Apostila-de-Biologia-Módulo-de-Botânica - Cópia

Apostila-de-Biologia-Módulo-de-Botânica - Cópia

(Parte 1 de 6)

Instituto Superior de Agronomia UNIVERSIDADE TÉCNICA DE LISBOA

DISCIPLINA DE BIOLOGIA MÓDULO de BOTÂNICA

Vaccinium cylindraceum J.E. Sm. Foto de Ana Monteiro

MÓDULO de BOTÂNICA Manual de Teóricas e Práticas

Mário Lousã (coordenador) Ana Monteiro

Dalila Espírito Santo Edite Sousa

José Carlos Costa

3 Fotos de Ana Monteiro

I. INTRODUÇÃO I.1. O módulo de Botânica no contexto da Biologia

I.2. Objectivos a conseguir I.3. Blocos

I.3.1. Estrutura temática e distribuição temporal

I.3.2. Síntese dos Blocos I.4. Regras de avaliação e assiduidade

I.1. Bloco I: Perspectiva evolucionária I.2. Bloco I: Alterações e adaptações estruturais das plantas ao meio

I.3. Bloco II: Sistemática. Introdução à Taxonomia e à Nomenclatura Vegetal. Algas,

Fungos, Líquenes, Briófitos, Pteridófitos e Gimnospérmicas

I.4. Bloco IV: Sistemática de Angiospérmicas

I.5. Bloco V: Sistemática de Angiospérmicas (continuação) I.6. Bloco VI: Geobotânica

I. ANEXOS I.1. Instruções para a realização do trabalho prático e elaboração do relatório

Azorina vidalii (H.C. Watson) Feer Foto de Ana Monteiro

I. INTRODUÇÃO I.1. O módulo de Botânica no contexto da Biologia

Acreditamos que o conhecimento das plantas é fundamental para a compreensão da vida na terra e a sua evolução. Com excepção de alguns organismos do fundo dos oceanos e de certos microorganismos, todos os outros seres vivos dependem das plantas e das algas, directa ou indirectamente, como fonte de alimento e oxigénio. As plantas são essenciais para a nossa existência e são a base de todas as interacções das comunidades terrestres. Em termos de ecologia, as plantas e algas são os produtores da maioria das comunidades e, por isso, para entender como os animais e os ecossistemas funcionam, o conhecimento das plantas é crítico. Finalmente, as plantas são economicamente importantes porque os seus produtos, transformados ou não, são de utilização diária pelo homem.

O módulo de Botânica procura dar a conhecer as plantas, dando ênfase à sua forma, função e estrutura. O conhecimento dos taxa com importância alimentar, medicinal e ornamental parece-nos fundamental nos domínios da biotecnologia, química e ecologia.

I.2. Objectivos a conseguir

O módulo de Botânica tem por objectivos desenvolver a curiosidade, interesse e finalmente o conhecimento dos seguintes tópicos: i) evolução do mundo vegetal; i) áreas de distribuição e conservação de espécies vegetais; i) organização interna e externa das plantas em função do meio; iv) os principais grupos taxonómicos; v) espécies vegetais com maior interesse para o homem e vi) introdução ao estudo das comunidades.

I.3. Bibliografia básica

Costa, J.C. 2001. Tipos de vegetação e adaptações das plantas do litoral de Portugal Continental. In:

Albergaria Moreira, M.E., Casal Moura, A. Granja, H.M. & Noronha, F. (ed.) Homenagem (in honório) Professor Doutor Soares de Carvalho. 283-299. Universidade do Minho, Braga.

(w.isa.utl.pt)

Espírito-Santo M.D., Monteiro A. 1998 Infestantes das Culturas Agrícolas. Chaves de Identificação.

Ed. ADISA. 90 p (comprar)

Lindon F, Gomes H & Campos A 2001. Anatomia e Morfologia Externa das Plantas Superiores. Lidel. Lisboa. (comprar)

Raven PH, Evert RF & Eichhorn SE 2005 Biology of plants. 7ª Edição. W.H. Freeman and Company Publishers. New York. (BISA)

I.3. BLOCOS I.3.1. Estrutura temática e distribuição temporal

A disciplina está estruturada em 6 Blocos temáticos. Dentro de cada bloco podem estar incluídos dois ou mais temas teóricos. Alguns destes temas incluem princípios práticos. A estrutura tipo do tema que incluem aspectos práticos é a seguinte:

TEÓRICATEÓRICATEÓRICATEÓRICA

No final de cada Bloco (ou tema) apresenta-se um Questionário de Autoavaliação. 1. QUESTÕES PRINCIPAIS

2. DESENVOLVIMENTO DOS CONTEÚDOS FUNDAMENTAIS 3.ACTIVIDADES DE APLICAÇÃO DOS CONHECIMENTOS

4. AC4. AC4. AC4. ACTIVIDADES PRÁTICAS DO TEMATIVIDADES PRÁTICAS DO TEMATIVIDADES PRÁTICAS DO TEMATIVIDADES PRÁTICAS DO TEMA

4.1. Introdução, objectivos e tempo de realização

4.2. Trabalho de laboratório e/ou de campo

4.4. Discussão 4.5. Relatório

5. FONTES DE CONSULTA PARA O ALUNO5. FONTES DE CONSULTA PARA O ALUNO5. FONTES DE CONSULTA PARA O ALUNO5. FONTES DE CONSULTA PARA O ALUNO

5.1. Bibliografia básica

5.2. Bibliografia complementar 5.3. Direcções de Internet

I.3.2. Síntese dos Blocos

BLOCO I. Perspectiva evolucionária A evolução das plantas ao longo das eras geológicas. Aspectos gerais de evolução ao nível da anatomia e da morfologia externa. Classificação das plantas sensu lato. Tema prático: Visita ao Parque Botânico da Tapada da Ajuda. Visita ao Herbário LISI. Colheita, preparação e registo dos taxa no Herbário.

BLOCO I: Alterações e adaptações estruturais das plantas ao meio Adaptações externas e internas de todos os órgãos das plantas aos meios onde vivem. Tema prático: Observação e descrição de plantas ou partes de plantas micro e macroscopicamente.

BLOCO I: Sistemática Introdução à Taxonomia e à Nomenclatura Vegetal. Algas, Fungos, Líquenes, Briófitos, Pteridófitos e Gimnospérmicas. Tema prático: Exemplos de plantas com interesse económico.

BLOCO IV: Sistemática de Angiospérmicas Dicotiledóneas: Principais famílias.

Tema prático: Exemplos de plantas com interesse económico.

BLOCO V: Sistemática de Angiospérmicas Dicotiledóneas (cont.) Monocotiledóneas.

Tema prático: Exemplos de plantas com interesse económico.

BLOCO VI: Geobotânica Área de distribuição de uma planta e outros conceitos de corologia. Introdução ao estudo das comunidades. Índices de diversidade. Noções de bioclimatologia e biogeografia. Vegetação potencial de Portugal.

Tema prático: Análise e interpretação de inventários fitossociológicos e fitoecológicos realizados em comunidades vegetais da Tapada da Ajuda

I.4. Regras de avaliação e assiduidade

Assiduidade A frequência implica a presença às aulas com uma tolerância de apenas 3 faltas (incluindo as duas semanas de recuperação, se necessárias). Os alunos têm uma tolerância para a entrada na sala de aula de 15 minutos, sob pena de terem falta à aula.

Avaliação contínua de conhecimentos A avaliação contínua será feita ao longo das seis semanas de aulas, através de questões colocadas sobre a matéria teórica e prática e relatórios das aulas práticas, elaboração de trabalhos e sua apresentação oral, e testes parciais sobre a matéria teórica e prática. Os alunos que tiverem uma classificação igual ou superior a 12 valores na avaliação contínua serão dispensados das duas semanas de aulas de recuperação e do Teste Final.

Teste Final e Nota

O Teste Final compreenderá a avaliação de toda a matéria e é destinado aos alunos que não tenham alcançado a classificação de 12 valores na avaliação contínua. Decorrerá no final das duas semanas de recuperação. Pode também ser utilizado para melhoria de nota. O Teste Final contará com 60% para a nota Final e a nota da avaliação contínua com um valor de 40%.

BLOCO I: PERSPECTIVA EVOLUCIONÁRIA Mário Lousã

BLOCO I: PERSPECTIVA EVOLUCIONÁRIA Mário Lousã

Este primeiro módulo da Botânica tem por objectivos uma análise sumária dos seguintes temas:

Evolução dos organismos vegetais ao longo das eras geológicas. Aspectos gerais da evolução ao nível da Morfologia Externa e da Anatomia no que diz respeito aos órgãos reprodutivos, dos tecidos vasculares, do crescimento e alongamento do caule, dos tipos de perianto e disposição das peças florais. Classificação dos organismos vegetais por grandes grupos. Métodos de classificação. Os maiores grupos de organismos e sua classificação. Domínio dos eucariotas. Grupos principais das plantas vasculares com sementes: Gimnospérmicas, Magnoliídeas, Monocotiledóneas e Eudicotiledóneas. Sistemas de classificação. Aspectos a ter em conta nas classificações filogenéticas. Nomenclatura. Regras referentes à descrição e denominação dos táxones vegetais. Principais termos usados em Sistemática. Níveis taxonómicos. Introdução à Morfologia Externa

(tipos fisionómicos).

TEMA 1: ASPECTOS GERAIS DE EVOLUÇÃO DAS PLANTAS AO LONGO DAS ERAS GEOLÓGICAS

1.1. QUESTÕES CENTRAIS

¿Na passagem das plantas à vida terrestre, a necessidade de obtenção de água implicou o desenvolvimento de determinadas estruturas e tecidos. Quais? ¿No meio terrestre, qual foi a estratégia que as plantas encontraram para limitar as perdas de água?

¿Aquela estratégia que implicações trouxe nas trocas gasosas? ¿Que adaptações reprodutivas se registaram nesta passagem?

1.2. DESENVOLVIMENTO DOS CONTEÚDOS FUNDAMENTAIS

A Terra deve ter-se formado há mais de 4,5 mil milhões de anos. O aparecimento da vida no nosso planeta surge no Pré-Câmbrico há mais de 3,5 mil milhões de anos com as algas azuis ou cianobactérias que são microorganismos procariotas pois não têm membrana nuclear nem o material genético organizado em cromossomas mas com um sistema fotossintético constituído por clorofila a. Esta permite, mediante a recepção da energia solar, fazer a fotossíntese através da cisão da molécula de água e libertação de oxigénio. Ao longo de milhões de anos foi-se verificando a acumulação de oxigénio e permitindo que parte dele se transformasse em ozono que retém parte da radiação ultravioleta e permite assim a evolução de organismos mais sensíveis a esta radiação. Este processo permitiu o aparecimento dos organismos eucariotas em que as células já têm um núcleo individualizado com membrana nuclear e cromossomas muito complexos. Estes colonizaram a

Terra e foram evoluindo tirando partido da oxigenação progressiva da atmosfera. Alguns passos evolutivos essenciais foram: ► No Ordovícico a passagem dos organismos vegetais para as zonas emersas.

► No Silúrico e no Devónico a evolução dos tecidos condutores

► No Pérmico surgem e diversificam-se as plantas vasculares com sementes ► No Cretácico surgem as plantas vasculares com sementes cujas flores têm perianto

Os passos evolutivos mais importantes estão sintetizados abaixo:

Eras: Pré-Câmbrico (entre cerca de 4.500 e 570 milhões de anos B.P.)

Períodos: Arcaico - aparecem as algas azuis

Proterozóico - surgem as algas castanhas e as vermelhas

Paleozóico (entre cerca de 570 e 208 milhões de anos) Períodos: Câmbrico - aparecem as algas verdes e as hepáticas

Ordovícico - passagem das plantas para as zonas emersas Silúrico - surgem as plantas vasculares terrestres Devónico - as plantas terrestres aumentam a sua diversidade

Carbónico - aparecem as florestas e tornam-se dominantes Pérmico - surgem as Cicadáceas, Ginkgoáceas e Coníferas

Era: Mesozóico (entre cerca de 280 e 57 milhões de anos)

Períodos: Triásico - instalam-se florestas de Gimnospérmicas

Jurássico - abundam as Coníferas e as Cicadáceas

Cretácico - aparecem as Angiospérmicas Era: Cenozóico (Terciário)(entre cerca de 57 e 1,6 milhões de anos)

Períodos Paleocénico - expansão das Magnoliídeas

Eocénico - surgem as Monocotiledóneas Oligocénico - aparecem as Eudicotiledóneas

Miocénico - difusão das Poáceas Pliocénico - expansão das Monocotiledóneas

Era: Cenozóico (Quaternário) (desde cerca de 1,6 milhões de anos até agora)

Períodos: Plistocénico - Migrações e extinções das floras durante as glaciações Holocénico - Estabelecimento da flora e da vegetação actuais

A Paleobotânica e a Palinologia mostram com base em muitos restos fósseis as profundas mudanças que as floras e as comunidades vegetais sofreram ao longo das eras e dos períodos.

A Paleobotânica, que é um ramo da Biologia, mostra os testemunhos directos dos ancestrais das plantas actuais, ou seja, as relações entre fósseis e a flora que existe hoje em dia e indica as mudanças profundas que as floras e os tipos de vegetação sofreram desde a origem da vida na Terra e a actualidade.

Um dos instrumentos mais utilizados para o conhecimento da história das floras é a análise dos restos vegetais fossilizados como alguns grupos de algas, bocados de caules, folhas, esporos, grãos de pólen, frutos e sementes.

Em todo o mundo depositam-se no solo muitos milhares de grânulos de pólen por cm2 que ficam metidos em sedimentos, em turfas, e devido às suas exinas muito resistentes e aspectos muito variados que são fundamentais para se apreciar a sua estratificação e abundância nos sedimentos.

Isto permite a delimitação dos diversos períodos.

A evolução deu-se em primeiro lugar ao facto das plantas deixarem o ambiente marinho e passarem a terrestres. Isto aconteceu sob vários aspectos:

1.3. Aspecto reprodutivo

1º. As células reprodutoras necessitarem de água para poderem unir-se - Algas 2º. As células reprodutoras estarem em plantas terrestres mas necessitarem da água do orvalho ou das chuvas para se poderem encontrar - Briófitos + Pteridófitos

3º. As células reprodutoras não precisam de nadar para se unirem mas apenas de uma fonte externa à planta - Gimnospérmicas+Angiospérmicas

- Ovários abertos na polinização - Gimnospérmicas

- Ovários fechados na polinização - Angiospérmicas A - Embrião com dois cotilédones - Dicotiledóneas

B - Embrião com um cotilédone - Monocotiledóneas Um elemento evolutivo importante é a alternância de gerações. Assim nos Briófitos (plantas não vasculares) verifica-se a dominância do gametófito (haplóide) ao passo que nas plantas vasculares é o esporófito (diplóide) que é dominante. A expansão dos briófitos sobre a terra foi feita com base na geração produtora de gâmetas que requer água para permitir que as células reprodutoras masculinas nadem até aos óvulos.

1.4. Aspecto dos tecidos vasculares

Outro aspecto evolutivo fundamental é o transporte da água e dos alimentos por meio de um eficiente sistema de vasos que permitiu a passagem dos organismos da água em direcção à terra firme.

As plantas não vasculares - Briófitos - não têm verdadeiras raízes, folhas e caules.

As plantas vasculares sem sementes - Pteridófitos - já têm elementos de transporte mais evoluídos: traqueídos

Nas plantas vasculares com sementes pode o xilema ser formado por traqueídos -

Gimnospérmicas ou por vasos lenhosos - Angiospérmicas. A capacidade para a produção de lenhina, incorporada nas paredes celulares foi importante para lhes dar rigidez e assim permitir que as plantas vasculares atingissem grandes alturas.

1.5. Crescimento em comprimento

Nas plantas não vasculares o crescimento em comprimento é subapical, isto é abaixo da extremidade do caule, ao passo que nas vasculares é apical permitindo uma ramificação abundante. Naquelas, cada esporófito produz um simples esporângio ao contrário das vasculares cujos esporófitos são ramificados produzem múltiplos esporângios.

1.6. Perianto (cálice+corola) das flores Nas Gimnospérmicas as flores não têm perianto, são aclamídeas e são unissexuais (ou masculinas ou femininas).

Nas Angiospérmicas as flores podem não ter perianto ou este ser haploclamídeo (só pétalas ou só sépalas) ou diploclamídeo (com sépalas e pétalas). Quanto ao sexo podem ser unissexuais ou hermafroditas (ou os dois tipos, na mesma inflorescência).

1.7. Disposição das peças florais

Dentro das Angiospérmicas as menos evoluídas (Subclasse Magnoliidae) as peças florais estão dispostas em espiral (acíclicas) ou aos andares cada um dos quais com 3 peças não se distinguindo cálice ou corola (homoclamídeas), ao passo que nas mais evoluídas (Monocotiledóneas e as Eudicotiledóneas) as peças em número de 3,4 ou 5 e estão dispostas aos andares (cíclicas) normalmente com cálice e corola (heteroclamídeo).

TEMA 2: A CLASSIFICAÇÃO DAS PLANTAS (SENSU LATO)

2.1.QUESTÕES CENTRAIS

¿ Com que base é que os organismos se podem distinguir uns dos outros à vista desarmada é o objecto da Morfologia Externa!

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