As Pteridófitas. Introdução. As plantas vasculares sem sementes

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1 As Pteridófitas Introdução Já estudamos os mais simples vegetais a ocuparem o meio terrestre: as Briófitas, suas formas de vida, reprodução e dependência, tanto do ambiente, como das estruturas vegetativas e reprodutivas no próprio individuo. Vimos como a presença da agua é importante no transporte de nutrientes célula-célula e para o carregamento dos esporos no ambiente. Pois bem, veremos a partir de agora, as novidades evolutivas que conferiram aos demais vegetais a possibilidade de alcançar novos recursos, aumentando a dispersão pelo planeta e conferindo ao ambiente, uma característica fundamental para a evolução da vida. As plantas vasculares sem sementes O aparecimento da lignina compondo as paredes celulares das células vegetais foi um salto evolutivo enorme para a adaptação no meio terrestre. O grupo das Briófitas foi o primeiro, entretanto, a ausência de vasos condutores limitava o crescimento desses vegetais, visto que a agua apenas era conduzida célula-célula por distancias relativamente curtas. O tamanho dos vegetais foi e ainda é um fator limitante para a dispersão das espécies. Uma vez pequeno, tal qual uma briófita, e espécime precisa estar próximo a agua, uma vez que o ambiente seco lhe ressecaria rapidamente. Dessa forma, os grupos de células especializadas no transporte de substancias foram se modificando, e formaram então feixes de vasos que puderam conferir aos vegetais a possibilidade de atingirem maiores proporções e, consequentemente, ocuparem um maior numero de nichos. Xilemas que eram especializados no transporte de seiva bruta da raiz para as folhas, e floemas que levavam a seiva elaborada, resultado da síntese nas folhas, para o restante do corpo da planta. Surgiram então feixes de raízes especializadas na fixação e absorção de nutrientes do solo. Caules capazes de transportar a seiva bruta e especializada

2 provinda das folhas, que concentravam os cloroplastos e ficaram responsáveis por abrigar a fotossíntese. Assim, todos esses órgãos da planta são formados por grupamento de células especializadas, conferindo-lhes a condição de tecidos verdadeiros e especializados. Esses tecidos são: Dérmico, que forma a superfície do corpo da planta, Ex: Epiderme. Tecido vascular, que forma os dois tipos de vasos condutores e que estão imersos no terceiro tipo de tecido: Tecido fundamental. Futuramente discutiremos cada órgão vegetal com enfoque no tipo e organização do tecido que lhe forma. Crescimento primário e Secundário O crescimento primário do vegetal é responsável pelo alongamento da planta, em outras palavras, este relacionado ao crescimento em altura. Tal crescimento ocorre próximo aos meristemas apicais, que são as células indiferenciadas ou pruripotentes do vegetal. Os tecidos originados são conhecidos como tecidos primários, e toda parte do corpo da planta composta por esses tecidos são chamadas de corpo primário. As primeiras plantas vasculares a surgir eram compostas apenas por tecidos primários. O crescimento secundário é responsável pelo aumento da espessura do caule e da raiz, e ocorre pelo surgimento de meristemas laterais, chamados de Cambio vascular, que origina o xilema e floema secundários. Esse processo será assunto de uma aula especifica e futura. Estruturas reprodutivas Tais estruturas também sofreram mudanças nas plantas vasculares. Evolutivamente, o esporófito foi cada vez mais se tornando independente do gametófito. Este, por sua vez, tem sua evolução caracterizada pela progressiva redução do tamanho e complexidade, sendo que os gametófitos das angiospermas são os mais reduzidos de todos.

3 Homosporia e Heterosporia No ciclo haplodiplobionte, mantido ao longo dos anos evolutivos, as primeiras plantas vasculares davam origem, através da meiose, a apenas um tipo de esporo, que após germinarem, davam origem a um único tipo de gametófito bissexuado, ou seja, que produziam tanto anterídios, como arquegônios. Esse processo chama-se Homosporia. Alguns grupos de plantas vasculares sem sementes ate todas as plantas com semente passaram a apresentar heterosporia, ou seja, dois tipos diferentes de esporos: Micrósporos, que são produzidos por estruturas chamadas microsporangios e dão origem a gametófitos masculinos. E megásporos, originados por estruturas chamadas megasporangios e que darão origem a gametófitos femininos.

4 Taxonomia e Sistemática As plantas vasculares sem sementes, ou pteridófitas, são divididas em diversos grupos chamados Divisões, ou Filos. Dos grupos conhecidos, Rhyniophytas, Zosterophyllophyta e Trimerophyta são extintos e viveram do período Devoniano. (Extintas a quase 360 milhões de anos atrás). Existe uma quarta divisão fóssil chamada Pre-Gimnospermophyta, que será discutida na próxima aula. Dos exemplares vivos, dividimos as plantas vasculares sem sementes em: Psilotophyta, Lycophyta, Sphenophyta e Pterophyta.

5 A Divisão Psilotophyta, atual, é a única planta vascular a não apresentar nem raízes e nem folhas. O Esporófito consiste numa porção aérea dicotomicamente ramificada, fixada ao solo por um sistema de rizoides. São homosporados, e os anterozoides multiflagelados, que necessitam de agua para nadar ate a oosfera. O esporófito formado pela união dos gametas fica, em primeiro momento, ligado ao gametófito por uma estrutura fina, chamada pé. Entretanto, logo se solta e passa a viver independente do gametófito. A Divisão Lycophyta quase certamente se originou de uma linhagem plesiomorfica de Zoosterophylophyta. Nela se originaram os microfilos, ou seja, as primeiras folhas compostas. Possuem esporófitos heterosporados. Ex: avencas

6 A Divisão Sphenophyta possui um gênero muito conhecido: Equisetum, ou popularmente chamado de cavalinhas. Possuem gametófitos bissexuados livres que se estabelecem sobre a lama, onde produzem anterozoides biflagelados, que nadam ate a oosfera. Exemplo de cavalinha Divisão Pterophyta e ciclo de vida das pteridófitas Talvez o grupo pterophya, apesar de extremamente diverso, por incluir as samambaias, seja o mais característico do que chamamos de Pteridófitas. Essa divisão possui grupos muitos distintos, de plantas homosporados e heterosporadas. A partir de agora, para fins de estudo, consideraremos as samambaias homosporadas e seu ciclo de vida. Nas samambaias, o gametófito haploide tem vida livre, ou seja, independente do esporófito ou vice versa. Trata-se de uma estrutura clorofilada, e tem forma de coração. São bissexuados. Parte do gametófito produz anterídios que nadarão ate uma segunda parte, onde no arquegônio se estabelece uma oosfera. Ocorre autofecundação. O zigoto formado se desenvolve numa estrutura chamada báculo, que corresponde ao esporófito jovem enrolado, num processo chamado vernação sincinada. O esporófito diploide possui folhas longas, chamadas esporofilos (megafilos), pois quando maduras, produzem Soros, que são estruturas repletas de células mães de esporos (esporângios) que darão origem a homosporos por meiose. No ambiente, cada homosporo ou esporo germina, dando origem a um

7 protalo que se desenvolvera em um gametófito haploide bisexuado, que originara gametas por mitose. Ciclo de vida Báculo de uma samambaia, formado por vernação sincinada Soros, em um megasporo

8 Foto de micrografia de um soros, com esporos dentro Protalo (gametófito) bissexuado, originado por um esporo

9 Importância ecológica As pteridófitas representaram um grande salto na evolução dos vegetais. A presença de vasos condutores permitiu aos indivíduos atingirem maiores proporções, dando-lhes possibilidade de habitar novos nichos, as vezes mais severos, no ambiente. Atualmente, as pteridófitas ocupam uma parcela considerável dos sub-bosques das florestas húmidas, compondo micro-habitats para diversos animais e ate mesmo outras plantas. Além disso, formam junto a outros grupos vegetais, as matas ciliares de córregos, rios, etc. São também muito utilizadas em ornamentação, no paisagismo. Pteridófitas compondo o sub-bosque de uma floresta Pteridófitas no paisagismo

10 Thafarel Pitton- Professor de Ecologia e Botânica no Cursinho Metamorfose, UNESP- SÃO JOSE DO RIO PRETO thafarelpitton@gmail.com