Curso de Graduação em Engenharia Ambiental Disciplina: BI62A - Biologia 2 Profa. Patrícia C. Lobo Faria http://paginapessoal.utfpr.edu.br/patricialobo ESPERMATÓFITAS SEMENTES ESTRÓBILOS (cones) FRUTOS talo, vida livre simples taloso Vida livre, muito ramificado Esporos como forma de dispersão Muito ramificado, mais complexo Sementes como forma de dispersão Evolução para formação do óvulo e da semente Germinação do micrósporo também é endospórica: leva à formação do grão de pólen. Homosporia Produção de esporos masc. e fem. em esporângios separados Produção de apenas 1 cél. mãe de megásporo e 1 esporo funcional (resultado da meiose) Germinação passa a ser endospórica: esporo é retido e a formação do gametófito ocorre para o interior do esporo, no interior do esporângio: no interior do óvulo. APÓS A FECUNDAÇÃO: O ÓVULO SE TRANSFORMA NA SEMENTE QUE CONTÉM O GAMETÓFITO... E EMBRIÃO! Estróbilos (cones): ramos com folhas modificadas em escamas que reúnem os esporângios ♂ e ♀ • Estróbilo Feminino (megastróbilo): maior e mais próximo ao tronco, em ramos superiores. [produzem sementes] escama óvulo • Estróbilo Masculino (microstróbilo): geralmente menor e presente nas pontas dos galhos mais baixos. [produzem grãos de pólen] escama esporângio tegumento endosperma embrião A SEMENTE Uma das mais espetaculares inovações que surgiram durante a evolução das plantas vasculares! Proteção ao embrião (tegumento) Nutrição (através do endosperma) e Dispersão Tegumento (ou casca) embrião endosperma Gimnospermas: 840 spp – 4 filos atuais Cycadophyta Ginkgophyta Gnetophyta megafilos resistentes, pontiagudos ou reduzidos a escamas esporângios reunidos em estróbilos (cones) masc e fem Reprodução lenta, poliembrionia é comum polinização pelo vento Coniferophyta Espermatófitas: Gimnospermas • Esporófito com crescimento apical e em espessura (incorporação contínua de xilema e floema secundários) • Geração gametofítica mais reduzida. Se desenvolve parcial (masc.) ou integralmente (feminino) ligada ao esporófito. • Esporângios masculinos e femininos localizados em estruturas separadas: ESTRÓBILOS (ramos modificados) • Microsporângios produzem micrósporos que se desenvolvem no grão de pólen, o gametofito masculino. Este produz 2 gametas, transportados pelo tubo polínico, levando à independência da água para a fecundação. POLINIZAÇÃO!! • Megasporângios possuem um envoltório (tegumento) definindo a formação do ÓVULO, levando à formação da semente, que protege o embrião. Este só se desenvolverá em condições favoráveis, caso contrário, ficará latente. • Sementes podem possuir estruturas que promovem a sua dispersão (vento ou animais). Polinização: transferência dos grãos de pólen (vento) do estróbilo masculino ao estróbilo feminino. Formação do grão de pólen (gametófito masculino) Esporófito – cone masc. produz 2 Formação do gametófito feminino Após a polinização e fecundação, o óvulo se transforma na semente Polinização e formação da semente de gimnospermas • Oosfera + 1núcleo espermático zigoto (2n) embrião (outro gameta se degenera) • Células do gametófito (n) tecido nutritivo (endosperma haplóide). tegumento tecido nutritivo tegumento (parte do esporófito materno): casca da semente! Gametófito: é o tecido nutritivo embrião: é o esporófito jovem embrião Gimnospermas e o desafio do ambiente terrestre • Proteção contra dessecação: cutícula e folhas duras, estômatos protegidos • Síntese de lignina: resistência às células • Sistema condutor de água e nutrientes eficiente, traqueídeos como célula condutora de água. • Presença de um câmbio vascular bifacial: produção de xilema e floema secundários • Independência da água para fecundação (tubo polínico transporta os gametas masc.) • FORMAÇÃO DE SEMENTE: proteção ao embrião! • Sementes nuas, pois os óvulos só são protegidos pela proximidade entre as escamas. REPRESENTANTES DE CADA FILO Filo Cycadophyta (~ 140 spp. Cycas sp) Estróbilo feminino Estróbilo masculino Folhas semelhantes às de palmeiras, muito grandes, “coroa” no ápice. Sementes tóxicas. Sexos separados. Polinização por besouros, gametas masculinos flagelados. Filo Coniferophyta (~630 spp) ciprestes teixo • Folhas aciculares ou escamiformes (pequenas). • Estróbilos ♂ e ♀ na mesma planta ou não. Podocarpus sp – espécies nativas Filo Coniferophyta Araucaria angustifolia Araucaria sp Pinus sp (florestas plantadas) Estróbilos de Araucaria angustifolia Filo Coniferophyta Sequóia gigante Sequoiadendron giganteum Filo Ginkgophyta: Ginkgo biloba • Folhas em forma de leque; decíduas. • Sexos separados. • Gametas masc. Flagelados. Filo Gnetophyta ~70 spp • Estróbilos semelhantes a flores; • Elementos de vaso como células condutoras de água e outras características semelhantes as de angiospermas; • Gnetum: árvores e trepadeiras nos trópicos; • Ephedra e Welwitschia de regiões áridas. Objetivos: Gimnospermas Compreender o funcionamento do ciclo de vida e reprodução sexuada; Descrever as características gerais quanto à organização do corpo, visando conhecer sua morfologia básica; Reconhecer representantes dos grupos. Compreender os processos formação da semente. de polinização e GAMETÓFITO GIMNOSPERMAS GAMETAS - fase passageira - gametófito polínico - gametófito : grão de pólen e tubo : tecido nutritivo com arquegônios, permanece no estróbilo - Gameta : célula espermática do grão de pólen, transferida para a oosfera pelo tubo polínico. - gameta : oosfera - após fecundação: embrião + tecido nutritivo haplóide + casca = semente ESPORÓFITO ESPOROS - fase duradoura - forma-se a partir da germinação da semente - possui raiz, caule e folhas e crescimento secundário - fase fértil: surgem os estróbilos - produzidos nos esporângios dentro dos estróbilos - esporos : produzidos nos estróbilos masculinos, não são liberados para o meio e dão origem aos grãos de pólen (gametófito masculino) que são liberados e transportados pelo vento e formam os 2 gametas masculinos. - esporos : produzidos nos estróbilos femininos, dão origem ao gametófito feminino, que formará a oosfera. Figura traduzida de McGraw-Hill Companies, Inc. Referências: • Capítulo 29, vol II – Vida a Ciência da Biologia • Capítulo 18, Biologia Vegetal.