Biologia Vegetal. Capt. I - Introdução Maria Amélia Martins-Loução

Transcrição

1 Capt. I - Introdução

2 Capítulo I - Introdução (cont.) A origem da vida e a evolução das condições abióticas Os registos e métodos de reconstrução dos eventos geológicos e biológicos O tempo geológico Métodos de datação

3 Ciclos de vida Esporo n Esporos n n n Meiose Gametófito n Anterídeo Anterídeo Arquegónio Arquegónio n GERAÇÃO GAMETOFITA Óvulo Anterozóide Singamia Gâmetas n n n n Meiose Espermatozóide Gâmeta masc Óvulo Gâmeta fem Singamia Célula Mãe dos Esporos 2n Zigoto Células Reprodutoras 2n Zigoto Esporângio GERAÇÃO ESPOROFITA Esporófito 2n Embrião Organismo 2n 2n Embrião Meiose espórica Meiose gamética Plantas e muitas algas Animais e muitas algas, eg, Fucus

4 Ciclos de vida Organismos haplóides n n n Células n Gâmeta + Meiose Singamia Gâmeta - Fungos, algumas algas, eg. Chlamydomonas 2n Zigoto Meiose zigótica

5 O que é Vida? Thomas Scott - "Growth is life". A vida é desiquilíbrio Vida é uma colecção de processos que usa a energia para produzir e manter um sistema organizado, as células (Graham et al., 2003)

6 Era Período Época Milhões de anos Eventos climáticos e físicos Vida Vegetal /Tipo de paisagem Vida Animal Biologia Recente Vegetal 0.01 Flutuações climáticas frias a amenas. Quatro eventos glaciais Origem da agricultura e melhoramento genético Idade do Homem Pleistocénico 1.8 Quaternário Pliocénico 5.3 Miocénico Cenozóico 23.8 Oligocénico 33.7 Terciário Eocénico 54.8 Paleocénico 65 Cretácico 144 Mesozóico Jurássico 206 Triássico 248 Pérmico 290 Carbónico 354 Devónico Paleozóico 417 Silúrico 443 Clima frio. Glaciação no Hemisfério N. Junção da América do N e do S por elevação do Panamá Iniciam-se glaciações extensas no Hemisfério Sul Separação da Amérca do Sul e Antártida. Formação dos Alpes e Himalaias. Arrefecimento do clima Clima ameno a sub-tropical. Separação da Austrália e Antártida. India colide com a Ásia. Clima ameno a frio. Desaparecimento de mares continentais Clima húmido e quente. Nível do mar alto. Separação da América e África Clima quente. Deriva Atlântica. Mares anóxicos. Gondwana e Laurasia Arrefecimento do clima. Zonas acentuadamente áridas e montanhosas. Pangea no Hemisfério Norte Glaciação extensa no Hemisfério Sul. Continente no Hemisfério Sul. Orogenia dos apalacianos Clima subtropical. Nível do mar alto. Formação de depósitos de carvão.início da fusão dos continentes. Clima quente e seco. Continentes com alguma orogenia. Aquecimento. Continentes sem relevo. Fragmentação da Gondwana. CO 2 baixo Formação dos desertos Grandes extensões de pastagens e redução das florestas Especiação das Angiospérmicas Diversificação nas Angiospérmicas. Formam-se manchas de pastagens Derivação nas Angiospérmicas. Polinização especializada. Primeiras Angiospérmicas. Gimnospérmicas Gimnospérmicas. Cicadáceas Progimnospérmicas. Bennettitales Plantas com sementes. Progimnospérmicas Primeiras sementes. Primeiras folhas. Fetos arbóreos. Zonas pantanosas. Diversificação das plantas vasculares sem sementes Rhyniophyta. Grupos modernos de algas e fungos Grandes carnívoros. Hominídeos Herbívoros Primatas semelhantes a macacos Radiação dos mamíferos e aves. Primeiros mamíferos insectívoros. Primatas. Extinção dos dinossáurios. Terceira radiação dos insectos: especialização e diversificação Idade dos dinossáurios. Primeiros mamíferos e aves Primeiros dinossáurios Idade dos répteis. Declínio dos anfíbios. Segunda radiação dos insectos (metamorfoses) Idade dos anfíbios. Primeiros réteis. Primeira radiação dos insectos (formação das asas). Idade dos peixes, primeiros anfíbios e insectos Invasão dos primeiros artrópodes Ordovício 490 Arrefecimento. Glaciação. Mares cobrindo os continentes. Nìvel do mar baixo. Concentração de O 2 mais elevada. Diminuição de CO2 Invasão da Terra pelas plantas Diversificação dos moluscos Câmbrico 543 PreCâmbrico ~ Clima quente e seco, CO 2 elevado Diversificação das algas. Primeiros fungos Diversificação dos invertebrados Arrefecimento do planeta. Massa Origem dos eucariotas. Cianobacterias. continental (Gondwana) equatorial. Origem da vida Baixa concentração de O 2

7 Teorias sobre o aparecimento da vida na terra Teoria Química-Biológica - Oparin & Haldane, 1930 S. Miller, 1950 Meteoritos de Marte - evidência de vida, 1996 Teoria Bombardeamento meteorítico - McKay et al., 1996 Nisbet, 2001

8 Era Milhões de anos 4600 Eventos planetários e físicos Formação da crusta sólida homogénea da terra por intrusão planetária 4300 Fusão da terra devido à radioactividade e calor gravitacional que levou à diferenciação de estruturas interiores assim como à libertação sob a forma de gás de moléculas de H2O, CH3, NH3, N2 e CO2 Pre Precâmbrico Água atmosférica e fotodissociada por radiação ultravioleta para dar origem a moléculas de O2, incorporados numa camada de ozono, e de H2 que escapam para o espaço Pára o bombardeamento da terra por partículas planetárias. A crosta da terra solidifica - formação das rochas mais antigas encontradas na terra Condensação da H2O atmosférica e formação dos oceanos Desenvolvimento dos primeiros organismos procariotas Início da fotossíntese pelas cianobactérias Libertação de O2 para a atmosfera e aumento consistente da camada de ozono da estratosfera que modifica completamente a atmosfera de redutora para oxidante

9 E. G. NISBET* AND N. H. SLEEP (2001) Nature 409, (22 February 2001); doi: / The habitat and nature of early life

10 Formação de membranas Secura dos pântanos Rehidratação dos pântanos

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12 Classificação dos organismos em termos de energia Nutrição Autotróficos Heterotróficos Energia Fototróficos Quimiotróficos Quimiolitotróficos Quimioorganotróficos

13 Formação de estromatólitos Nova camada de sedimento Subida direito à luz. Crescimento Precipitação de CaCO 3 pelas bacterias Acumulação de sedimento e de bacterias Camada de bacterias no sedimento

14 Estromatólitos na Austrália

15 Métodos de reconstrução Fósseis por compressão/impressão Fósseis por mineralização Fossilização de restos de plantas sem alteração

16 Tipos de mineralização mais comuns Partes de planta Inundação/encharcamento Infiltração do material por particulas minerais solúveis CaCO 3 Fe 2 O 3.H 2 O FeSH 2 Si Calcites Limonites Pirites Silicatos

17 Métodos de datação Datação radiométrica Polaridade geomagnética Datação por luminescencia Correlação biológica

18 Datação radiométrica 40 K 238 U 40 Ar 206 Pb 1250 MA 5.81 x A 4470 MA 1.55 x A

19 Evolução da atmosfera

20 Produção de O 2 1/2 O 2 2 e - 2 H + Clorofila H 2 O

21 Conceitos a reter do capt I O que são plantas e qual o domínio da biologia vegetal Cinco reinos e 3 domínios da vida Papel da evolução tecnológica na classificação Unidade sistemática Classificações taxonómicas Árvores filogenéticas As eras geológicas e os métods de datação As diferentes teorias da origem da vida. A vida confinada aos oceanos A importância da fotossíntese na alteração da atmosfera Método científico indutivo e dedutivo Biodiversidade. Seu significado e importância no sec XXI

22 Referências William Martin & T. Martin Embley. (2004) Evolutionary biology: Early evolution comes full circle Nature 431: Rivera, M. C. et al. (2004) The ring of life provides evidence for a genome fusion origin of eukaryotes. Nature 431: Mayr, E. (1998). Two empires or three?. PNAS vol. 95: Woese, CR. (1998). Default taxonomy: Ernst Mayr s view of the microbial world. PNAS vol 95: Mauseth. Botany - Capt 1, 17 Raven, Plant Biology - Capt 1, 12, 13