ORIGEM E EVOLUÇÃO DA VIDA

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1 Universidade Federal do Espírito Santo Centro Universitário Norte do Espírito Santo ORIGEM E EVOLUÇÃO DA VIDA AULA 24: Origem e evolução de Briófitas (plantas avasculares) Adriana Quintella Lobão Sirlene Aparecida Felisberto

2 Características gerais de Briófitas Introdução Importância ecológica e econômica Origem e Filogenia Diferentes grupos: Hepáticas, Antóceros e musgos Definição Onde vivem Tamanho Forma do gametófito Forma do esporófito Como se reproduzem

3 Introdução As plantas conquistaram quase todos os ambientes da superfície da Terra, que oferece às plantas vantagens como: maior facilidade na captação da luz, já que ela não chega às grandes profundidades da água; facilidade da troca de gases, devido à maior concentração de gás carbônico e gás oxigênio na atmosfera. Quanto a presença da água, como as plantas sobrevivem no ambiente terrestre? As plantas apresentam adaptações (estruturas que permitem a absorção de água presente no solo) e outras estruturas que impedem a perda excessiva se água. Modificações de ordem bioquímica, fisiológica (poiquiloidria) e reprodutiva (matrotrofia) também foram muito importantes. Porém alguns grupos de plantas continuaram sobrevivendo em ambiente aquático.

4 Importância ecológica e econômica das Briófitas 1. Uso ecológico: Produtores primários; Bioindicadores de poluição do ar e da água (acumulam metais pesados); Indicadores de ph do solo; Controladores da erosão do solo; Retenção de minerais; Bons indicadores de chuva ácida. 2. Uso na produção econômica de plantas: Aditivos do solo; Material ornamental para Cultivos (orquídeas, sementeiras); Formação de turfeiras (combustível e aquecimento doméstico); Colonizador de solos úmidos recém-limpos; Absorvente de umidade. 3. Uso farmacêutico Sphagnum Curativo para feridas; Fonte de antibióticos.

5 Origem Briófitas Hipótese - Briófitas evoluíram a partir de ancestrais protistas (algas verdes que se desenvolveram na água). Esta evolução teve início com o surgimento de dois grandes grupos, um ancestral das atuais briófitas e outro ancestral das plantas vasculares. O primeiro não apresentaria tecidos condutores, ao contrário do segundo.

6 Evidências que indicam que as plantas originaram-se de alguns grupos de algas verdes: 1. Clorofila a, como principal pigmento fotossintetizante; 2. Clorofila b e carotenóides como pigmentos acessórios; 3. Reserva de carboidrato (amido) depositada nos cloroplastos; 4. Celulose como principal componente da parede celular; 5. Fragmoplasto e placa celular durante a divisão celular; 6. Presença de esporopolenina nos esporos. Chara Coleochaete Musgo

7 Registro Fóssil Devoniano anos Gametófito e Esporófito Siluriano anos Gametófito Ordoviciano anos Fragmento

8 Briófitas??????? Definição Briófita é uma palavra que se refere a todas as plantas, sem tecidos de condução (avasculares), sem flores e sem sementes (criptógamos), caracterizadas por possuírem gametófito duradouro e independente, reproduzirem por alternância de gerações, representada pelas hepáticas, antóceros e musgos.

9 Briófitas Relações filogenéticas Raven et al. 2007

10 Briófitas Onde vivem????? Em quase todos os ambientes, desde as florestas pluviais extremamente úmidas até nas áreas de pouca umidade como cerrado, a caatinga e o deserto. Crescem nos mais variados substratos tais como troncos vivos ou em decomposição, superfície de rochas, nos solos arenosos, argilosos e calcários, sobre folhas vivas, barrancos úmidos e diversos materiais introduzidos pelo homem.

11 Qual o tamanho das Briófitas???? O tamanho das briófitas está relacionado à ausência de vasos condutores, variando de 0,5 mm a 50 cm (em ambientes extremamente úmidos). Em alguns grupos de musgos (Bryophyta) a seta pode atingir cm.

12 Como as Briófitas resistem ao estresse hídrico sem sofrer danos morfológicos e fisiológicos?? Plantas Poiquilohídricas Atividade fotossintética é inibida (reduzida à 10%)

13 Como as Briófitas se reproduzem??? Reprodução pela alternância de gerações Ciclo de vida Diplobionte Heteromórfico: rfico: Gametófito > Esporófito Esporófito Geração diplóide Caulídio e Filídios Gametófito Geração haplóide Rizóides

14 Briófitas = constituem o segundo maior grupo de plantas terrestres. Pertencem a um grupo monofilético de três divisões de plantas criptogâmicas: 1ª Divisão: Divisão: Marchantiophyta (Crandall-Stotler & Stotler 2000) Hepáticas 2ª Divisão: Divisão: Anthocerotophyta (Hässel de Menéndez 1988) Antóceros 3ª Divisão: Bryophyta (Buck & Goffinet 2000) Musgos

15 Divisão Marchantiophyta (Hepatophyta) + Simples de todas as plantas "Hepaticae" significa "semelhantes a um fígado". 2 tipos de talo do gametófito: Talo simples ou folhoso, sendo os filídios arranjados em 2 ou 3 fileiras: Marcantioides Jungermaniodes

16 Divisão Marchantiophyta (Hepatophyta) 1ª Classe Marchantiopsida: Gametófito Predominantemente talosos, poucas espécies folhosas. Rizóides unicelulares Gametófitos com ramificações dicotômicas Epiderme com cutícula, câmaras aeríferas = poro aerífero ESPORÓFITO Seta geralmente muito curta. O esporângio é recoberto por camada de células.

17 Divisão Marchantiophyta (Hepatophyta) 1ª Classe Marchantiopsida Epiderme com cutícula, câmaras aeríferas = poro aerífero Rizóides unicelulares Escama pluricelulares

18 Divisão Marchantiophyta (Hepatophyta) 2ª Classe Jungermanniopsida GAMETÓFITOS São predominantemente folhosos e poucos talosos. Corpos oleosos podem ser encontrados em qualquer célula e cada uma dessas têm cloroplastos. Membros talosos não possuem câmaras aeríferas e nem escamas na face ventral. Não possuem poros, tão pouco estômatos. Tritomaria exsecta Frullania tamarisci

19 Divisão Marchantiophyta (Hepatophyta) 2ª Classe Jungermanniopsida ESPORÓFITO O esporângio tem 4 linhas longitudinais de deiscência. Célula-mãe dos esporos é tetralobada antes da meiose.

20 Como é a reprodução das Marchantiophyta? 1. Assexuada = fragmentação e produção de gemas (propágulos) 2. Sexuada Anteridióforos = produzem os anterídios e arquegonióforos que produzem arquegônios

21 Ciclo de Vida de Marchantia Geração esporofítica Meiose Geração gametofítica

22 Divisão Anthocerotophyta Gametófito Dorsiventralmente aplainado formando, comumente, uma roseta. Cada célula contém, usualmente 1 cloroplasto. Composto de células de parede fina - unido ao substrato por rizóides lisos e unicelulares. Freqüentemente com cavidades preenchidas por mucilagem formado por grupos desarranjados de células (cianobactérias)

23 Divisão Anthocerotophyta Esporófito Esporófito clorofilado. O envoltório é higroscópico.

24 Divisão Bryophyta Gametófito Planta terrestre, pequena Perene, Ereto, pouco ramificado Rasteiro, muito ramificado Vários cloroplastos Presença de uma fina cutícula Unissexuado ou bissexuado Esporófito Vida curta, Sem ramificação, Com esporângio terminal Presença de Cloroplastos, exceto na fase madura

25 Divisão Bryophyta 3 Classes: 1.Sphagnopsida = Esporófitos distintos, cápsulas esféricas, elevadas sobre o pseudopódio, que faz parte do gametófito. 2.Andreaeopsida = cápsulas diminutas, com 4 linhas verticais; descargas dos esporos por fendas longitudinais. 3.Bryopsida = cápsula alongada, haste longa. Sphagnum Andreaea Bryum

26 Divisão Bryophyta 1. Classe Sphagnopsida (musgos de turfeira) Sphagnum Filídios consiste em grandes células mortas, com espessamento de paredes, rodeadas por células vivas, pigmentadas e estreitas, verdes ou ocasionalmente vermelhas. As paredes das células foliares mortas e as células do caulídio mais externas são perfuradas. Caulídios produzem tufos de ramos, formam moitas Turfa acumulo e compressão de Sphagnum e outras plantas

27 Divisão Bryophyta 2. Classe Andreaeopsida = musgos de granito Musgos pequenos, verde-escuros ou castanho-avermelhados escuros em tufos sobre rochas graníticas Esporófito não tem seta verdadeira e elevado acima dos filídios por uma haste (pseudopódio) Cápsula abertura por fendas longitudinais, sem romper o ápice.

28 95% das espécies Divisão Bryophyta 3. Classe Bryopsida (Musgos Verdadeiros) Gametófito e Esporófito macroscópico Seta longa Cápsula alongada, peristômio presente Sistema de condução efetivado Cápsula com peristômio Característica desta classe

29 3. Classe Bryopsida Divisão Bryophyta GAMETÓFITO (n) versus ESPORÓFITO (2n)

30 3. Classe Bryopsida Divisão Bryophyta GAMETÓFITO folhoso 1.Fil Filídios - - Expansões Laminares com parênquima fotossintetizante; helicoidalmente dispostos no caulídio; 2.Caul Caulídio - hidróides (hadroma) e leptóides (leptoma) Gametófito 3.Riz Rizóidesides multicelulares

31 3. Classe Bryopsida Divisão Bryophyta Filídio - uma fileira de células de espessura, exceto na região mediana (costa) Caulídio Filídio Células guias ou coletoras

32 3. Classe Bryopsida HADROMA Divisão Bryophyta Tecido Condutor de água Localizado na medula Célula condutora HIDRÓIDE Hidróides são células alongadas, paredes transversais inclinadas, finas, permeáveis a água Epiderme Parênquima

33 3. Classe Bryopsida LEPTÓIDES LEPTOMA Divisão Bryophyta Tecido condutor de seiva elaborada Leptoma envolve externamente o Hadroma HIDRÓIDES LEPTÓIDES células alongadas, com L poros nas paredes transversais, E protoplasma P vivo T Ó I D E S

34 3. Classe Bryopsida ESPORÓFITO (2n) Pé Seta Fina cutícula Presença de hidróides e leptóides Cápsula (500 milhões de esporos) Região basal Região central Tecido fotossintetizante Tecido esporógeno Columela Região Apical Opérculo Peristômio Divisão Bryophyta

35 3. Classe Bryopsida Divisão Bryophyta Esporófito OPÉRCULO Cápsula Seta (ou haste, que pode atingir cm)

36 3. Classe Bryopsida Divisão Bryophyta Abertura pelo opérculo Movimentos higroscópicos desidratação Peristômio presente

37 3. Classe Bryopsida Divisão Bryophyta Movimentos Higroscópicos Peristômio Cápsula úmida Cápsula secando Cápsula seca

38 Divisão Bryophyta Ciclo de vida Haplodiplobionte, heteromórfico

39 Síntese: Briófitas Grupos de plantas: -Criptógamas Briófitas musgos Pteridófitas - samambaias e avencas - Sem flores e sem sementes - Sem sistema vascular - Reprodução por esporos - Fanerógamas Gimnospermas - araucárias Angiospermas mangas, goiabas, caju

40 Síntese: Plamodesmos Fragmoplasto Carófitas Briófitas Embrião multicelular Esporos com parede de esporopolenina Anterídios e arquegônios Hepáticas 6000 espécies Hadroma e leptoma Musgos espécies Estômatos Cutícula Antóceros 100 espécies

41 Briófitas Referências Bibliográficas Buck, W. R. & Goffinet, B Morphology and classification of mosses. In: Bryophyte Biology. Shaw, A. J. & Goffinet, B. (eds.). Cambridge University Press. Crandall-Stotler, B. & Stotler, R. E Morphology and classification of the Marchantiophyta. In: Bryophyte Biology. Shaw, A. J. & Goffinet, B. (eds.). Cambridge University Press. Glime, J. M Bryophyte Ecology. Published online at Raven, P. H., Evert, R. F. & Eichhorn, S. E Biologia Vegetal, Rio de Janeiro, Guanabara, Koogan. 906p. Renzaglia, K. S. & Vaughn, K. C Anatomy, development, and classification of hornworts. In: Bryophyte Biology. Shaw, A. J. & Goffinet, B. (eds.). Cambridge University Press.

42 Obrigada!!!!!!