Curso de Graduação em Engenharia Ambiental Disciplina: BI62A - Biologia 2 Profa. Patrícia C. Lobo Faria http://paginapessoal.utfpr.edu.br/patricialobo Ciclo de vida e características reprodutivas das Angiospermas
Cladograma dos principais grupos de Angiospermas Judd et al. 2009 Angiospermas basais Monocotiledôneas Eudicotiledôenas
Espermatófitas: Angiospermas Esporófito com crescimento apical e em espessura. Plantas de 1mm a ~100m de altura, morfologia bem variada. Gametófito ainda mais reduzido. Se desenvolve parcial (masc.) ou integralmente (feminino) ligado ao esporófito. Esporângios masculinos e femininos localizados em estruturas separadas: partes das flores (ramos modificados) Microsporângios (interior das anteras) produzem micrósporos que se desenvolvem no grão de pólen, o gametofito masculino. Este produz 2 gametas, transportados pelo tubo polínico, levando à independência da água para a fecundação (DUPLA FEC.) POLINIZAÇÃO!! Megasporângios possuem um envoltório definindo a formação do ÓVULO, no interior de carpelos, que leva à formação da semente, que protege o embrião. Este só se desenvolverá em condições favoráveis, ou ficará latente. (sementes no interior de frutos). Sementes e frutos podem possuir estruturas que promovem a sua dispersão (vento ou animais).
Angiospermas: Filo Magnoliophyta ou Antophyta Registro mais antigo: há 140 milhões de anos Gametófito feminino ainda mais reduzido Características exclusivas: Presença de flores Óvulos e sementes contidos no interior do carpelo (proteção às sementes) Dupla fecundação Formação de endosperma triplóide (tec. nutritivo) Formação de frutos Xilema com elementos de vaso (cél. condutora de água mais especializada que traqueídeo)
Angiospermas: cerca de 250.000-300.000 spp (450.000)
Morfologia da flor completa (parte do esporófito que abriga os esporângios) Tépalas: quando sépalas e pétalas não se diferenciam (Corola: atração) se abre para liberar o pólen Carpelo (Gineceu: aparelho reprodutor feminino) (Cálice: proteção) (Androceu: aparelho reprodutor masculino) pedúnculo
Enorme variação morfológica (associada às adaptações para o sucesso reprodutivo)
Evolução da flor soros PTERIDÓFITAS óvulo lóculo ESTRÓBILOS GIMNOSPERMAS Carpelo e estames contêm os esporângios
isoladas inflorescências Flores Flores masculinas Flores femininas Flores hermafroditas Presença de estames s/ carpelos Presença de carpelos Presença de estames e carpelos Asteraceae
GAMETÓFITO ANGIOSPERMAS - fase passageira - gametófito : grão de pólen e tubo polínico - gametófito : saco embrionário protegido pelo ovário da flor GAMETAS - Gameta : célula espermática no grão de pólen, que é transferida para a oosfera pelo tubo polínico. - gameta : oosfera - dupla fecundação: forma embrião + endosperma triplóide - forma-se a semente a partir do óvulo fecundado - forma-se o fruto a partir do desenvolvimento do ovário ESPORÓFITO - fase duradoura - forma-se a partir da germinação da semente (desenvolvimento do embrião) - possui raiz, caule e folhas - fase fértil: surgem as flores com androceu e/ou gineceu e, após a fecundação, surgem os frutos a partir do ovário. ESPOROS - esporos : produzidos nas anteras da flor, não são liberados para o meio e dão origem aos grãos de pólen (gametófito masculino) que podem ser transportados pelo vento ou por animais e originar os gametas masculinos. - esporos : produzidos nos óvulos, dão origem ao saco embrionário (gametófito feminino), que formará a oosfera.
Polinização: transporte dos grãos de pólen das anteras ao estigma (levando 2 gametas masculinos) Dupla Fecundação nas angiospermas: Oosfera (n) + 1núcleo espermático (n) zigoto (2n) embrião (2n) esporófito (2n) 2 Núcleos Polares (n) + 1núcleo espermático (n) endosperma (3n) Formação da semente: desenvolvimento do óvulo após a fecundação Formação do fruto: transformação da parede do ovário após a fecundação
Polinização Após a dupla fecundação o óvulo se transforma em semente (endosperma triplóide e embrião) e o ovário se desenvolve no fruto Quem transporta o grão de pólen?
Flores como recurso alimentar: néctar, pólen, óleo, resinas, partes florais ANIMAIS COMO VETORES DO GRÃO DE PÓLEN: coletam o pólen nas anteras e depositam nos estigmas zoofilia essencial para as espécies vegetais Vento também! anemofilia
Importância dos frutos Proteção da semente (que protege o embrião) Dispersão da semente para lugares distantes da planta-mãe Diminui a competição intra-específica (sementes germinando em um mesmo local) Permite a colonização de novos lugares Morfologia do fruto: associada à dispersão
Como as sementes são dispersas? Frutos que têm animais como dispersores: zoocoria Polpa do fruto: é a parte comestível (ou o arilo envolve a semente) Semente deve ser dispersa intacta Frutos dispersos pelo vento anemocoria Sementes dispersas pelo vento Dispersão pela própria planta - autocoria: deiscência explosiva
Angiospermas e o desafio do ambiente terrestre Proteção contra dessecação: cutícula presente, folhas de diversos tamanhos e estômatos protegidos Síntese de lignina: resistência às células Sistema condutor de água e nutrientes eficiente, elementos de vaso como célula condutora de água. Esporófito diferenciado em raiz, caule e folhas Presença de um câmbio vascular bifacial: produção de xilema e floema secundários Independência da água para fecundação FORMAÇÃO DE SEMENTE: proteção ao embrião! FORMAÇÃO DE FRUTOS: proteção e dispersão das sementes
Referências Coleção Vida, Vol.II, cap. 29. Biologia Vegetal, capítulos 19 e 20.
Fruta ou Fruto? Frutos: pericarpo (envoltório) + sementes Pericarpo (formado a partir do desenvolvimento da parede ovário): 3 camadas Epicarpo (mais externa) Mesocarpo: geralmente acumula substâncias nutritivas (polpa) Endocarpo
Classificação dos frutos Natureza do pericarpo: Carnosos (com polpa) Secos Abertura do pericarpo Deiscentes: se abrem para liberar as sementes Indeiscentes: não liberam as sementes Número de ovários envolvidos Simples: 1 ovário, 1 flor Agregados: vários ovários, 1 flor Múltiplos: vários ovários de várias flores (inflorescência) Pseudofruto: outras partes além do ovário
Aula prática: Variação morfológica de flores e frutos
Flor forma da corola GAMOPÉTALA: pétalas fundidas DIALIPÉTALA: pétalas separadas
Flor posição do ovário e inserção das peças florais Ovário súpero Ovário posicionado acima da inserção das outras partes da flor Ovário ínfero Outras partes da flor inseridas acima do ovário
Flor número de estames/número de pétalas isoestêmone Diploestêmone: o n de estames é 2x o n de pétalas poliestêmone
Que características atraem os animais? Cor, forma, tamanho, odor - buscam alimento Beija flores (ornitofilia) Cores vivas Flores resistentes Néctar abundante (em base estreita) Morcegos (quiropterofilia) Flores de cor creme, verde ou brancas, que se abrem à noite Grande flores ou pequenas agrupadas Flores com muitos estames Muito néctar Abelhas (melitofilia) Área de pouso Guia de néctar Néctar escondido (pouco) Borboletas (psicofilia) Odor fraco Colorido vivo Bordas não muito recortadas Néctar no fundo de tubo
Características Partes da flor Característica morfológicas Eudicotiledôneas ~160.000 spp Quatro ou cinco elementos Monocotiledôneas ~65.000 spp Usualmente três ou múltiplos Pólen Triaperturados Monoaperturadas Cotilédones Dois Um Nervação folhas Reticulada Paralela Feixes vasculares no caule Crescimento secundário (câmbio vascular) Em anel Usualmente presente Arranjo complexo, esparsos raro
Polinização (informações gerais) Autopolinização Flores cleistógamas: só se abrem depois de polinizadas Modificações que favorecem a autopolinização Ex.: pouca quantidade de pólen, corola reduzida, estigma reduzido, anteras e estigmas próximos Promove a reprodução em hábitats de polinização cruzada improvável (seco) Polinização cruzada Entre flores diferentes da mesma planta ou entre flores de plantas diferentes, devido a carpelos e estames apresentarem: Heterostilia (tamanhos s) Dicogamia (tempo maturação) Hercogamia (ocupação espaço ) Vetores: Vento Animais Água