Plantas vasculares sem sementes
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Plantas vasculares sem sementes Recordando aula anterior: Briófitas – embriófitas sem sistema vascular Adaptações das briófitas ao ambiente terrestre: • Proteção da planta contra dissecação. • Gametângios e esporângios multicelulares. • Proteção de gametas e esporos contra a dissecação. • Coordenação da fecundação com a presença de água no ambiente. Limitação das plantas sem sistema vascular: TAMANHO plantas com flor plantas com sementes plantas terrestres algas eucarióticas era período (milhões) Siluriano http://www.geology.ohio-state.edu/ Enciclopédia Britânica, modificada Primeiras evidências de plantas terrestres (mais resistentes à decomposição): • esporos arranjados em tétrades* • cutícula com estômatos • traqueídes * Sistema vascular Composto por floema e xilema Xilema: Na maturidade: células mortas com parede celular impregnada com lignina (polímero complexo de compostos fenólico) Composto por dois tipos de células: • traqueídes • elementos do vaso (só encontrado em angiospermas e algumas gimnospermas) tipos diferentes de elementos de vaso Foi verificado que células maduras do xilema de mutantes de Arabidopsis incapazes de acumular lignina colapsam (Sierburth, L. 2001). Sistema vascular Composto por floema e xilema Floema: Na maturidade composto de células vivas: elementos do tubo crivado e células companheiras milhões de anos de evolução Evolução do estelo (cilindro central) Filos: Rhyniophyta* Zosterophyllophyta* Psilotophyta Lycophyta estelo protostelo cortex feixes vasculares medula * filos extintos Filos: Trimerophytophyta* Sphenophyta Pteridophyta sifonostelo plantas vasculares com sementes eustelo A evolução do sistema vascular permitiu o aparecimento de plantas com mais de 100 m de altura Ciclo de vida: alternância de gerações heteromórficas redução do gametófito plantas inferiores algas filamentosas briófitas psilotófitaspteridófitas gimnospermas angiospermas embriófitas Filo Rhyniophyta (extinto) Neste filo estão incluídas as primeiras plantas vasculares (420 – 380 milhões de anos atrás, Siluriano/Devoniano). • esporângios terminais • estelo do tipo protoestelo, com protoxilema interno e metaxilema externo esporângios Cooksonia (2,5 cm) Cooksonia não há registro fóssil para a parte subterrânea Características: Cooksonia caledonica 6 cm • não há diferenciação entre raízes, caules e folhas. • caule cilíndrico, dicotomicamente ramificado. • esporângios terminais. • mantém-se eretas pela pressão de turgor plantas como estas ocorriam em todo o mundo e viviam provavelmente próximas da água. seção transversal do protoestelo C. hemisphaerica Filo Rhyniophyta (extinto) Filo Rhyniophyta (extinto) corte transversal de um caule fossilizado corte transversal da epiderme c c estômato Planta recoberta por uma cutícula. Presença de epiderme verdadeira com estômatos. Cortex com parênquima clorofilado Floema e xilema Protostelo com protoxilema interno e metaxilema externo. http://www.abdn.ac.uk/rhynie/rhynia.htm Filo Rhyniophyta esporófito (extinto) Plantas como as deste filo são os prováveis ancestrais da maioria das plantas atuais. 20 cm Rhynia Ο 3 mm Devoniano rizoma rizóides Figura do site: facstaff.bloomu.edu/chamuris/222/index.html Filo Zosterophyllophyta (extinto) Fósseis encontrados entre 408 – 370 milhões de anos atrás (Devoniano) 15 cm Semelhanças com o filo Rhyniophyta: • não há diferenciação entre raízes, caules e folhas • caule cilíndrico, e dicotomicamente ramificado Diferenças: • esporângios laterais. • protoestelo com metaxilema interno e protoxilema externo. Viviam provavelmente em ambientes Zosterophyllum alagados facstaff.bloomu.edu/chamuris/222/index.html Psilotum Filo Psilotophyta Filo de plantas vasculares mais simples existentes. Total de 8 – 10 espécies divididas entre dois gêneros: Psilotum – ocorre no Havaí, Japão e Nova Zelândia Tmesipteris – ocorre na Austrália Tmesipteris Esporófito externamente bastante parecido com o de Rhynia. Esporófito: • Pequeno (até 30 cm) • Sem raízes ou folhas (pequenos apêndices na forma de escamas, chamadas de enações) • Rizomas com rizóides • Caule dicotomicamente ramificado • Esporângios terminais (homosporada) • Protoestelo com protoxilema interno e metaxilema externo Filo Psilotophyta Tmesipteris Esporófito epífita, crescendo sobre troncos de árvores e samambaias arbóreas. Gametófito subterrâneo, aclorofilado associado a fungo simbiôntico rizóides 0,5 cm gametófito Filo Psilotophyta esporófito meiose esporângios esporos gametófito 30 cm Ciclo de vida com alternância de gerações heteromórficas em que predomina a 2 mm geração esporofítica anterídio fecundação esporófito Filo Psilotophyta arquegônio zigoto geração n geração 2n Figura do site: facstaff.bloomu.edu/chamuris/222/index.html, modificada Selaginella Filo Lycophyta Linha evolutiva diferente de todas as outras plantas vasculares: • esporângios laterais • protoestelos com metaxilema interno e protoxilema externo. • ancestral provável: uma Zosterophyllophyta Várias ordens extintas. Isoetes Lycopodium Três famílias atuais: Lycopodiaceae Selaginellaceae Isoetaceae Lycophyta comuns do período Carbonífero (360 milhões de anos atrás) • existiam licófitas herbáceas e arbóreas (arbóreas extintas) • árvores de 10 – 35 m de altura • sistema radicular radial • parte aérea fotossintetizante • apresentavam algum crescimento secundário (câmbio vascular) • microfilos com metros de extensão etapas do desenvolvimento Carbonífero http://www.devoniantimes.org/who/pages/lycopsid.html Filo Lycophyta Plantas dos filo Lycophyta possuem microfilos Evolução de microfilos e megafilos Microfilos (contém um único feixe microfilo vascular) enação tecido vascular megafilo Megafilos (têm complexo sistema de nervuras) ramificação do tipo pseudomonopodial Atualmente somente plantas do filo Lycophyta possuem microfilos. Família: Lycopodiaceae • Cerca de 400 espécies dividas entre 15 gêneros. • Ocorrem do ártico aos trópicos sendo que a maioria das espécies é tropical. • São freqüentemente epífitas. Esporófito: Rizoma ramificado com caules eretos e raízes verdadeiras. Gametófito: Dependendo da espécie, autotrófico ou heterotrófico. Filo Lycophyta B Lycopodiaceae estróbilo Esporângios ao longo do caule (A) ou reunidos em estruturas chamadas de estróbilos (B). Homosporadas esporófilo (microfilo fértil) A esporângios Filo Lycophyta Família: Selaginellaceae 700 espécies reunidas em um único gênero: Selaginella A maioria das espécies é tropical Podem ser facilmente distinguidas dos membros da família Lycopodiaceae devido a presença da lígula Filo Lycophyta Selaginellaceae Heterosporadas; esporos diferentes germinam dando origem a gametófitos femininos e masculinos muito reduzidos. megaesporófilo megaesporângeos microesporófilo microesporângeos Filo Lycophyta estróbilo Isoetaceae Freqüentemente aquáticas. Esporófito: •Caule subterrâneo curto e suculento de onde saem microfilos e raízes •Ocorre crescimento secundário •Heterosporadas Isoetes Filo Lycophyta Filo Lycophyta Ciclo de vida de Lycopodium (homosporada) alternância de gerações heteromórficas em que predomina a geração esporofítica http://www.uniovi.es/bos/Asignaturas/Botani ca/Imagenes/Lycopodium%20clavatum%20( Lycopodiophyta,%20Lycopodiales).JPG Família: Selaginellaceae Ciclo de vida de Selaginella (heterosporada) alternância de gerações heteromórficas em que predomina a geração esporofítica Filo Lycophyta Evolução de plantas terrestres http://www.abdn.ac.uk/rhynie/intro.htm http://en.wikipedia.org/wiki/Evolutionary_history_of_plants http://www.ucmp.berkeley.edu/IB181/VPL/Dir.html Evolução da vida ao longo das eras geológicas: http://universe-review.ca/R10-23-plants.htm http://sci.waikato.ac.nz/evolution/plantEvolution.shtml
