03/12/2013 UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS AMBIENTE TERRESTRE O reino Plantae engloba: Briófitas, Pteridófitas, Reino Plantae Gimnospermas e Angiospermas. Prof. Msc. Alex Lucena Meio aquático A passagem do meio aquático para o terrestre - uma adaptação estrutural a sobrevivência no novo meio. as algas são banhadas pela água e dela retiram gases e nutrientes necessários à sobrevivência. a água é um meio de sustentação do corpo do vegetal. Surgimento: no meio aquático Origem: das algas verdes- as clorofíceas. Meio Terrestre Adaptações morfológicas necessárias à sua sobrevivência: • eficiente mecanismo de absorção da água do solo; • mecanismo rápido de condução de água e nutrientes até as células mais distantes dos centros de absorção; • eficiente mecanismo de impermeabilização das superfícies expostas, o que evita a perda excessiva de água; 1 03/12/2013 Meio Terrestre • possibilidade de reprodução, mesmo na ausência de água. As primeiras plantas com vasos condutores ainda dependem da água para o deslocamento dos gametas; • eficiente mecanismo de trocas gasosas que permita o ingresso de gás carbônico, facilitando a ocorrência de fotossíntese; • eficiente mecanismo de sustentação do corpo por meio de tecidos rígidos, já que o ar, pouco denso, é incapaz de exercer essa tarefa; Quais são os representantes do reino vegetal? • Adaptação ao meio terrestre, por meio da produção de sementes. O embrião fica dentro de um meio desidratado, rico em alimento e envolvido por um revestimento protetor. Algas Pluricelulares Clorofíceas ou algas verdes Rodofíceas ou algas vermelhas Feofíceas ou algas pardas Criptógamas ou Vegetais intermediários Briófitas ex: Musgos e hepáticas Pteridófitas ex: Samambaias e avencas Fanerógamas ou vegetais superiores Gimnospermas Talófitas Ou Vegetais inferiores ex: Pinheiro do Paraná Angiospermas qualquer planta que produz fruto (ex: mangueira, cajueiro, laranjeira, abacateiro...) 2 03/12/2013 Classificação Classificação Dois grandes grupos: Plantas sem sementes (Criptógamas) Plantas com sementes (Fanerógamas) • Criptógamas (cripto = escondido; gamae = gametas): plantas que possuem as estruturas produtoras de gametas pouco evidentes. Exemplo: musgos e samambaias; Briófitas Pteridófitas Gimnospermas Fanerógamas (fanero = visível): plantas que possuem estruturas produtoras de gametas bem visíveis. Todas desenvolvem sementes e por isso são também denominadas espermatófitas (sperma = semente). Exemplos: pinheiros, mangueiras, roseiras e coqueiros. • Angiospermas Classificação Criptógamas • Briófitas: criptógamas que não possuem vasos especializados para o transporte de seiva (avasculares); são plantas de pequeno porte. Classificação Criptógamas • • • Exemplos: musgos e hepáticas. Pteridófitas: possuem vasos condutores de seiva (vasculares). Exemplos: samambaias e avencas. São plantas vasculares ou traqueófitas de maior porte que as avasculares. O corpo é constituído basicamente por raiz, caule e folhas, enquanto nas briófitas fala-se em rizóide, caulóide e filóide, estruturas semelhantes respectivamente a raiz, caule e folha, mas sem vasos condutores de seiva. 3 03/12/2013 Classificação Classificação Fanerógamas • Fanerógamas Gimnospermas: possuem sementes, mas não formam frutos. Suas sementes são chamadas “nuas”, pois não estão abrigadas no interior de frutos Gimno = nu; sperma = semente. Exemplo: pinheiro-do-paraná (Araucaria augustifolia) • Angiospermas: possuem sementes abrigadas no interior de frutos (angio = urna; sperma = semente). Os frutos são resultantes do desenvolvimento do ovário da flor. Exemplos: mangueira, figueira, laranjeira. Estróbilo masculino Estróbilo feminino Reprodução Reprodução • O modo como ocorreu a evolução dos processos sexuados e dos ciclos de vida nas plantas foi fundamentalmente importante para a conquista do ambiente terrestre. Todas apresentam ciclo de vida do tipo haplonte-diplonte. Nesse tipo de ciclo há alternância de gerações. A geração gametofítica é formada por indivíduos (gametófitos) que são haplóides (n) e produzem gametas por diferenciação celular e não por meiose. A geração esporofítica é composta de indivíduos (esporófitos) que são diplóides (2n) e produzem esporos por meiose. Nas Briófitas, a fase gametofítica é a mais desenvolvida, e a fase esporofítica cresce sobre a planta haplóide, dependendo dela para sua nutrição. Nas Pteridófitas, a fase esporofítica é a desenvolvida, além de ser independente da gametofítica, que é muito reduzida. mais fase 4 03/12/2013 Reprodução • • Nas Gimnospermas e especialmente nas Angiospermas, a fase gametofítica é extremamente reduzida, não ocorrendo alternância típica de gerações, pois não se formam indivíduos haplóides bem caracterizados: o gametófito feminino desenvolve-se no interior do óvulo e o masculino, no grão de pólen. Nessas plantas o óvulo não é o gameta feminino; ele constitui uma estrutura que abriga o gametófito feminino, que dará origem ao gameta feminino chamado oosfera. Na evolução das plantas verifica-se, portanto, a redução da fase gametofítica e maior desenvolvimento da fase esporofítica. Critérios usados na classificação de plantas Os critérios usados exclusivamente no estudo das plantas: vasos condutores – a presença de vasos condutores de água, sais minerais e moléculas orgânicas com origem na fotossíntese é um importante critério de classificação vegetal pois está relacionado com o grau de adaptação ao meio terrestre; t e m p o Critérios usados na classificação de plantas semente – a presença de semente, um órgão reprodutor particularmente bem adaptado á dispersão em meio terrestre, também revela um elevado grau de evolução; flor – intimamente relacionado com os aspectos anteriores, também é característica de plantas terrestres bem adaptadas. Adaptações que permitiram que as plantas colonizassem o ambiente terrestre: • Cutícula • Vasos Condutores • Grão de pólen e tubo polínico • Semente 5 03/12/2013 CUTÍCULA VASOS CONDUTORES Cutícula Xilema Floema Pelos absorventes Estômatos A cutícula diminui a perda de água por evaporação GRÃO DE PÓLEN E TUBO POLÍNICO SEMENTES 6 03/12/2013 Neste reino são consideradas diversas divisões filos: Divisão Bryophyta Divisão Bryophyta O filo das Briófitas compreende as plantas simples comumente denominadas "musgos" e "hepáticas". Não atingem grande altura e só vivem em ambientes úmidos. As briófitas não têm flores, frutos nem sementes. São morfologicamente mais avançadas que as algas. Divisão Tracheophyta Subdivisão Lycophytina Subdivisão Sphenophytina Subdivisão Pterophytina 7 03/12/2013 Divisão Tracheophyta Um dos eventos chave da evolução vegetal foi o surgimento de vasos condutores, uma característica que permitiu a conquista do meio terrestre. Subdivisão Lycophyta São plantas vivem em locais tropicais úmidos, embora a sua distribuição vá desde o ártico a zonas tropicais. No entanto nunca são membros muito distintos da cobertura vegetal, sendo mais notórias em zonas temperadas e frias no Inverno pois são sempre verdes. (Selaginela e Licopodium) Devido às suas adaptações ao meio terrestre, as traqueófitas são dominantes neste habitat, existindo atualmente 250.000 espécies. Subdivisão Sphenophyta Atualmente apenas o gênero herbáceo Equissetum (cavalinha) sobrevive, com cerca de 15 espécies. Subdivisão Pterophytas A este grupo pertencem todas as restantes plantas atuais, consideradas as mais evoluídas dentro da divisão. Essencialmente terrestres, estas são plantas com folhas grandes e de nervuras ramificadas, melhor adaptadas ao meio terrestre pois captam mais luz com menos tecido de suporte - megáfilos. Estas plantas vivem em zonas pantanosas, com caules articulados e rugosos, crescendo a partir de um rizoma perene. 8 03/12/2013 CLASSES ESPERMATOFITAS Plantas com sementes Uma das mais importantes inovações durante a evolução vegetal foi a semente, que foi a principal causa do domínio das espermatófitas (plantas com semente) na flora atual. Classe Felicinae (pteridófitas e briófitas) Classe Gimnospermae Classe Angiospermae Classe Gimnospermeae musgos hepáticas Briófitas musgos musgos 9 03/12/2013 líquens Pteridófita (samambaia) musgos musgos soros da samambaia musgos hepáticas Pteridófitas samambaias Samambaiaçu Classe Angiospermae Angiospermas é a maior classe dos organismos fotossintéticos, incluindo mais de 250000 espécies. Dominam completamente o mundo vegetal dos últimos 100 milhões de anos. Sem elas não existiriam as cores das flores e frutos. Estas plantas evoluíram de modo a estarem perfeitamente adaptadas à vida em meio terrestre e em contato com animais. soros da avenca Avenca (pteridófita) Pteridófitas 10 03/12/2013 Classe Angiospermae Esta divisão inclui dois grandes grupos, as Monocotiledôneas com cerca de 65000 espécies e as Dicotiledôneas, com cerca de 180000 espécies. As semelhanças entre estes dois grupos são bem maiores que as diferenças, apesar de serem facilmente reconhecíveis Pinha ou estróbilo ou flor pinha fecundada Pinheiro do Paraná Pinha madura Pinha imatura sequóia semente semente ou pinhão Gimnospermas Pinus cycas ciprestes Angiospermas gimnospermas 11 03/12/2013 Qual foi a seqüência evolutiva dos vegetais? Briófitas (2º) Algas Verdes (1º) Pteridófitas (3º) Gimnospermas (4º) Briófitas Angiospermas (5º) Pteridófitas Gimnospermas 12 03/12/2013 Quais são as principais características das Gimnospermas? • São plantas fanerógamas, ou seja, produzem flor e semente, duas estruturas que aparecem pela primeira vez na evolução das plantas; Angiospermas • Suas flores denominam-se estróbilos ou pinhas, elas não possuem elementos de atração para os polinizadores, por isso são polinizadas pelo vento. • Foram as primeiras plantas a conquistarem definitivamente o ambiente terrestre. São plantas vasculares, sendo a maioria árvores lenhosas (de grande porte); Quais são as principais características das Gimnospermas? • São plantas sementes); espermatófitas (produtoras de • São plantas sifonógamas, ou seja , produzem grão de pólen e tubo polínico; • São seres haplodiplobiontes, onde a fase de esporófito (2n) é duradoura e a de gametófito (n) é passageira; • Reproduzem-se por metagênese ou alternância de gerações, assim como todas as plantas. Grupos dentro das Gimnospermas • Cycadaceae (Cycas) Apresenta câmara arquegonial. • Ginkgoaceae (Ginkgo biloba) medicinal (circulação memória, equilíbrio) • Gnetaceae Ephedra (efedrina) e Gnetum (grupo irmão das angiospermas). • Coníferas Mais abundante - Pinus, Araucaria, Sequoia e Cupressus. Importância das Gimnospermas • Ornamentais; amido (sagu); madeira; papel; resina (bálsamo do canadá); culinária (pinhão); terebintina (solvente) e âmbar. 13 03/12/2013 Quais são as principais características das angiospermas? Quais são as principais características das angiospermas? • São plantas fanerógamas (produzem flor e semente); • É o grupo vegetal mais recente e mais abundante da Terra. Também não dependem mais da água do meio para a reprodução, pois produzem grão de pólen e tubo polínico; • São espermatófitas (produtoras de sementes); • São as únicas plantas que produzem semente protegida por fruto; • Geralmente produzem flores coloridas, cheirosas, que produzem néctar, por isso são polinizadas por animais, tais como, insetos (abelhas, borboletas, formigas...), passarinhos (ex:beija-flor) ou até mesmo algumas espécies de mamíferos voadores (ex: morcegos nectívoros); • Como é um grupo muito numeroso foi subdividida em dois outros grupos, as angiospermas monocotiledôneas e as angiospermas dicotiledôneas (Eudicotiledôneas); 14 03/12/2013 Gineceu ou pistilo ou carpelo: aparelho reprodutor feminino é formado pelo estigma, estilete, ovário e óvulo. Esquema simplificado da reprodução das angiospermas Androceu: aparelho reprodutor masculino é formado pelos estames, sendo cada estame formado por um filete e por uma antera. (local onde se produz os grãos de pólen) Grupos dentro das Angiospermas • A - Monocotiledôneas - Presença de um único cotilédone na semente. • B – Dicotiledôneas (Eudicotiledôneas) Presença de dois cotilédones na semente. 15 03/12/2013 16