Biodiversidade e Ambiente I

Transcrição

1 Biodiversidade e Ambiente I Capt III - II. A evolução da vida vegetal na água: as algas

2 A evolução da vida vegetal na água: as algas Características diagnosticantes Papel das algas para o homem Características diagnosticantes Feófitas Rodófitas

3 Características diagnosticantes das Algas - Natureza dos pigmentos - Natureza das substâncias de reserva - Composição da parede celular - Presença e número de flagelos - Habitat

4 Características das algas Procariotas Divisão Nome Vulgar Pigmentos Cyanophyta cianobactérias clorofila a, ficobilinas, caroteno, várias xantofilas Proclorophyta proclorófita clorofila a, b, caroteno, xantofilas (zeaxantina) Euglenophyta clorofila a e b, caroteno, pequena quantidade de xantofilas Cryptophyta criptomonas Nenhumas ou clorofilas a e c, ficobilinas,, carotenos Haptophyta clorofilas a e c, ficobilinas,, carotenos, algumas xantofilas Bacillariophyta diatomáceas Nenhumas ou clorofilas a e c, caroteno, fucoxantina Substâncias de Reserva grânulos cianoficina grânulos de volutina grânulos cianoficina grânulos de glicerol Parede celular semelhante às bactéria Gram - semelhante às bactéria Gram - Habitat a.d.; a.s.; a.m.; t; a; a.d.; a.m. paramilo ausente, a.d.(principalment e); a.m. amido crisolaminarina Não tem parede celular, placas proteicas Celulose ou material organico calcificado a.d; am a.d.; a.m.(principalmente); crisolaminarina silica a.d; am ASP Chrysophyta algas douradas clorofilas a e c, carotenóides fucoxantina crisolaminarina sílica, celulose, mucilagens a.d.; a.m (poucas) Dinophyta dinoflagelados clorofila a e c, caroteno, peridinin Eucariotas Chlorophyta algas verdes clorofila a e b., carotenos. Xantofilas (raras) Phaeophyta algas clorofila a e c. castanhas caroteno xantofilas-fucoxantina Rhodophyta algas vermelhas clorofila a e d ficocianina, ficoeritrina amido lípidos amido gotas lipídicas manitol laminarina amido florídeo (não cora com lugol) a.d. - águas doces, a.s. - águas salobras; a.m. - águas marinhas; t - terrestres; a - água mucilagens, celulose ou ausente celulósica, celulosicopeptídica celulose, ácido alginico, mucopolisacarideos celulose, xilano, pectina a.d.; a.m.(principalmente); HABs, FANs a.d.; a.s.; a.m (principalmente) a.s.; a.m. (maioria) a.s.; a.m. (maioria);

5 Feófitas Cerca de 1500 sp. Marinhas, a grande maioria de águas frias Clorofila a, c e fucoxantina Parede celulósica rica em alginato Armazena laminarina Estrutura talosa

6 Féofitas Estrutura complexa Tecido tipo floema Placas crivosas e zonas de calose

7 Rodófitas Coralinas Estrutura filamentosa Cerca de 4000 sps marinhas Clorofila a e d, ficobilinas - amido florídeo como substância de reserva Parede celular celulósica rica em galactanos, agar e carragina

8 Rodófitas Coralinas Chondrus

9 Rodófitas Crescimento filamentoso com ramos laterais Ligações entre células - pontuações que se estabelecem entre as células

10 Clorófitas

11 Divisão celular nas Clorófitas Classe Chlorophyceae Fuso mitótico não persistente - presença de ficoplasto Classe Charaphyceae Fuso mitótico persistente presença de fragmoplasto semelhante ao das plantas superiores

12 Cap. IV. A invasão da Terra As adaptações ao meio terrestre O factor solo e as alterações do clima A deriva dos continentes e a orogenia como fenómenos importantes na evolução Comparação entre vida na água e na terra

13 Evolução da atmosfera

14 Sea Changes in the Sediments Des Marais (2005). Nature 437:

15 A colonização do meio terrestre Níveis elevados de CO 2 devem ter contribuido para a formação do solo Produtividades mais elevadas Precipitações ácidas Fauna do solo

16 The evolution of plants

17 Era Período Época Milhões de anos Eventos climáticos e físicos Vida Vegetal /Tipo de paisagem Vida Animal Pérmico 290 Glaciação extensa no Hemisfério Sul. Continente no Hemisfério Sul. Orogenia dos apalacianos Plantas com sementes. Progimnospérmicas Idade dos répteis. Declínio dos anfíbios. Segunda radiação dos insectos (metamorfoses) Carbónico 354 Clima subtropical. Nível do mar alto. Formação de depósitos de carvão.início da fusão dos continentes. Primeiras sementes. Primeiras folhas. Fetos arbóreos. Zonas pantanosas. Idade dos anfíbios. Primeiros réteis. Primeira radiação dos insectos (formação das asas). Paleozóico Devónico Silúrico Clima quente e seco. Continentes com alguma orogenia. Aquecimento. Continentes sem relevo. Fragmentação da Gondwana. CO 2 Diversificação das plantas vasculares sem sementes Rhyniophyta. Grupos modernos de algas e fungos 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 Clima quente e seco, C O 2 elevado Diversificação das algas. Primeiros fungos Diversificação dos invertebrados

18 Comparação da vida nos 2 meios Água Meio de suporte Água disponível em todas as células O 2 e CO 2 dissolvidos na água Fotossíntese em todas as células Limitação - luz Terra Meio sem suporte Água e minerais só no substrato O 2 e CO 2 facilmente acessível Fotossíntese só nas superfícies expostas Limitação - água

19 Ciclo de vida

20 Kenrick & Crane (1997). Nature 389:33-49 Adaptações ao meio terrestre Devónico MA Megafósseis Eotraqueófitos Eutraqueófitos Eoembriófitos Silúrico Final MA Megafósseis Silúrico MA Esporopolenina

21 Kenrick & Crane (1997). Nature 389:33-49 Adaptações ao meio terrestre Órgãos sexuais Superfícies com trocas gasosas Impermeabilização da superfície Presença de estomas Tecidos condutores Rizóides ou raízes Redução dramática do gametófito - forma Aumento da complexidade do esporófito

22 Era Período Época Milhões de anos Eventos climáticos e físicos Vida Vegetal /Tipo de paisagem Vida Animal Pérmico 290 Glaciação extensa no Hemisfério Sul. Continente no Hemisfério Sul. Orogenia dos apalacianos Plantas com sementes. Progimnospérmicas Idade dos répteis. Declínio dos anfíbios. Segunda radiação dos insectos (metamorfoses) Carbónico 354 Clima subtropical. Nível do mar alto. Formação de depósitos de carvão.início da fusão dos continentes. Primeiras sementes. Primeiras folhas. Fetos arbóreos. Zonas pantanosas. Idade dos anfíbios. Primeiros réteis. Primeira radiação dos insectos (formação das asas). Paleozóico Devónico Silúrico Clima quente e seco. Continentes com alguma orogenia. Aquecimento. Continentes sem relevo. Fragmentação da Gondwana. CO 2 Diversificação das plantas vasculares sem sementes Rhyniophyta. Grupos modernos de algas e fungos 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 Clima quente e seco, C O 2 elevado Diversificação das algas. Primeiros fungos Diversificação dos invertebrados

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24 Tendências evolutivas Kenrick & Crane (1997). Nature 389:33-49 algas verdes - plantas terrestres Evidências moleculares Evidências morfológicas Evidências ecológicas Evidências bioquímicas

25 Parka fósseis Coleochaete extante alga

26 Tendências evolutivas Kenrick & Crane (1997). Nature 389:33-49 algas verdes - plantas terrestres Evidências bioquímicas Clorofila a e b Amido Celulose Glicolato oxidase/glicolato desidrogenase Superoxido dismutase Esporopolenina

27 Biochemistry of Plants Glicolato oxidase

28 Conceitos a reter Características que demonstram terrestrialização Evidências filogenéticas das primeiras plantas Adaptações reprodutoras, morfológicas, bioquímicas Crescimento em altura: adaptações e constrangimentos Complexidade dos organismos e adaptações Charophyceas, Rhynia, e outros riniófitos

29 Referências Bibliograficas Fragmentos em Ecologia (2001) - Ed. MA Martins- Loução. Liv. Escolar Editora/FCUL Wellman et al. (2003) Nature 425: Carroll (2001). Nature 409: Kenrick and Crane (1997). Nature 389: Kenrick (2003) Nature 425: Remy et al. (1994). PNAS 91: Zhou et al. (2003). Nature 421: