1. EVOLUÇÃO VEGETAL
- É a mudança na constituição genética da população com o correr do tempo. 1831 Teoria da Evolução por seleção Natural Charles Darwin: “Todos os organismos vivos são descendentes de um único ancestral comum”.
- As mutações fornecem a matéria prima para mudanças evolutiva. A reprodução sexuada produz novas combinações genéticas – Preservação e aumento da variabilidade em sua descendência.
Espécie – grupo de organismos naturais, cujos membros podem cruzar entre si e geralmente não podem cruzar com outros de outras espécies.
1.1. AS ALGAS VERDES
⦁ As Algas Verdes (17.000 espécies) são o grupo protista a partir do qual as plantas evoluíram, o parentesco não é reconhecido por suas características externas, mas sim, pelos estudos ultra-estruturais da mitose, citocinese e células reprodutivas
→Classificação Biológica –algas verdes mais próximas das briófitas e plantas vasculares.
Reino - Protista
Filo - Chlorophyta
Classe - Charophyceae (água doce)
Ordem - Charales
Gênero - Coleochaete
1.2. CARACTEIRSTICAS DAS ALGAS E DAS PLANTAS TERRESTRES
- Divisão celular, reprodução e outras características como: - contém clorofila a e b; - armazenam amido como produto de reserva – plastídeos; (só tem em plantas e clorofitas); Parede celular rígida, composta de celulose; - estruturas das células reprodutivas flageladas assemelham à dos anterozoides; - produção de fitocromo
1.3. TRANSIÇÃO DO MEIO AQUATIVO PARA O TERRESTRE
As plantas desenvolveram estruturas especiais, novas funções e mecanismos reprodutores capazes de superar o problema da perda de água para o ar.
- Passagem evolutiva e as adaptações das briófitas:
1. Gametas encerrados em estruturas protetoras multicelulares - um anterídeo, envolvendo os anterozoides (gametas masculinos) e um arquegônio envolve a oosfera (gameta feminino);
Obs.: O anterozoide ainda precisa de um meio aquoso para alcançar a oosfera.
2. A fecundação ocorre dentro do arquegônio, e o embrião resultante é alimentado (matrotrofia) e protegido pela planta materna, e a transferência de nutrientes, da planta mãe para o embrião (placenta) realizada por células situadas na base do arquegônio;
3- O embrião em crescimento (esporófito jovem) nunca se torna independente da planta parental (o gametófito).
O desenvolvimento do embrião à custa do organismo materno e sua dependência do genitor permite, nas classificações modernas, a inclusão de tais seres no reino Plantae, e exclui desse reino as algas, uma vez que liberam seu zigoto no ambiente e o novo ser se desenvolve independente do organismo genitor.
EMBRIÓFITAS = PLANTAS
Segundo a classificação biológica denomina-se de embriófita as plantas desde as briófitas (plantas Avasculares) até as traqueófitas (plantas vasculares) que são compostas de organismos eucariontes, multicelulares e autotróficos, os quais:
- Apresentam embriões multicelulares maciços;
- Formam embriões que se desenvolvem à custa do organismo materno;
- Possuem células com parede celulósica, vacúolos e plastos.
- Apresentam alternância de gerações haploides (gametófitos) e diploides(esporófitos) no seu ciclo vital.
Ao longo da evolução, houve uma redução progressiva do gametófito e a evolução do esporófito.
2.1 Briófitas e plantas vasculares compartilham características que as distinguem das carófitas:
- Como a presença de gametângios masculino (anterídeos) e femininos (arquegônios), com uma camada protetora de células estéreis;
- Retenção do zigoto e do embrião multicelular-esporófito jovem, dentro do arquegônio;
- Presença de um esporófito multicelular diploide e de esporângios multicelulares;
- Esporos com parede contendo esporopolenina, que resiste à decomposição e à dessecação.
⦁ BRIÓFITAS
3.1 CARACTERÍSTICAS GERAIS:
- Ausência de vasos condutores, os nutrientes e fluídos são distribuídos por difusão, com poucas exceções.
- Células reprodutivas, o Gametófito é a geração dominante e de vida livre, e o Esporófito depende do gametófito nutricionalmente, não é ramificado e possuem apenas um esporângio;
- Habitat, locais úmidos nas florestas, margens de cursos d’água, desertos secos ou sobre rochas secas. Exceção: musgos no Circulo polar ártico.
- Reprodução, alternância de gerações haploides e diploides metagênese; dependência da água para a reprodução (anterozoides biflagelados que nadam para alcançar a oosfera);
3.2 Filos e suas características
Filo - Hepatophyta – (Hepaticas) - diferem dos musgos e dos antóceros pela falta de estômatos.
Filo - Anthocerophyta – (Antoceros) - Têm um típico meristema basal e nele falta tecido condutor especializado
Filo Bryophyta (musgo)
Classes: Sphagnidae (os musgos das turfeiras), Andreaeidae (os musgos de granito) e Bryidae (“musgos verdadeiros”).
Os Musgos são possivelmente o grupo de briófitas mais relacionado com as plantas, em alguns têm tecidos condutores especializados e estômatos que lembram aqueles das plantas vasculares.
3.3 Ciclo de vida de um musgo Polytrichum
Dioicos, isto é, têm sexos separados. No ápice dos gametófitos das plantas masculinas e femininas, a partir de estruturas folhosas se diferenciam as estruturas reprodutivas, os anterídeos e os arquegônios, respectivamente.
Respingos da chuva estimulam a liberação dos anterozoides pelos anterídeos, transportando-os até o arquegônio que abriga a oosfera, onde ocorre a fecundação, originando um zigoto diploide. Este se desenvolve e origina o esporófito.
O esporófito maduro apresenta, em sua extremidade, uma cápsula contendo os esporângios, onde são produzidos os esporos por meiose, que uma vez liberados, em condições favoráveis, germinam e originam um novo gametófito. Este, ao atingir a maturidade, formará anterídeos e arquegônios, fechando o ciclo. Figura abaixo:
⦁ PLANTAS VASCULARES OU TRAQUEÓFITAS
4.1 CARACTERÍSTICAS DAS PLANTAS VASCULARES
- Tecidos de revestimento relativamente impermeáveis
- A cutinização da epiderme e das paredes celulares de células subepidérmicas diminuiu perdas de líquido por transpiração (RAPINI, 2010).
-Sistema vascular lignificado
- Possibilitou uma circulação rápida e eficiente de água e nutrientes;
- A síntese e a incorporação de lignina às paredes das células de sustentação e condutoras de água aumentaram a rigidez, permitindo a sustentação dos esporófitos que, agora, podem alcançar grandes alturas.
- Esporófito dominante
Diferenciado em raízes, caule e folhas, o esporófito fotossintetizante tornou-se independente, enquanto a geração gametofítica sofreu uma redução progressiva no tamanho e tornou-se gradualmente mais protegida e nutricionalmente dependente do esporófito.
- Atividade dos meristemas apicais
A atividade dos meristemas apicais nos caules e ramos ampliou a ramificação, maximizando a superfície fotossintética, além de esporófitos ramificados produzirem esporângios múltiplos. Caule e folhas juntos constituem o sistema caulinar.
- Sistemas radiculares
As raízes derivaram a partir da ramificação de um rizoma com rizoides; parte inferior, subterrânea do eixo das plantas.
As raízes formam o sistema radicular que veio favorecer a captação de água e a fixação de plantas de maior porte.
- Sistemas Fundamentais
- Os tecidos organizaram-se em sistemas.
- Sistema dérmico- recobrindo o corpo da planta e protegendo os tecidos internos;
- Sistema vascular- constituído por xilema e floema, distribuindo substâncias pelo corpo da planta;
- Sistema de preenchimento- formado por tecidos que ocupam os espaços internos da planta, além de função de preenchimento desempenham outras como assimilação de luz e armazenamento.
Tecidos Vasculares
1- Elementos traqueais:
Traqueídes – elementos traqueais com células alongadas, de paredes rígidas, consequência da impregnação de lignina. Foram os primeiros tecidos condutores a surgir, portanto, são os mais primitivos. Ocorre na maioria das plantas vasculares com exceção das angiospermas e gimnospermas Gnetophytas.
Elementos do vaso- principais células condutoras de seiva bruta das angiospermas.
2- Elementos crivados- células condutoras do floema.
Localização dos tecidos vasculares
- Em cilindros central ou estelos de raízes e caules.
- Classificação dos estelos de acordo com a disposição dos tecidos fundamentais e dos tecidos vasculares: protostelo, sifonostelo e o eustelo.
- Protostelo- tecido vascular sólido, centralmente localizado;
- Sifonostelo- contém uma medula, circundada pelo tecido vascular;
- Eustelo- consiste em um sistema de feixes circundando uma medula, com os feixes separados um do outro pelo tecido fundamental.
Evolução das folhas
Folhas são os principais apêndices laterais do caule, originam-se como protuberâncias (primórdio foliar) do meristema apical do sistema caulinar. De uma perspectiva evolutiva, existem dois tipos de folhas – microfilos evoluíram como projeções enações do eixo principal da plantas e megafilos evoluíram da fusão de um sistemas de ramos que possuem ou sifonostelos ou eustelos, e são encontrados em todas plantas vasculares.
Sistemas Reprodutivos das plantas vasculares
- São oogâmicas (possuem grandes oosferas imóveis e pequenos anterozoides que nadam até a oosfera).
- Alternância de gerações heteromorfas, na qual a fase dominante é o esporófito, de vida livre, maior e estruturalmente mais complexa que o gametófito.
Origem e evolução das pteridófita
A evolução das briófitas para as pteridófitas, que possuem um ciclo de vida bastante similar, e formam uma linhagem monofilética, compartilham várias características:
- Embriões multicelulares e alternância de gerações heteromorfas;
- Evolução dos sistemas condutores, consistindo em xilema e floema (solucionou o problema do transporte de agua e nutrientes);
- Habilidade de sintetizar lignina e incorporar as paredes celulares de sustentações e de células condutoras de água;
- Capacidade de ramificação por atividades dos meristemas apicais, no ápice de caules e ramos;
Obs.: Nas briófitas o aumento do comprimento do esporófito é subapical ocorre abaixo do ápice dos ramos sem ramificação – produz um único esporângio, enquanto que os das plantas vasculares que são ramificados produzem esporângios múltiplos.
Homosporia e Heterosporia
Plantas vasculares homosporadas- produzem somente um tipo de esporo, o qual origina um gametófito bissexuado ou monóico (produz arquegônio e anterídeo), que se comportam como unissexuados. Esses gametófitos são independentes nutricionalmente do esporófito. A homosporia ocorre em Psilotophyta, Sphenophyta (cavalinha), algumas Lycophyta e quase todas as samambaias.
Plantas vasculares heterosporadas- produzem dois tipos de esporos, os megásporos e micrósporos, que ao germinarem produzem, respectivamente, gametófitos femininos e masculinos, e, reduzidos em tamanho quando comparados aos das plantas homosporadas. É encontrado em algumas das Lycophyta, em poucas samambaias e em todas as plantas com sementes.
Plantas vasculares extintas sem sementes
As primeiras plantas vasculares incluem os filos Rhyniophyta, Zosterophyllophyta, Trimerophytophyta, dominantes no Siluriano médio até o Devoniano médio (cerca de 425 até 370 milhões de anos atrás). Esses grupos foram extintos no final do Devoniano.
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