UC de BOTÂNICA Ciclos de Vida. Organografia da Raiz, Caule (Tipos fisionómicos) e Folha

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1 Sumário da Aula Teórica: 1. Ciclos de Vida 2. Introdução à Organografia Vegetal: 2.1. Raiz 2.2. Caule e Tipos fisionómicos 2.3. Folha. Principais adaptações

2 CICLO DE VIDA: Período desde a germinação da semente até à senescência e morte da planta adulta

3 1. Plantas anuais: ciclo de vida inferior a um ano herbáceas ou sub-herbáceas e crecimento primário podem ter o caule muito reduzido as acaules única forma de dispersão é a semente girassol Helianthus annuus L. 2. Plantas bienais: ciclo de vida superior a um ano e inferior a dois 1º ano ocorre a germinação e desenvolvimento vegetativo e no 2º a planta floresce e frutifica consistência herbácea cenoura Daucus carota L.

4 3. Plantas plurianuais: ciclo de vida superior a dois anos PODEM DISTINGUIR-SE DOIS TIPOS: VIVAZES: espécies herbáceas plurianuais que durante o inverno perdem a parte aérea, porém mantém as gemas de renovação enterradas no solo ou água nos órgãos subterrâneos (ex. rizomas, estolhos, bolbos, tubérculos ou raízes). Essas gemas regeneram a parte aérea na estação favorável batateira Solanum tuberosum L. PERENES: plantas lenhosas com crescimento secundário. Inclui plantas herbaceas que mantêm a parte aérea sempre funcional. malva Lavatera trimestre L.

5 2.1. Morfologia da Raiz FUNÇÕES: fixação da planta na terra absorção da água e sais minerais armazenamento de reservas

6 Formação das raízes o precursor da raiz no embrião, é a radícula radícula é o primeiro órgão a se desenvolver na germinação da semente Do ponto de vista ontogénico: Raízes primárias (têm origem no embrião) Raízes laterais têm origem na primária (secundárias ou terciárias) Raízes adventícias ou nodais têm origem no caule e também podem ramificar-se em secundárias e terciárias Cabelame corresponde ao conjunto de raízes secundárias e de ordem superior, que podem ou não sofrer engrossamento secundário

7 Morfologia da Raiz Principais tipos de Raízes: Aprumada: quando existe uma raiz principal, mestra ou gavião Fasciculada: quando não existe uma raiz principal. A raíz primária atrofia-se sendo substituída por raizes adventicias Raízes com origem na radícula: a - raíz aprumada de pinheiro-bravo (Pinus pinaster Aiton ); b - raíz fasciculada de trigo (Triticum aestivum L. subsp. aestivum ); c - raízes aprumadas de couve (Brassica oleraceae L.) e de feijão (Phaseolus vulgaris L.)

8 Sistema Radicular: conjunto de todas as raízes de uma planta Raiz aprumada: Característico das raízes das Gimnospérmicas e grande maioria das Eudicotiledóneas Raíz fasciculada: Característico das raízes das Monocotiledóneas e algumas eudicotiledóneas

9 Direcção das Raízes Profundantes quando a raíz principal de sistema aprumado tem geotrofismo positivo, mas as raízes laterais não têm As raízes secundárias e de ordem superior podem ser: profundantes pouco profundantes Plagiotrópicas (facilita a disseminação tridimensional das raízes e maximiza o volume de solo explorado) Raizes pastadeiras estendem-se mais á superfície da terra

10 Consistência das Raízes Herbácea: delgadas e flexíveis Sub-herbácea Lenhosa: rígidas e lenhificadas Sublenhosa Carnuda ou tuberosas: volumosas, ricas em água e substâncias de reserva Coloração Branca: raizes novas Avermelhada: ex. Beterraba Alaranjada: ex. cenoura

11 POSIÇÃO DAS RAÍZES: Subterrâneas: o mais vulgar no solo Aquáticas: em algumas plantas aquáticas. Aéreas: frequente em lianas ou em certas plantas epifíticas (vivem sobre outras plantas, sem retirar nutrientes delas, mas para se apoiar). Ex. Ficus Sugadoras (Haustórios): raízes de plantas parasitas, que penetram no caule de uma planta hospedeira, sugando-lhe a seiva

12 Ex. Modificações / Adaptações das raízes Raízes trepadoras: adventícias, aéreas e geralmente adesivas Raízes tuberosas: Tuberização ocorre nas raízes primárias. Pode incluir o colo e estender-se ao caule. As substâncias de reserva mais comuns são o amido, insulina, sacarose Exemplos: Cenoura Beterraba rabanete Tuberoso-aprumada Exemplos: Asphodelus Dactylorhiza Ophrys Tuberoso-fasciculada

13 Ex. Modificações / Adaptações das raízes Pneumatóforos: raízes aéreas de espécies sujeitas a alagamento. Ex. Espécies de Mangal: Rhizophora mangale Avicennia africana

14 Associações simbióticas Raízes de algumas plantas e fungos Micorrizas: as plantas melhoram a sua nutrição mineral, absorção de água e resistência a agentes patogénicos e os fungos, por sua vez, adquirem uma fonte de açúcares Raízes de leguminosas e bactérias - Rhizobium (endossimbiontes) Rhizobium meliloti é uma bactéria do solo capaz de induzir a formação de nódulos fixadores de azoto em leguminosas. A fixação de azoto (i.e. redução de N2 a NH3) sendo essenciais no ciclo do azoto. Ex. bactérias fixação de azoto

15 2.2. Morfologia do Caule FUNÇÕES: Fazer a comunicação entre a raiz e as partes aéreas, nomeadamente com as folhas Quando novos auxiliam as folhas na fotossíntese e na transpiração e nos cactos é o principal orgão onde ocorre fotossíntese Acumulação de reservas (e.g. tubérculos; água nas plantas suculentas) Pode servir como meio de reprodução assexual

16 Caule: origem no epicótilo Gomo axilares Gomo apical Gomo apical Gomo axilares Nós: zona de meristemas onde produz alongamento, diferenciam gomos axilares (florais oucaulinares) e folhas Entrenós: área alongada produzida pelo meristema apical Meristemas: conjunto de células indiferenciadas que originam as diferentes partes do corpo da planta Gomos são gemas protegidas por catáfilos (folhas especializadas para proteção dos meristemas)

17 Ramificação e Prolongamento do Caule Ramificação gemas (meristemas ou pontos vegetativos geralmente protegidos por catafilos). Tipos de gemas: a) Quanto à situação: aéreas, superficiais, subterrâneas e aquáticas. b) Quanto à natureza: florais (alabastros, botões), folheares e mistos. c) Quanto à posição: terminais, axilares, adventícios. d) Quanto à inserção: - alternos: espiralados, dísticos - opostos: geralmente oposto-cruzados ou decussados - verticilados e) Quanto à disposição: colaterais e sobrepostos f) Quanto à evolução: de formação pronta, hibernantes, dormentes g) Quanto à forma: ovóides, cónicos, arredondados, oblongos,...

18 Distribuição dos vasos condutores no caule das angiospérmicas Dicotiledóneas Monocotiledóneas Floema Xilema Feixes vasculares agrupados em forma de anel (colaterais abertos) Feixes vasculares dispersos pelo caule (colaterais fechados)

19 2.2. Morfologia do Caule Consistência o Caule pode ser: Herbáceo Lenhoso ou, ainda, de transição: sub-herbáceo sublenhoso Situação dos caules: aérea mas muitas plantas possuem simultaneamente: caules subterrâneos caules aquáticos

20 Principais Tipos de caules subterrâneos 1. RIZOMAS: caule subterrâneo, mais ou menos lenhificado, com folhas escamiformes catáfilos e gemas dispostas regularmente que permitem emissão de rebentos aéreos e de raízes RIZOMA TUBEROSO OU TUBERCULOSO: A espessura varia muito com as espécies podendo ter acumulação de reservas. Ex. gengibre (Zingiber officinale)

21 Principais Tipos de caules subterrâneos 2. Tubérculos: Caule engrossado, com abundantes reservas, folhas reduzidas a pequenas escamas com uma gema axilar e sem raízes adventícias Tubérculos podem ser: Aéreos: formados acima da superfície do solo; e.g. Inhame-desão-tomé Subterrâneos: ocultos no solo; e.g. batateira Inhame de-são tomé (Dioscorea alata L.) Batateira (Solanum tuberosum L.)

22 Principais Tipos de caules subterrâneos Bolbos: Tunicado ou entunicado: conjunto de escamas carnudas, ricas em reservas, cobrindo-se umas às outras, e inseridas num caule muito curto, dito prato ou disco do bolbo Escamoso: No caso de as escamas estarem imbricadas umas sobre as outras, como na açucena (Lilium candidum L.) Bolbos sólidos: considerados por alguns autores tubérculos, são compactos e com poucas escamas Bolbo entunicado da cebola (Allium cepa L.); 2 bolbo escamoso de (Lilium candidum L.); 3 corte - bolbo sólido. 4- raiz tuberizada e bolbilhos da erva-pata (Oxalis pes-caprae L.)

23 Principais tipos de caules aéreos: 2 Estolho Escapo ou hástea 9 Colmo 11 Espique 12 Tronco Sarmento Turião

24 Principais Tipos de caules aéreos Estolho: Os caules rastejantes denominados estolhos podem enraizar nos seus nós e emitir rebentos aéreos. A partir dos seus fragmentos podem-se regenerar facilmente novas plantas, como no caso do morangueiro (Fragaria vesca L.) Nalgumas espécies, como na grama, os rizomas podem emergir à superfície e passar a estolhos, bem como estes se enterrarem, num processo que alguns autores denominaram galloping rhyzomes

25 Principais Tipos de caules aéreos Turião: Caule com origem radicular. Observa-se, com frequência, por exemplo, em silvas (Rubus ulmifolius), o que contribui para o emaranhado dos silvados. São também turiões os caules das plantas de espargos (Asparagus spp.). Colmo: Caule típico das gramíneas (Poaceae), caracterizado por nós bem marcados e com tabiques internos e por entrenós envoltos pelas bainhas das folhas. Os entrenós dos colmos podem ser ocos fistulosos

26 Principais tipos de caules aéreos Tronco: Caule de numerosos arbustos e árvores dicotiledóneas e gimnospérmicas que engrossam continuamente pela actividade dos câmbios vascular e felogene. Na maioria das espécies só tem actividade anual, ou por poucos anos, formando-se outro mais internamente, permitindo o tronco acompanhar o engrossamento. A casca seca ou ritidoma: que vai fendilhando, destacando-se em tiras (Fig. 2 e 6) ou placas (Fig. 4). No sobreiro, se não for retirada a cortiça, a felogene perdura formando-se continuamente o tecido suberoso, a cortiça (Fig. 5). Ex. Ritidoma (tecidos exteriores) de arvores: 1 pinheiro-do-paraná [Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze]; 2 eucalipto (Eucalyptus globulus Labill.); 3 negundo (Acer negundo L.); 4 plátano (Platanus hybrida Brot.); 5 sobreiro (Quercus suber L.); 6 cipreste (Cupresssus sempervirens L.)

27 Principais tipos de caules aéreos: Escapo ou hástea: Caule florífero, típico de plantas normalmente acaules e que florescem em anos espaçados e, em geral sem folhas. Escapo de Agave americana L Espique: Caule típico das palmeiras, de forma cilíndrica e que só engrossa significativamente enquanto jovens e cujas folhas se agrupam em tufo cimeiro. Sarmento: Ramo lenhificado flexível típico de plantas lenhosas trepadoras, como das videiras.

28 Ex. Adaptações caulinares: Caules de reserva (e.g. tubérculos, rizomas e bolbos) Caules com função de defesa: caules espinhosos ou aculeados Caules de suculência - cladódios: (armazenamento água, folhas quase sempre reduzidas a espinhos) Caules com função de suporte: caules volúveis (feijoeiro) e gavinhas caulinares Caules com funções foliares (filocládios) Caules florais achatados com a aparência de folhas endurecidas Ex. Ruscus aculeatus

29 Superfície do Caule (varia com a idade) Caules anuais ou novos: Regularidade da superfície: liso, rugoso, estriado, sulcado, canelado Indumento: geralmente nos caules novos Coloração: geralmente verde, mas pode ser arroxeada ou avermelhada Caules perenes adultos: Regularidade da superfície: forma-se primeiro a casca seca ou ritidoma que depois se destaca em tiras, em placas, em fitas, em anéis Consistência da casca seca: frouxa, rija Coloração: branca, cinzenta-escura, amarelada, avermelhada,...

30 Tipos de ramificação Terminal ou dicótoma Lateral (depende da inserção das gemas (alterna; oposta; verticilada (ex: pinheiros) Se o caule é erecto então é ortotrópico e os ramos são plagiotrópicos Orientação dos ramos: Ramos plagiotrópicos fazem um ângulo variável com o eixo principal fastigiadas se o ângulo é muito agudo erecto-patentes se o ângulo é de 45 º patentes se o ângulo é de cerca de 90º divaricadas se o ângulo é superior a 90º

31 Tipos de ramificação do Caule de uma árvore Prolongamento do Caule GEMAS: faz-se a partir de meristemas ou pontos vegetativos GOMOS: quando protegidos por escamas. ex: fruteiras em geral OLHOS: quando protegidos por Tronco ou fuste (a) folhas. ex: batateira; dália Pernadas ou Arrancas (b) Braças (c) Ramos (d) Raminhos ou ramos do ano (e) Rebentos ou renovos (f) - abrolhamento das gemas dos raminhos

32 Escapo ou hástea Oposto- - cruzados colaterais espiralados dísticos sobrepostos Ramificação de uma árvore ramificação dicótoma ramificação simpodial espinhos Esporão recto Esporão turtuoso (pereira) gavinhas filocládios (ameixeira)

33 Classificação quanto à dimensão das Plantas: PRINCIPAIS CATEGORIAS (designações vulgares): Ervas: caule pouco alongado, consistência herbácea ou sub-herbácea, anuais ou vivazes Sub-arbustos: plantas pequenas(<1m), de caule só lenhoso e perene na base e herbáceas na parte restante Arbustos: plantas lenhosas (<5m), vestidas de ramos desde a base Árvores: plantas lenhosas (>5m), tronco bem marcado e despido de ramos na parte inferior Lianas: plantas trepadoras, sarmentosas com caule muito alongado

34 Tipos Fisionómicos Principais: Classificação de Raunkjaer PRINCIPAIS CATEGORIAS: Terófitos (anuais) Criptófitos (vivazes) geófitos hidrófitos helófitos Hemicriptófitos (bienais, vivazes ou perenes) Caméfitos (perenes) Fanerófitos (perenes) Nanofanerófitos (25cm a 2m) Microfanerófitos (2 a 8 m) Mesofanerófitos (8 a 30m) Megafanerófitos (mais de 30m) Fanerófitos escandentes TIPO FISIONÓMICO OU BIÓTIPO: (fisionomia ou aparência externa) Fundamenta-se nas características das partes aéreas das plantas e na duração de vida das mesmas Cada habitat tem condições peculiares que fazem com que determinados tipos fisionómicos ou biótipos predominem sobre os outros

35 Tipos Fisionómicos Principais: Classificação de Raunkjaer TERÓFITOS: Plantas anuais. A estação desfavorável é passada em forma de semente CRIPTÓFITOS: Plantas terrestres com parte resistente abaixo do solo ou água HEMICRIPTÓFITOS: Plantas vivazes ou bienais ou perenes com as gemas de renovo à superfície do solo CAMÉFITOS: Plantas perenes, lenhosas ou herbáceas, cujas gemas de renovo se formam a menos de 25 cm do nível do solo FANERÓFITOS: Plantas lenhosas ou herbáceas (árvores, arbustos, bambus e ervas grandes) cujas gemas de renovo se encontram a mais de 25 cm do nível do solo

36 Terófita (papoila) Geófita de rizoma (grama) Geófita de raiz tuberosa (abrótea) Geófita de bolbo (açafrão) Hemicriptófita arroseteada (rorela)

37 Principais obras consultadas ou citadas: