As plantas e a reprodução

7 As plantas e a reprodução O Jardim Botânico do Rio de Janeiro Arboreto: coleção de árvores plantadas para estudos científicos, exibição ao público, etc. Herbário: coleção de plantas conservadas em instituições botânicas para estudos científicos. Os Jardins Botânicos são instituições que visam a pesquisa, a conservação vegetal e a educação e estão cada vez mais abertas ao público. [ ] há mais de 2500 jardins botânicos e arboretos no mundo. [ ] A partir de registros das viagens é possível o estudo das plantas e o ambiente onde são encontradas. [ ] As amostras que foram coletadas são registros da existência da planta, sua descrição, hábitat; as amostras de madeira e de frutos ficarão no h erbário para consulta. O estudo de germinação das sementes pode demonstrar o modo como será a produção das mudas para serem cultivadas no Jardim Botânico, fazendo parte da coleção viva. [ ] Desse modo as plantas encontram-se protegidas fora de seu hábitat e em caso de uma destruição do ambiente onde se encontram existe informação [ ] que possibilita a restauração do ambiente original. O estudo também pode orientar áreas naturais e regiões ecológicas que devam permanecer sob conservação além de subsidiar a elaboração de listas de espécies ameaçadas. Fotografias: Fabio Colombini/Acervo do fotógrafo

Para que esses esforços de conservação da biodiversidade tenham efeito são fundamentais estudos e ações de educação ambiental que permitam a apropriação desse conhecimento pela sociedade, tornando a todos agentes na direção de garantir que todos têm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do povo e essencial à sadia qualidade de vida, impondo-se ao poder público e à coletividade o dever de defendê-lo e preservá-lo para as presentes e futuras gerações (Art. 225. Cap. VI. Constituição Brasileira de 1988). Por isso é tão importante o papel dos professores e dos estudantes que por tantos anos visitam o Jardim... Ilustração: AMj Studio/ID/BR Maryane Vieira Saisse (Org.). Roteiro: diversidade e evolução. Rio de Janeiro: Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro, 2009. Disponível em: <http://www.jbrj.gov.br/publica/livros_pdf/tecendo.pdf>. Acesso em: 15 dez. 2010. Depois de ler Os jardins botânicos são locais que reúnem uma grande diversidade de plantas e seres vivos. Como são considerados os jardins botânicos hoje em dia? De que maneira a visita de alunos e professores a um jardim botânico pode levar à conservação da biodiversidade? Explore seus conhecimentos Você já visitou um jardim botânico? Escreva o que observou e aprendeu lá. Que diferenças existem entre plantas de ambientes distintos? Em um jardim botânico você encontra apenas plantas? Ou também é possível encontrar outros seres vivos? Distinto: diverso, que não é igual. Investigando Qual é a importância das plantas para a vida no planeta? Converse com seus colegas e registre suas conclusões no caderno. Ricardo Azoury/Pulsar Imagens Fabio Colombini/Acervo do fotógrafo

1 A manutenção das florestas Identificar 1 Compare as imagens e descreva o que está acontecendo com essa árvore. Como se chama esse processo? Quem se encanta com a beleza das florestas muitas vezes nem imagina o que acontece nesse ambiente para mantê-las vivas. A maioria das plantas permanece sempre no mesmo lugar, diferentemente dos animais, que se deslocam à procura de alimento, fogem de predadores e buscam abrigo e locais com boas condições para viver. Para continuar com vida, no entanto, cada espécie vegetal, seja musgo, erva, arbusto ou árvore, passa seu tempo absorvendo nutrientes e água do solo e gás carbônico do ar, realizando a fotossíntese e produzindo o próprio alimento quando exposta à luz. Isso sem falar na respiração. Com o passar do tempo, as plantas, assim como todo ser vivo, também envelhecem e morrem. O que vai garantir, então, a continuidade de uma floresta? Em cada ambiente, vivem populações vegetais e animais de diferentes espécies. Com relação aos animais, a reprodução influencia o tamanho de suas populações: se há condições favoráveis, os animais conseguem se reproduzir, nascem mais filhotes e a população pode crescer; se morrem mais indivíduos do que nascem, a população diminui e a espécie pode desaparecer. Vegetação de Mata Atlântica Parque Estadual de Intervales, São Paulo, 2010. Resuma em duas ou três frases o que você leu. Fabio Colombini/Acervo do fotógrafo Ilustrações: Mari Ines Piekas/ID/BR 124

Com as plantas, acontece o mesmo. Em uma floresta, por exemplo, cada espécie de planta se reproduz e, dessa forma, as populações se mantêm. Porém, se as plantas morrerem ou se forem retiradas em maior quantidade do que conseguirem se reproduzir, também poderão desaparecer. Se forem cortadas mais árvores do que as que estão nascendo, a população dessa árvore diminuirá e pode até desaparecer. Serraria na região amazônica do Pará, 2008. Ricardo Teles/Pulsar Imagens O ciclo de vida das plantas Como as plantas se reproduzem? Muitas delas se desenvolvem a partir de uma semente. O feijão, por exemplo, quando colocado na terra úmida, germina e cresce, dando origem a uma nova planta. Formular hipótese 2 Observe, acima, a germinação da semente de feijão e desenhe o que você considera que vai acontecer com essa nova planta. Muitas outras plantas também podem crescer a partir de sementes: milho, alface, abacate, tomate, uva, arroz, etc. Para essas plantas, portanto, as sementes fazem parte do ciclo de vida. Mas de onde surgem as sementes? Como e onde elas se formam? As sementes da maioria das plantas são encontradas dentro de frutos. E os frutos se desenvolvem das flores. semente germinação da semente Germinação do feijão. desenvolvimento inicial da planta 1 2 flores de ervilha formação do fruto 4 planta jovem Jurandir Ribeiro/ID/BR Jurandir Ribeiro/ID/BR Cada flor do pé de ervilha dá origem a um fruto chamado vagem. Dentro de cada vagem se encontram as sementes de ervilha. 3 fruto sementes de ervilha As flores, os frutos e as sementes são, portanto, partes que estão relacionadas ao ciclo de vida das plantas. Inferir 3 Por que os frutos são importantes para o ciclo de vida de uma planta? 125

2 As plantas se reproduzem Discriminar 1 O que estas flores têm em comum? O que elas têm de diferente? até 15 cm Geiser Trivelato/Acervo do fotógrafo até 5 cm Lijuan Guo/Dreamstime.com/ID/BR 8 cm Evgenia82/Dreamstime.com/ID/BR Hibisco. Brinco-de-princesa. Rosa. Em muitas espécies, a flor é o órgão reprodutivo da planta. Uma flor, em geral, é composta de cinco partes: pecíolo, sépalas, pétalas, parte masculina e parte feminina. As sépalas protegem a flor, principalmente antes de ela se abrir, e costumam ser verdes, podendo variar de cor. parte feminina parte masculina pétalas sépalas pecíolo Ruélia, flor encontrada no Cerrado. Parque Nacional da Chapada dos Veadeiros, GO, 2010. Partes da flor 4 cm Lírio. As pétalas são a parte mais colorida da flor. Em geral, elas atraem os animais e podem ajudar a proteger as partes reprodutivas da flor. A parte masculina e a parte feminina são responsáveis diretamente pela re produção. O pecíolo dá sustentação às partes da flor. Ilustrar / Identificar 2 Em seu caderno, desenhe uma flor diferente das representadas nesta página. a) Indique suas partes: pecíolo, sépalas, pétalas, parte masculina e parte feminina. Fabio Colombini/Acervo do fotógrafo pétala parte feminina parte masculina Quais são as palavras mais importantes desta página? Por quê? Petra Elster/ID/BR 126 b) Quais dessas partes são fundamentais para que a reprodução aconteça? Justifique a sua resposta.

Polinização Para que a reprodução ocorra, os grãos de pólen formados na parte masculina devem chegar até a parte feminina da flor. Esse processo é chamado de polinização e, embora possa ocorrer entre flores de uma mesma planta, em geral envolve flores de indivíduos diferentes da população. Mas, se as plantas não se locomovem, como o pólen da parte masculina alcança a parte feminina, muitas vezes até em flores de plantas diferentes? Em muitas espécies de plantas, as flores produzem uma substância açucarada chamada néctar, que atrai animais como insetos, aves e morcegos, que vêm em busca de alimento. Quando o animal pousa na flor, grãos de pólen podem grudar em seu corpo e ser levados para outras flores que ele visitar. As cores e os cheiros das flores também ajudam a atrair os animais que transportam o pólen, chamados de polinizadores. O pólen pode, ainda, se dispersar pelo vento, como no caso do capim. 1 cm Sergey Lukianov/Dreamstime.com/ID/BR até 30 cm Haroldo Palo Jr./Brazil Image Bank Os grãos de pólen costumam grudar nas pernas da abelha, que assim pode polinizar outras flores que visitar. O vento também é um importante agente polinizador. Pressupor 3 Pense em uma planta com flores sem néctar, sem cores chamativas e sem cheiro. Como ela pode ser polinizada se não possui atrativos? A formação do fruto e da semente Após a polinização ocorre a fecundação, ou seja, o grão de pólen alcança a parte feminina da flor e a fertiliza. Começa então o desenvolvimento do fruto e da semente. O fruto envolve a Esquema de formação do fruto semente e, geralmente, se desenvolve depois fruto semente que as pétalas da flor parte feminina murcham e caem. Veja o esquema ao lado. Mari Ines Piekas/ID/BR 127

A semente, com sua casca, ajuda a proteger o embrião, que dará origem a uma nova planta. Além disso, muitas sementes possuem reservas nutritivas para alimentar a planta jovem nos primeiros dias após a germinação. Esquema em corte de uma semente de feijão embrião Mari Ines Piekas/ID/BR casca Identificar / Registrar 4 Coloque um grão de feijão de molho na água por aproximadamente 30 minutos. Retire sua casca e, observando a ilustração acima, abra-o e identifique suas partes: a casca, o embrião e a reserva nutritiva. Faça um desenho do feijão aberto, indicando suas partes e a função de cada uma. Respeitando as plantas Você já deve ter ouvido muitas pessoas dizerem que não devemos arrancar as flores das plantas de um jardim, mas você sabe por quê? As flores são as partes da planta responsáveis pela reprodução. Muitas plantas só completam seu ciclo de vida quando florescem, são polinizadas, formam o fruto e produzem sementes que podem dar origem a novas plantas. Quando as flores de uma planta de jardim são arrancadas, as possibilidades de que ela se reproduza diminuem. As flores usadas em enfeites e na decoração de ambientes são cultivadas especialmente para serem vendidas em mercados, feiras livres e floriculturas. Holambra, em São Paulo, é chamada a cidade das flores. Foi fundada por imigrantes holandeses que se dedicam ao cultivo e à comercialização de flores. João Prudente/Pulsar Imagens Plantas, de Philippe Nessmann e Peter Allen. Companhia Editora Nacional (Coleção O que é?). Saiba mais sobre as plantas e aprenda a fazer diversos experimentos lendo esse livro. 128

3 Plantas por toda parte Explicar 1 Quando você chupa uma laranja, o que faz com as sementes? Você engole? Joga fora? O que acontece com essas sementes? Apesar de, em sua maioria, não se locomoverem, as plantas conseguem ocupar novos espaços em busca de boas condições de sobrevivência, como melhor luminosidade, boa umidade do solo e menos competição com outras plantas. Pela dispersão, as sementes das plantas podem ser espalhadas e novas plantas podem nascer em espaços diferentes. Dispersão por animais Muitos frutos servem de alimento para os animais. Após ingeridos, ao passar pelo sistema digestório desses animais, alguns frutos mantêm as sementes quase intactas. Ao serem depositadas no solo, com as fezes, as sementes poderão germinar e produzir uma nova planta. Frutos e sementes também podem ter partes que se prendem no corpo dos animais e, assim, podem ser levados para lugares bem distantes da planta-mãe. até 3 cm Semente de ipê. Sabiá-barranco comendo amora. Fabio Colombini/Acervo do fotógrafo 23 cm Geiser Trivelato/Acervo do fotógrafo Dispersão pelo vento Carrapichos grudados em perna de cachorro. Por causa do seu formato e de sua leveza, os frutos do dente-de-leão e as sementes do ipê são facilmente carregados pelo vento. 0,5 cm R-P/kino.com.br Dispersão pela água Os frutos do coqueiro e do chapéu-de-sol, por exemplo, boiam quando caem no mar e podem ser levados para praias bem distantes. Resuma em duas ou três frases o que você entendeu sobre dispersão. Coqueiro brotando. Essa árvore vive bem em regiões ensolaradas e litorâneas. Tatiana Kulikova/iStockphoto.com/ID/BR 129

Observar / Localizar 2 Você vai realizar a observação de um fruto. Escolha um fruto como maçã, laranja, tomate, melancia, ou outro de sua preferência, e peça a um adulto para cortá-lo ao meio para você. a) Escreva o nome e faça o desenho do fruto, identificando as sementes. b) Como as sementes desse fruto podem se dispersar? Nem flores, nem frutos Pinheiros e araucárias não produzem frutos. Plantas desse tipo possuem outras estruturas reprodutivas que carregam as sementes: as pinhas. As sementes das araucárias são os conhecidos pinhões. Musgos e samambaias não produzem flores nem sementes. Nesses casos, a estrutura responsável pelos descendentes da planta-mãe é chamada de esporo. O ciclo de vida dessas plantas também possui outras particularidades. até 30 m Geiser Trivelato/Acervo do fotógrafo até 12,5 cm Geiser Trivelato/Acervo do fotógrafo 20 a 50 m Geiser Trivelato/Acervo do fotógrafo 5 cm Fabio Colombini/Acervo do fotógrafo As pinhas são as estruturas reprodutivas dos pinheiros. O pinhão é a semente das araucárias. Os musgos e as samambaias apresentam ciclo de vida e estruturas reprodutivas diferentes das plantas com semente. cerca de 1,5 cm Fabio Colombini/Acervo do fotógrafo cerca de 40 cm Geiser Trivelato/Acervo do fotógrafo Ordenar 3 As imagens abaixo estão representando algumas etapas do ciclo de vida do maracujá. Escreva no caderno essas etapas, na sequência em que acontecem. Imagens sem proporção de tamanho entre si. A B C D Ilustrações: Jurandir Ribeiro/ID/BR 130

4 Será que vai germinar? Formular hipótese 1 Observe esta situação. Ilustrações: Lima/ID/BR Leia o título da lição. Que assunto você estudará agora? O que poderá acontecer com as sementes que foram jogadas na terra? Se uma semente cair no solo e encontrar condições favoráveis, como umidade, temperatura e luminosidade adequadas, ela poderá germinar. Geralmente essa semente também precisa ter a casca desgastada e estar enterrada em determinada profundidade. Em ambientes de floresta, por exemplo, o solo é rico em sementes de diversas espécies. Muitas dessas sementes ficam dormentes, isto é, ficam sem se desenvolver por muito tempo, e vão germinar apenas quando ocorrer alguma mudança no local. Existem plantas que só se desenvolvem em certas épocas do ano. Nas regiões onde faz muito frio, as sementes podem ficar dormentes até que chegue a primavera. Em regiões onde há estações secas e estações chuvosas bem definidas, as sementes podem germinar somente no início da estação chuvosa, quando a umidade aumenta. Palê Zuppani/Pulsar Imagens Palê Zuppani/Pulsar Imagens Vegetação da Caatinga, em Juazeiro, Bahia, em dois momentos. Na foto à esquerda, a vegetação aparece seca, ainda na época das primeiras chuvas (dezembro de 2008). Na foto à direita, a vegetação aparece verde e florida (maio de 2010). 131

Descrever / Relacionar 2 A Caatinga é uma região muito seca no Nordeste do país. O imbuzeiro é uma das plantas que vivem nessa região. Observe o que aconteceu com a semente de imbu e responda às questões. No final da leitura, confirme se o que você pensou sobre o título da lição estava certo. a) Descreva o que aconteceu com a semente. b) De acordo com a ilustração, que fator influenciou o fim da dormência da semente de imbu? Justifique sua resposta. Estratégias reprodutivas Apaxia/Dreamstime.com/ID/BR Imagens sem proporção de tamanho entre si. A quantidade de sementes por fruto varia entre as espécies. O abacate, a manga e o pêssego têm apenas uma grande semente, porém o mamão, o maracujá e a melancia possuem um grande número de sementes menores. Algumas orquídeas também são capazes de produzir centenas de sementes. Plantas como o girassol e o feijão, que têm vida curta, produzem sementes rapidamente. Outras, como a jabuticabeira, têm vida longa e demoram anos para gerar as primeiras flores e frutos. Pode-se, então, dizer que as plantas apresentam diferentes estratégias reprodutivas, ou seja, cada espécie tem sua maneira de garantir a dispersão e a sobrevivência dos descendentes. Design56/Dreamstime.com/ID/BR Imagens sem proporção de tamanho entre si. Jorge Macêdo/Acervo do fotógrafo Jurandir Ribeiro/ID/BR Os frutos e suas sementes: manga, mamão e fruto de orquídea. Reconhecer 3 O girassol produz sementes rapidamente. Já a jabuticabeira demora anos. Isso significa que no decorrer de sua vida o girassol dá origem a mais plantas-filhas que a jabuticabeira? Justifique sua resposta. 132

Outras formas de reprodução Muitas plantas podem se reproduzir mesmo sem possuir estruturas reprodutivas. Você sabia que é possível plantar uma árvore sem usar sementes? Em algumas espécies, basta usar algumas partes da planta, como caules e raízes. Se essas partes forem deixadas em condições propícias, uma nova planta pode brotar, dando origem a novas raízes, caules e folhas. Geiser Trivelato/Acervo do fotógrafo Svetlana Prikhodko/iStockphoto.com/ID/BR até 20 cm (adulta) Ao brotar, o caule da mandioca pode dar origem a uma nova planta. A batata é um tipo de caule e, se enterrada, pode se desenvolver em uma planta inteira, dando origem a mais batatas. O caule do morango, assim como o das gramíneas, é longo e rastejante. Conforme cresce, lança raízes para o solo. Quando o caule se rompe, geralmente as duas partes sobrevivem, transformando-se em plantas independentes. Existem espécies que conseguem originar uma nova planta se desenvolvendo a partir de simples pedaços de caule jogados no solo, que criam raízes. Ser capaz de gerar uma nova planta sem a presença de sementes, como visto anteriormente, também pode ser considerado mais uma estratégia reprodutiva, pois permite que uma planta isolada, sem outra da mesma espécie 10 cm por perto, possa se reproduzir. O caule do morango se espalha na plantação. Gabor Nemes/kino.com.br Analisar 4 Para se reproduzir, todas as plantas precisam gerar frutos. Você concorda com essa afirmação? Justifique sua resposta dando exemplos. 133

Aprender Experimentos: uma planta chamada violeta Emilia Stasiak/Dreamstime.com/ID/BR Oksana Tumeniuk/Dreamstime.com/ID/BR Smit/Shutterstock/ID/BR Nesta atividade vocês vão realizar um experimento para conhecer a estratégia reprodutiva da violeta. Material 1 vaso com violeta plantada 1 copo transparente com água 1 tesoura sem ponta seu Caderno de anotações de Ciências 1 pratinho com um pouco de areia Lima/ID/BR 1 vaso com terra Você pode também usar o fundo de uma garrafa PET como vaso. Peça para um adulto cortar a base de uma garrafa PET de 2 litros, deixando-a com aproximadamente 8 cm, e fazer 4 furos no fundo. 134 9P_AAC4_LA_GOV_C07_122A137.indd 134 3/19/11 1:07:40 PM

Como montar 1 Com a tesoura, 2 Encham o copo com 3 cortem uma folha da água e coloquem a violeta, que não seja muito velha nem muito pequena. Mantenham o pecíolo, isto é, o cabinho da folha, com 2 cm. folha apoiada na borda do corpo, de forma que parte do pecíolo fique submersa, e a folha fique fora da água. Mantenham o copo em um lugar iluminado, que não seja muito frio e onde o sol não atinja o experimento diretamente. Ilustrações: Lima/ID/BR 4 Troque a água do copo caso ela comece a ficar amarelada. Testando os experimentos 1 Por duas semanas, vocês vão observar o experimento e anotar as mudanças que forem ocorrendo. Para registrar suas observações, façam uma tabela como esta no Caderno de anotações de Ciências. Dia da observação Aspectos gerais Mudanças observadas 2 Após o período de observação, plantem a folha no vaso com terra e coloquem o pratinho com areia embaixo dele. Lima/ID/BR 3 Reguem o vaso diariamente, sem encharcar. Agora é com você 1 O que aconteceu com a folha durante o período de observação? 2 Por que essas mudanças ocorreram? 3 O que você entendeu sobre a estratégia reprodutiva da violeta? 135

Antes de continuar 1 Observe esta sequência de imagens e responda às questões. Cecília Iwashita/ID/BR a) Descreva o que ocorreu nessa floresta. b) De onde surgiram as plantas que nasceram nesse local? 2 Você viu que existem sementes capazes de ficar dormentes até que as condições ambientais sejam favoráveis ao seu desenvolvimento. Sobre isso, responda: a) Para a planta, qual é a vantagem de a semente se manter dormente? b) Em uma situação como a mostrada nas ilustrações da questão anterior, o que poderia acontecer com uma semente dormente? Por quê? 3 Nas plantas com flor, só acontece a dispersão se, antes, ocorrer a polinização. Diferencie os dois processos destacados e explique essa afirmação. 136

4 Em uma plantação foi usado um forte inseticida para acabar com os insetos que estavam atacando as laranjeiras. Os insetos desapareceram e as árvores floresceram. No entanto, as flores da laranjeira deram menos frutos nessa safra. Sabendo que muitos dos insetos que foram mortos pelo inseticida eram importantes para a reprodução das laranjeiras, explique por que isso aconteceu. 5 Leia o texto e responda às questões: Merlin Tuttle/BCI/PR/Latinstock Parceiros da natureza [...] Hoje, estima-se que aproximadamente 250 espécies de morcegos dependem parcial ou totalmente das plantas como fonte de alimento. De alguma forma, as plantas também dependem dos morcegos. Af inal, os que se alimentam de frutas podem deixar cair sementes durante o transporte, fazendo com que a planta brote em um novo local. Já os que sugam 30 cm Morcego sugando néctar de flor de bananeira. Angiosperma: planta com flores e sementes. o néctar das angiospermas plantas produtoras de flores enfiam a cabeça nas flores, carregando consigo o pólen. Ao pousarem em outra flor, deixam nela grãos de pólen que permitirão sua reprodução. Para se ter uma ideia da importância dos morcegos, basta dizer que cerca de dois terços das angiospermas das florestas tropicais do mundo são polinizadas por eles. A dispersão das sementes também faz com que eles sejam os principais responsáveis pela regeneração de florestas degradadas. [ ] Leonardo S. Avilla. Parceiros da natureza. Ciência Hoje das Crianças, n. 106, set. de 2000. Disponível em: <http://chc.cienciahoje.uol.com.br/revista/revista-chc-2000/106/parceiros-da-natureza/ parceiros-da-natureza-0>. Acesso em: 13 dez. 2010. a) O texto afirma que muitas espécies de morcego dependem das plantas e que as plantas também dependem dos morcegos. Explique por quê. b) De que forma a alimentação dos morcegos influencia na reprodução das plantas? c) Que partes do processo de reprodução das plantas podem ser feitas pelos morcegos? 137