (gênero Cupressus) e, principalmente pinheiro europeu (gênero Pinus), foram introduzidas no país para reflorestamento (figura 1). O cedro verdadeiro (Cedrus libani) fornece madeira de grande durabilidade. A sequóia gigante da Califórnia atinge cerca de cem metros de altura e pode durar 2500 anos.

Reprodução:

O ciclo das gimnospermas guarda semelhanças com o das pteridófitas heterosporadas, principalmente o ciclo da selaginela. Isto é significa que vamos encontrar aqui folhas modificadas para a produção de esporos pequenos (micrósporos) e folhas especializadas na produção de esporos maiores (megásporos). Conseqüentemente, vamos ter dois tipos de gametófitos: o masculino, vindo do micrósporo, que se chama grão de pólen; e o feminino, originado do megásporo. Esses gametófitos são reduzidos e crescem dentro do esporófito.

Figura 1: Alguns aspectos das gimnospermas,plantas com sementes mas sem frutos

A formação do Grão de Pólen

Como em todas gimnospermas e angiospermas, a planta propriamente dita é o esporófito (2n), nitidamente predominante sobre o gametófito. Algumas espécies de pinheiro do gênero Pinus são monóicas (apresentam cones masculinos e femininos no mesmo pé); outras, como o pinheiro – do - paraná (Araucária angustifolia), são dióicas (os cones masculinos e femininos estão em plantas separadas). Mas, essencialmente, o ciclo é o mesmo.

No cone masculino encontramos folhas modificadas em escamas (microsporófilas) contendo cápsulas, os microsporângios. Nestes, células diplóides (as células - mães dos esporos) sofrem meiose, formando os micrósporos haplóides (figura 2).

O micrósporo passa por duas mitoses, originando o grão de pólen. Das quatro células formadas apenas duas sobrevivem: a célula do tubo ou célula vegetativa (que formará o tubo polínico) e a célula geradora também chamada célula gerativa ou núcleo reprodutor. Em volta do grão de pólen há uma parede protetora com duas expansões laterais em forma de asa (figura 2).

Os grãos de pólen são eliminados e facilmente arrastados pelo vento, graças às ―asas‖ que possuem, e alguns deles atingirão o cone feminino. A grande produção de grãos de pólen compensa a perda que ocorre com o transporte, feito ao acaso, pelo vento.

Figura 2: A produção de esporos e gametófitos nas gimnospermas

A formação do Gametófito Feminino

Os cones femininos são formados folhas modificadas em escamas (as megasporófilas) contendo megasporângios ou óvulos. O óvulo é formado por uma massa de células — a nucela — e um envoltório protetor, o tegumento. Este possui uma abertura, a micrópila.

Na nucela há uma célula-mãe de esporos, que sofre meiose e origina quatro células haplóides (figura 2). Destas quatro, três degeneram e a que resta, o megásporo, germinará dentro do óvulo (figura 2).

A transformação do megásporo em gametófito feminino é muito lenta e só se inicia depois da polinização (transporte do grão de pólen para o cone feminino). A germinação do megásporo começa com a multiplicação, por mitose, do núcleo, sem que o citoplasma da célula se divida. Forma-se assim uma massa plurinucleada, com cerca de 2 mil núcleos, que corresponde ao gametófito feminino. Nessa massa começam então a formar - se membranas celulares e surgem dois ou mais arquegônios, cada um com uma oosfera (figura 2).

A fecundação

Os grãos de pólen chegam até os óvulos e lá ficam presos por um líquido viscoso, próximos à abertura do óvulo, a micrópila. Atravessam essa abertura e passam para o interior do óvulo, ocupando um espaço, a câmara polínica. Mais tarde, começam a germinar, formando o tubo polínico. O tubo cresce e invade a nucela em direção ao arquegônio. No interior do tubo, a célula geradora produz dois núcleos espermáticos, que funcionam como gametas masculinos (figura 3).

O tubo polínico pode ser considerado como um gametófito masculino maduro (com gametas em seu interior). O grão de pólen seria o gametófito jovem.

PROFº: HUBERTT GRÜN. Página 2

A fecundação ocorre quando um dos núcleos espermáticos se une à oosfera, originando um zigoto. Mesmo ocorrendo mais de uma fecundação dentro do óvulo — uma vez que há mais de um arquegônio e de um tubo polínico —, somente um embrião se desenvolve. Após a fecundação, o óvulo se transforma em semente. A semente contém, no interior, um embrião do esporófito e, por fora, uma casca, formada a partir do tegumento (figura 3).

Figura 3:A fecundação e a formação do embrião nas gimnospermas.

Como vemos, o crescimento do tubo polínico torna a fecundação independente da água — o que não ocorre com as pteridófitas. Portanto, a presença do tubo polínico é um fator importante na conquista do meio terrestre pelas gimnospermas.

O embrião fica no meio de um tecido haplóide, o endosperma, que serve de reserva de alimento e é formado a partir de restos do gametófito. As escamas (megasporófilas) com sementes formam o que damos o nome de pinhão e o cone, depois de fecundado, é chamado de pinha.

As sementes demoram para germinar e, em muitos casos, flutuam no ar, germinando a distância (promovendo a dispersão). Em alguns pinheiros é necessário muito calor para que a germinação inicie — este é o caso de pinheiros que germinam após uma queimada, substituindo os anteriores, mortos pelo fogo. As sementes também ajudam na adaptação à vida terrestre, protegendo o embrião contra a perda de água.

O ciclo todo leva em torno de dois anos: desde a polinização, a formação da semente pode demorar um ano e a sua germinação, mais um ano.

Classificação:

Das gimnospermas destacamos duas divisões de fanerógamas com sementes, mas sem fruto. São elas: Coniferophyta (coniferófitas ou coníferas) e Cycadophyta (cicadófitas). As coníferas, o grupo mais importante, foi usado como modelo estudo das gimnospermas. As cicadófitas são apresentadas a seguir.

Cicadófitas:

Com apenas cerca de cem espécies atuais, as cicadófitas (ou cicadáceas) muito comuns na era Mesozóica (240 a 65 milhões de anos atrás) e devem ter sido alimento importante para os dinossauros herbívoros da época. O gênero Cycas, introduzido em vários países, é muito usado na jardinagem. O aspecto da folha lembra o de palmeira, mas os cones, muito desenvolvidos são típicos das gimnospermas (figura 4).

Figura 4: Cycas, uma cicadófita.

Questões para Revisão: 1. Qual a vantagem da semente para a planta? 2. Qual a vantagem do tubo polínico para plantas terrestres? 3. Explique, no ciclo das gimnospermas, o que vem a ser: a) O esporófito b) O gametófito masculino e o gametófito feminino c) O óvulo 4. Explique como se dá a fecundação nas coníferas. 5. Qual a razão do nome gimnospermas? 6. Dê dois exemplos de ginmnospermas.

Questões para Múltipla Escolha: 1. (PUC-MG)É comum entre pteridófitas e gimnospermas a presença de: a) Frutos alados b) Esporófitos duradouros c) Sementes secas d) Endospermas triplóides e) Fecundação dupla

2. (UNIFOR-CE)As gimnospermas apresentam grande quantidade de grãos de pólen e a sua polinização é realizada: a) Por morcegos b) Por aves c) Por insetos d) Pelo vento e) Pela água

3. (OSEC-SP)As gimnospermas são plantas que apresentam as características abaixo, exceto uma. Assinale – a: a) Vasos para a condução da seiva b) Flores para a reprodução sexuada c) Sementes para favorecer a disseminação d) Frutos para conter as sementes e) Raízes,caules e folhas verdadeiras

4. (FUVEST-SP)Na evolução das plantas, o aparecimento do tubo polínico trouxe a vantagem de: a) Eliminar a participação do gameta masculino na fertilização b) Facilitar a nutrição do embrião c) Assegurar a fertilização em meio aquático d) Tornar a fertilização independente da água e) Assegurar a sobrevivência do gameta feminino

5. (UNIFOR-CE)Em relação à evolução dos processos reprodutivos das plantas, as gimnospermas foram as primeiras a apresentar: a) Formação de um embrião b) Diferenciação morfológica entre gametas masculinos e femininos c) Produção de megásporos e micrósporos d) Independência da água para os processos reprodutivos e) Alternância de gerações gametofítica e esporofítica

6. (Unifor-CE) Como denominamos as plantas com flores rudimentares (estróbilos), sem ovários e cujo óvulo fecundado dá origem a uma semente nua? a) Pteridófitas d) Gimnospermas b) Dicotiledôneas e) Angiospermas c) Briófitas

Questão Discursiva 1. (Vunesp-SP) Um estrangeiro, em visita à região sul do Brasil, teve sua atenção voltada para uma planta nativa, de porte arbóreo, com folhas pungentes e perenes e flores reunidas em inflorescências denominadas estróbilos. Desta planta obteve um saboroso alimento, preparado a partir do cozimento em água fervente. a) Qual o nome popular desta planta e a que grupo pertence? b) O alimento obtido corresponde a que parte da planta?

FORMATAÇÃO E EDIÇÃO: LAST UPDATE: 29.01.2011 PROF: LIMA VERDE, HUBERTT. huberttlima@gmail.com; BIOLOGIA MÓDULO I - BOTÂNICA.

Comentários