9. Plantas vasculares com sementes: Gimnospérmicas (leitura recomendada Raven et al. Capítulo 18:Gymnosperms) As gimnospérmicas (plantas com sementes nuas) compreendem actualmente quatro divisões: Cycadophyta, Ginkgophyta, Coniferophyta e Gnetophyta. São todas plantas lenhosas, com desenvolvimento de estruturas secundárias, embora os vasos xilémicos não apresentem traqueias e o floema não tenha células companheiras. O esporófito é usualmente arborescente, com ramificação variada. São plantas funcionalmente heterospóricas, sendo comum a diferenciação dos esporângios em estróbilos. Cada estróbilo é constituído por inúmeros micros- ou macrosporófilos, com micros- e macrosporângios onde são formados respectivamente micrósporos e macrósporos. O macrosporângio (nucelo) é indeiscente e está rodeado por um tecido, o tegumento, interrompido na parte superior estabelecendo uma abertura denominada micrópilo. O macrosporângio e o tegumento formam o óvulo. No interior do macrosporângio encontra-se apenas um macrósporo funcional cujo posterior desenvolvimento em gametófito, se dá sempre no interior do macrosporângio. O micrósporo, no interior do qual se encontra o gametófito masculino imaturo, é designado por grão de pólen. Nem o gametófito masculino nem o feminino são autotróficos. A fertilização ocorre no óvulo e nos grupos mais primitivos é feita por gâmetas masculinos multiflagelados (Cycadophyta e Gynkgophyta), enquanto nas divisões mais derivadas (Coniferophyta e Gnetophyta) o gâmeta masculino já não apresenta flagelos nem meios de locomoção especializados. O desenvolvimento do embrião é endospórico e este permanece no interior da semente formada a partir do óvulo. Uma vez ocorrida a fecundação, o zigoto inicia o seu desenvolvimento dando origem ao embrião (esporófito). Ao óvulo maduro, com tegumento bem diferenciado, gametófito feminino e embrião, dá-se o nome de semente. Divisão Coniferophyta A divisão Coniferophyta inclui as árvores de maior longevidade e maior porte que se conhecem. A maioria das coníferas possui um único tronco central que forma grupos de troncos bem organizados que se diferenciam em macro e braquiblastos. As coníferas podem ser monóicas ou dióicas. Os estróbilos são sempre unisexuais e em muitas plantas os cones femininos são maiores e lenhosos. Nesta divisão incluem-se diversas famílias, entre as quais Pinaceae e Cupressaceae, estão bem representadas na nossa flora. Género Pinus No Pinus é possível reconhecer dois tipos de ramos, os ramos principais ou macroblastos, com folhas escamiformes , e os braquiblastos de crescimento determinado que suportam as folhas aciculares.. Os estróbilos femininos formam-se anualmente na extremidade de macroblastos e os estróbilos masculinos formam-se em braquiblastos. Os estróbilos masculinos são formados por microsporófilos dispostos helicoidalmente ao longo de um eixo, formando um cone (Fig. 1A). Estes estróbilos agrupam-se por sua vez formando estróbilos compostos. Cada microsporófilo possui dois microsporângios, ou sacos polínicos, nos quais se formam as células mãe dos micrósporos. As células mãe dos micrósporos sofrem meiose e dão quatro micrósporos, os quais originam os grãos de pólen (ex. Fig 3). Os grãos de pólen consistem em quatro células: duas células protálicas, uma célula geradora e uma célula do tubo . O gametófito masculino é endospórico e produz o tubo polínico, através do desenvolvimento da célula do tubo. O tubo polínico transporta dois gâmetas masculinos não móveis até aos arquegónios. Os estróbilos femininos são maiores e mais complexos na sua estrutura (Fig. 1 B e C). As escamas ovulíferas que suportam os 2 óvulos, não são apenas macrosporófilos, constituem um sistema de ramos modificados em que cada escama ovulífera suporta dois óvulos e é por sua vez suportada por uma bráctea estéril, a bráctea tetriz, que a liga ao eixo do estróbilo (Fig 4). As folhas das Coniferophyta apresentam adaptações de resistência à secura. A epiderme está coberta por uma cutícula espessa e possui hipoderme- (Fig. 2). Os estomas são aprofundados. O mesófilo da folha é compacto. O tecido vascular é rodeado por endoderme e uma ou duas bandas vasculares. O parênquima de transfusão, formado por traqueídos e células parenquimatosas, rodeia quantidades aproximadamente iguais de xilema e de floema. Fig. 1 Pinus sp: estróbilos masculinos A, pinhas jovens B, pinhas do 2º ano após libertação das sementes C. Fig. 2 – Corte transversal duma folha de pinheiro Fig. 3a Grãos de pólen de Pinus sp Fig. 3b Pormenor mostrando as asas e o corpo de grãos de pólen de Pinus sp Fig. 4a - Corte de pinha jovem, onde se observa a Fig. 4b - Pormenor de um corte de pinha jovem onde escama ovulífera e a bractea trectriz se observa também o óvulo Fig. 4c - Óvulo com nucelo Fig. 4d - Pormenor de um grão de pólen junto ao micrópilo imediatamente antes da polinização. Observações Dado que em Portugal, as espécies de Pinus, só produzem estróbilos masculinos na Primavera, optou-se por exemplares de um género exótico, existente no Jardim Botânico. 1 - Observe um dos estróbilos masculinos de Sequoia à lupa. Como estão dispostos os microsporófilos? Retire um microsporófilo e observe. Quantos microsporângios, ou sacos polínicos possui cada microesporófilo ? 2 – Observe um estróbilo feminino à lupa. Como estão dispostos os macrosporófilos? Abra uma pinha e tente descobrir quantos óvulos existem por escama ovulífera? Consegue observar a bráctea tetriz? O que é o pinhão? 3 – Observe o ramo vegetativo. Identifique o macroblasto. Onde se inserem os braquiblastos? Quantas folhas tem cada braquiblasto?