Qual o primeiro grupo das plantas a ter independência da água para a reprodução?

Flor de uma angiosperma

Se você ainda tinha dúvidas sobre Gimnospermas e Angiospermas, não terá mais!

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O Reino Plantae, que no grego recebe o nome de Fanerógamas, refere-se as plantas que possuem a estrutura produtora de gametas visível (fanero = visível, gama = gameta, estrutura reprodutiva).  Para lembrar, elas são as plantas que possuem sementes, incluindo as Gimnospermas e as Angiospermas.

O ciclo reprodutivo das Fanerógamas é haplodiplobionte, igual ao das Criptógamas. Neste tipo de ciclo, ocorre uma alternância de gerações gametofítica (que possui gametófitos haplóides) com a esporofítica (que possui esporófitos diplóides).

Gimnospermas

As gimnospermas são o primeiro grupo de plantas a apresentar sementes. Estas sementes não são protegidas por um fruto, como nas angiospermas; daí o nome deste grupo (gimnosperma significa “semente nua”). Apresentam, em geral, árvores de médio a grande porte, sendo muito comuns em regiões frias e temperadas.

As gimnospermas apresentam tecidos verdadeiros que formam as raízes, caule, folhas e sementes e são vasculares. Suas folhas são chamadas de aciculadas, com um formato parecido com uma agulha, enquanto os troncos são fortes e resistentes. Os representantes das gimnospermas são:

Coníferas:

Formam o maior subgrupo e sua estrutura reprodutiva típica é chamada de cone.

Pinheiros: representantes mais característicos das Coníferas

Gnetáceas

Apesar de sere gimnospermas, possuem algumas semelhanças com as angiospermas, como o sistema vascular.

Representante das Gnetáceas, encontrada em zonas subtropicais

Cicadáceas:

Possuem folhas que se assemelham às samambaias e são comuns em regiões tropicais.

Representante das Cicadáceas

Gingkoácea:

Encontrada na Ásia, possui propriedades medicinais.

Ginko biloba: representante das Gingkoáceas

Como acontece  a reprodução das Gimnospermas

Esquema do ciclo reprodutivo das gimnospermas

A reprodução das gimnospermas ocorre independentemente da água, graças aos estróbilos. Os estróbilos podem ser masculinos ou femininos. No primeiro são formados os grãos de pólen, enquanto nos segundos são formados os óvulos.

Estróbilos

Os grãos de pólen são levados para os estróbilos femininos principalmente pelo vento (anemofilia polinização pelo vento) e quando chega ao óvulo, o grão desenvolve o tubo polínico, que leva o gameta masculino até o gameta feminino.

Após a fecundação, é formado o zigoto, que dará origem ao embrião. O óvulo se transforma em semente  e protege o embrião contra a dessecação. Nas coníferas, as sementes podem ser popularmente chamadas de pinhão, enquanto o estróbilo feminino é chamado de pinha.

Nas gimnospermas, a fase dominante é a esporofítica, sendo mais desenvolvida e duradoura que a fase gametofítica.

Angiospermas

As angiospermas são o único grupo que apresenta flores e frutos, além de serem o grupo de plantas mais diverso. Possuem uma grande variedade de tamanho e formas, podendo estar presentes em diversos ambientes, incluindo aquáticos.

Além das estruturas presentes em todas as outras plantas, as angiospermas se caracterizam, como já dissemos, pela presença de flores e frutos. A grande variedade de cores e cheiros das flores serve para atrair animais polinizadores, como aves e insetos. Na evolução das angiospermas, acredita-seque os insetos polinizadores tiveram grande participação para aumentar a diversidade e a distribuição geográfica destas plantas.

Os frutos das angiospermas também funcionam como um atrativo para animais, que ajudam na dispersão das sementes. Ao ingerir o fruto, as sementes não são digeridas, pois apresentarem uma cutícula protetora, e são liberadas junto com as fezes, o que pode aumentar a distribuição geográfica daquela planta.

Adaptação de uma orquídea para atrair insetos e aumentar sua polinização

As angiospermas podem ser divididas em dois principais grupos:

Monocotiledôneas

Recebe este nome por possuir apenas um cotilédone (primeira folha que surge, é diferenciada e possui função nutricional). Outra característica é que as flores das monocotiledôneas apresentam seus elementos em três ou múltiplos de três (trímera).

Flor de uma monocotiledônea, com seis pétalas.

Outras características que definem esse grupo são as folhas com nervuras paralelinérveas (ou seja, nervuras paralelas), raízes fasciculadas (sem um ramo principal, com inúmeras raízes finas). O caule, em geral, não cresce em espessura e possui os vasos condutores de maneira desorganizada, com distribuição irregular.

Esquema do cotilédone de uma monocotiledônea, folha com nervuras paralelinérveas e raiz fasciculada.

Exemplos de Monocotiledôneas:

Os exemplos mais comuns de monocotiledôneas é o arroz, cebola, bambu, cana de açúcar, milho e as palmeiras.

Dicotiledôneas

Recebe este nome pois possui dois cotilédones. As flores das dicotiledôneas apresentam seus elementos em dois (dímeras), quatro (tetrâmera) ou cinco (pentâmera).

Flor de uma dicotiledônea, com cinco pétalas.

As folhas desse grupo costumam ser mais ovaladas, com nervuras peninérveas ou reticuladas (ou seja, as nervuras não seguem um padrão paralelo), raízes pivotantes ou axiais (com um ramo principal, a partir do qual podem aparecer raízes secundárias). O caule apresenta um crescimento em espessura, formando o tronco, e os vasos condutores estão organizados em uma forma circular.

Esquema dos cotilédones de uma dicotiledônea , folha com nervuras peninérveas ou reticuladas e raiz pivotante.

Exemplos de Dicotiledôneas:

Entre os representantes das dicotiledôneas estão o eucalipto, rosa, maçã, feijão, algodão, cactos e tomate.

Estruturas da flor

As flores são estruturas que tem função de proteção e reprodução nas angiospermas

A flor é uma estrutura característica das angiospermas e é um conjunto de folhas modificadas, que podem possuir cores e formas diferenciadas para atrair animais polinizadores. Essas folhas diferenciadas podem formar as sépalas e as pétalas, com função de proteção. O conjunto de sépalas forma o cálice, e o conjunto de pétalas forma a corola.

Os estames e os carpelos são as estruturas reprodutivas da flor. Os estames são responsáveis pela formação do grão de pólen — ele é constituído por um filete com uma antera na ápice. Já os carpelos são folhas modificadas que dão origem ao óvulo e formam uma estrutura chamada pistilo. Este pistilo é dividido em estigma, estilete e ovário.

O conjunto de estames de uma flor é chamado de androceu, enquanto o conjunto de pistilos é chamado de gineceu.

Esquema de uma flor hermafrodita, indicando suas estruturas.

As flores podem apresentar ambos os sexos em uma mesma planta — sendo chamadas de monoicas — ou apresentam os sexos em plantas separadas — sendo chamadas de dioicas. Flores hermafroditas possuem tanto as estruturas masculinas (androceu) quanto estruturas femininas (gineceu).

Esquema das estruturas reprodutivas da flor hermafrodita.

Reprodução das Angiospermas

Esquema do ciclo reprodutivo das angiospermas

O ciclo reprodutivo das angiospermas ocorre independentemente da água. O grão de pólen é produzido nas anteras, onde células diploides sofrem meiose, formando micrósporos haploides. Quando esses micrósporos sofrem mitose, são diferenciados em grão de pólen.

O grão de pólen se deposita sobre o estigma no aparelho reprodutor feminino e dá origem a dois gametas (núcleos espermáticos), além de formar o tubo polínico, estrutura que se estende pelo estilete para conduzir os gametas até o óvulo. O primeiro gameta masculino fecunda o gameta feminino e dá origem ao zigoto. O segundo gameta se funde aos núcleos polares (gametófito feminino) e forma uma estrutura triploide (3n), o endosperma.

O zigoto formará o embrião, que dará origem a uma plântula e crescerá em uma nova planta. O óvulo se desenvolve em semente, e nela, está presente o endosperma, responsável pela nutrição do embrião na fase inicial de desenvolvimento. O ovário se desenvolve para formar o fruto, que protege a semente.

O fruto protege e auxilia na dispersão das sementes, quando ingerido por algum animal

Assim como nas gimnospermas, as angiospermas possuem a fase dominante esporofítica.

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EXERCÍCIOS SOBRE GIMNOSPERMAS E ANGIOSPERMAS

1. Coloque V para verdadeiro e F para falso nas alternativas abaixo.

I. ( ) Nas gimnospermas, a planta propriamente dita é o esporófito (2n).

II. ( ) Algumas espécies de gimnospermas são monoicas, possuem cones masculinos e femininos no mesmo pé, enquanto outras são dioicas, os cones masculinos e femininos se encontram em plantas diferentes.

III. ( ) Uma característica de todas as gimnospermas é a presença de folhas de grande diâmetro.

IV. ( ) Os estróbilos são ramos modificados cujas folhas se diferenciaram em órgãos reprodutores.

V. ( ) Os frutos das gimnospermas são muito apreciados por diversos animais, inclusive os seres humanos.

2. (UNICAMP) Atualmente são conhecidas quase 350.000 espécies de plantas, das quais cerca de 250.000 são angiospermas. Isso indica o sucesso adaptativo desse grupo. Mencione três fatores que favoreceram esse sucesso.

3. (UFPR) O evento que ocorre APENAS nas angiospermas é

a) a fecundação dando origem a um zigoto diplóide.

b) a germinação do grão de pólen com formação do tubo polínico.

c) a presença de núcleos haplóides no interior do tubo polínico.

d) o desenvolvimento de um gametófito masculino partir do micrósporo.

e) a formação de um núcleo triplóideno interior do saco embrionário.

GABARITO

1. I. Verdadeiro.

II. Verdadeiro.

III. Falso. As folhas das gimnospermas são características por serem longas e em forma de agulhas, chamadas de aciculadas.

IV. Verdadeiro.

V. Falso. As gimnospermas não possuem frutos. O pinhão, que é a semente das gimnospermas, pode ser utilizado na alimentação dos animais.

2. Podemos citar alguns fatores que contribuíram com o sucesso evolutivo das angiospermas: independência da água para fecundação, graças à presença do grão de pólen e do tubo polínico; a presença do fruto, responsável por proteger a semente e o embrião, além de ajudar na dispersão das sementes; reservas nutritivas nas sementes, que garantem o início do desenvolvimento embrionário; flores coloridas e cheirosas, que atraem diversos animais que auxiliam na polinização.

3. E

Quais as primeiras plantas a apresentarem independência da água para a reprodução?

Qual foi o primeiro grupo de planta a apresentar independência da água para reprodução sexuada?

Qual foi o primeiro grupo de plantas a não precisa mais de água para sua reprodução?

Qual grupo de planta depende da água para reprodução?