sexta-feira, 2 de setembro de 2011

Angiospermas


ANGIOSPERMAS (Divisão Anthophyta)


São caracterizadas principalmente por possuírem óvulo e sementes encerrados em um ovário. A flor é, portanto, seu órgão reprodutivo. Assim como os estróbilos das gimnospermas, as flores são ramos onde os meristemas apicais se diferenciaram ao máximo. Dessa forma, tal qual nos estróbilos, o eixo, aqui transformado em receptáculo, internos muito curtos, o que leva os esporofilos (androceu e gineceu) a nascerem em espiral compacta ou verticiladamente. Além dos esporofilos, os eixos florais geralmente portam apêndices estéreis (cálice e corola).
As angiospermas representam o grupo de maior diversidade entre as plantas terrestres, com mais de 250 000 espécies; esse sucesso se deve a adaptações vegetativas e reprodutivas, sendo as principais:
a- formação de ovário, através do dobramento e soldadura dos carpelos (macrosporofilos), protegendo óvulos e sementes;
b- pólen pousando no estigma e não mais diretamente na micrópila;
c- óvulos com dois tegumentos;
d- órgãos de reprodução não mais reunidos em estróbilos, mas em flores, onde os estames representam os microsporofilos e os ovários, os macrosporofilos;
e- redução acentuada do megagametófito, aqui denominado saco embrionário, formado a partir de uma tétrade de macrosporos originados por meiose, onde apenas um evolui, dividindo-se por 3 vezes seguidas, originando 8 núcleos, dos quais 3 se agrupam próximo à micrópila (duas sinérgides laterais e uma oosfera central); outras 3 migram para a extremidade oposta, constituindo antípodas; no centro do saco embrionário instalam-se os dois núcleos restantes, denominados núcleos polares da célula média;
f- dupla fecundação: ocorre exclusivamente nas angiospermas: o tubo polínico cresce através do estilete até o ovário, atravessa a micrópila do óvulo, lançando em seu interior duas células espermáticas; uma se funde com a oosfera, originando o zigoto e a outra se une aos núcleos polares, formando um tecido triplóide, o endosperma, que freqüentemente acumula grande quantidade de reservas nutritivas (amido, óleo, açúcares, etc.). O embrião é formado após sucessivas divisões do zigoto, nutrindo-se do endosperma.
Obs.: Alguns autores italianos e argentinos, utilizam uma nomenclatura diferente para as estruturas reprodutivas. Veja a tabela a seguir, com os sinônimos e as respectivas definições:
Microsporo = androsporo > esporos que originam microgametófitos.
Macrosporo ou megasporo = ginosporo > esporos que originam macro ou megagametófitos.
Microsporângio = androsporângio = saco polínico > esporângio produtor de microsporos.
Macrosporângio = ginosporângio > esporângio produtor de megasporos.
Microsporofilo = androsporofilo > estrutura de natureza foliar que sustenta 1 ou mais microsporângios.
Macrosporofilo = ginosporofilo > estrutura de natureza foliar que sustenta 1 ou mais megasporângios.
Microgametófito - andrófito = gametófito masculino (n) > pólen em estado tricelular - representa a geração sexuada masculina, originada a partir do microsporo; suas estruturas reprodutivas são os gametas masculinos (anterozóides ou células espermáticas).
Macrogametófito ou megagametófito - ginófito = gametófito feminino (n) = saco embrionário maduro > representa a geração sexuada feminina, originada a partir do megasporo; suas estruturas reprodutivas são os gametas femininos (oosfera e célula média).
Microstróbilo = androstróbilo > estróbilo (ramo modificado portando esporofilos) que produz microsporos.
Macrostróbilo = ginostróbilo > estróbilo que produz macrosporos.
Anterídio = androgônio > gametângio masculino > produz gametas masculinos.
Arquegônio = ginogônio > gametângio feminino > produz gametas femininos.
Anterozóide ou células espermáticas > gametas masculinos, sendo o primeiro tipo com flagelos.
Oosfera > gameta feminino.
EVOLUÇÃO
A monofilia das Angiospermas (origem a partir de um ancestral comum) é fortemente suportada pelas análises filogenéticas atuais, com base em morfologia e características moleculares, como constituintes químicos e DNA. No entanto, as análises cladísticas baseadas em morfologia e seqüências de rRNA, rbcL e atpB não suportam a divisão das Angiospermas em mono e dicotiledôneas (Chase et al. 1993; Doyle 1996; Doyle et al. 1994). As chamadas monocotiledôneas, isoladamente, formam um grupo monofilético, suportado por sinapomorfias (características evolutivas em comum) como: folhas com nervuras paralelas, embrião com um único cotilédone, raízes adventícias e caule com sistema vascular disperso no córtex. As dicotiledôneas, no entanto, formam um complexo parafilético (com grupos originados de diferentes ancestrais) e  características como a presença de dois cotilédones, radícula persistente, caule com sistema vascular organizado em anel e crescimento secundário são plesiomórficas (não evolutivas) não revelando, portanto, uma relação filogenética entre os grupos.



REPRODUÇÃO EM ANGIOSPERMAS

Nesse grupo, os órgãos de reprodução não estão mais reunidos em estróbilos, mas em flores, onde os estames representam os microsporofilos e os ovários, os macrosporofilos. Como já foi dito, as angiospermas apresentam uma redução acentuada do megagametófito, nelas denominado saco embrionário; ele é formado a partir de uma tétrade de macrosporos originados por meiose, onde apenas um evolui, dividindo-se por 3 vezes seguidas, originando 8 núcleos, dos quais 3 se agrupam próximo à micrópila (duas sinérgides laterais e uma oosfera central); outros 3 migram para a extremidade oposta, constituindo antípodas; no centro do saco embrionário instalam-se os dois núcleos restantes, denominados núcleos polares da célula média. O conjunto do saco embrionário, mais os dois tegumentos característicos desse grupo, forma o óvulo. Os microsporos que darão origem aos grãos de pólen são formados no interior das anteras, que podem abrir-se por fendas ou poros para liberá-los, quando esses estão maduros. Ao chegarem ao estigma de outra flor; os grãos de pólen começam a produzir o o tubo polínico, que cresce através do estilete até o ovário, atravessa a micrópila do óvulo, lançando em seu interior duas células espermáticas; uma se funde com a oosfera, originando o zigoto e a outra se une aos núcleos polares, formando um tecido triplóide, o endosperma, que freqüentemente acumula grande quantidade de reservas nutritivas (amido, óleo, açúcares, etc.). O embrião é formado após sucessivas divisões do zigoto, nutrindo-se do endosperma. Obs.: Alguns autores italianos e argentinos, utilizam uma nomenclatura diferente para as estruturas reprodutivas. Veja a tabela a seguir, com os sinônimos e as respectivas definições: Microsporo = androsporo > esporos que originam microgametófitos. Macrosporo ou megasporo = ginosporo > esporos que originam macro ou megagametófitos. Microsporângio = androsporângio = saco polínico > esporângio produtor de microsporos. Macrosporângio = ginosporângio > esporângio produtor de megásporos. Microsporofilo = androsporofilo > estrutura de natureza foliar que sustenta 1 ou mais microsporângios. Macrosporofilo = ginosporofilo > estrutura de natureza foliar que sustenta 1 ou mais megasporângios. Microgametofito - androfito = gametófito masculino (n) > pólen em estado tricelular - representa a geração sexuada masculina, originada a partir do microsporo; suas estruturas reprodutivas são os gametas masculinos (anterozóides ou células espermáticas). Macrogametofito ou megagametofito - ginofito = gametófito feminino (n) = saco embrionário maduro > representa a geração sexuada feminina, originada a partir do megásporo; suas estruturas reprodutivas são os gametas femininos (oosfera e célula média). Microstróbilo = androstróbilo > estróbilo (ramo modificado portando esporófilos) que produz microsporos. Macrostróbilo = ginostróbilo > estróbilo que produz macrosporos. Anterídio = androgônio > gametângio masculino > produz gametas masculinos. Arquegônio = ginogônio > gametângio feminino > produz gametas femininos. Anterozóide ou células espermáticas > gametas masculinos, sendo o primeiro tipo com flagelos. Oosfera > gameta feminino.


sexta-feira, 26 de agosto de 2011

Era o reino monera...


Monera era um reino biológico, que incluía todos os organismos vivos que possuíam uma organização celular procariótica. O termo Monera na classificação atual encontra-se obsoleto, e seus integrantes foram divididos entre os reinos Eubacteria e Archaea, no sistema de três domínios e/ou de seis reinos. Algumas vezes o reino Monera, era chamado de "Prokaryota" ou "Prokaryotae". Na influente classificação de Lynn Margulis, o termo Monera significava o mesmo que Procarionte, e deste modo continua sendo usada em muitos manuais e livros textos.

História taxonômica

Tradicionalmente os organismos foram classificados como animais, vegetais ou minerais, como no Systema Naturae de Linnaeus. Após a descoberta do microscópio, várias tentativas foram feitas para ajustar os micro-organismos nos reinos animal ou vegetal. Muitos desses organismos eram tratados como uma divisão do reino Plantae, chamada Schizophyta, e dividida em duas classes: Schizomycetes (bactérias, que eram consideradas "fungos") e Cyanophyta (algas azuis-esverdeadas ou cianofíceas). Em 1866, Ernest Haeckel propôs o sistema de três reinos que adicionou o grupo Protista como um novo reino que continha os organismos microscópicos. Uma das oito divisões do novo reino Protista foi chamada de Moneres (Monera), e incluía todas as bactérias então conhecidas. O reino Protista de Haeckel também incluía diversos organismos eucariontes, o que comprometeu o reconhecimento do grupo nos anos seguintes.
Embora, a distinção entre procariontes e eucariontes seja creditada a uma publicação de Eduard Chatton, em 1925 (apesar dele não enfatizar esta distinção mais do que outros biólogos de seu tempo), ela não foi notada até 1962. Barkley, em 1939, criou o reino Monera dividido-o entre arqueófitas (Archeophyta), hoje chamadas de Cyanobacteria, e esquizófitas (Schizophyta), um termo que foi muito usado pelos botânicos para se referir as bactérias. Roger Stanier e C. B. van Niel acreditavam que as bactérias (termo que na época não incluía as cianobactérias) e as algas cianofíceas tinham uma única origem, uma convicção que culminou no trabalho de Stainer de 1970, “Eu penso que é agora muito evidente que algas azuis-esverdeadas não são distinguíveis das bactérias por nenhuma característica fundamental em sua organização celular”. Outros pesquisadores, como Ernst Pringsheim Jr., em 1949, suspeitavam de origens distintas para bactérias e algas cianofíceas. Em 1974, o Bergey's Manual publicou uma nova edição cunhando o termo cianobactéria para se referir as então algas cianofíceas ou algas azuis, marcando a aceitação deste grupo dentro dos Monera.
Em 1969, Robert Whittaker, publicou o sistema de cinco reinos para a classificação dos seres vivos. O sistema de Whittaker colocou quase todos os seres unicelulares ou no grupo procarionte Monera ou no grupo eucarionte Protista. Whittaker, entretanto, não acreditava que todos os seus reinos fossem monofiléticos.
Em 1977, Carl Woese e George Fox demonstram que as arquéias (inicialmente chamadas de arqueobactérias) e bactérias não aparentam ser mais próximos um do outro do que dos eucariontes. Inicialmente muito controversa, a hipótese tem sido bem aceita, e o antigo reino Monera foi substituído pelos reinos Eubacteria e Archaea. Estes dois grupos podem ainda ser tratados como sub-reinos, mas a maioria dos novos esquemas taxonômicos tendem a tratar Bacteria ("Eubacteria") e Archaea como domínios e/ou reinos distintos.


Linnaeus
1735
2 reinos
Haeckel
1866[5]
3 reinos
Woese et al.
1977[8]
6 reinos
Woese et al.
1990[9]
3 domínios
(não tratado)
Monera
Monera

sexta-feira, 19 de agosto de 2011

Gimnospermas


Gimnospermae

(Pinheiros, Cedros, Abetos…)

Classe Gimnospermae

Uma das mais importantes  inovações durante a evolução vegetal foi a semente, que terá sido a principal causa do domínio das espermatófitas (plantas com semente) na flora actual. 
O nome da divisão (Gimnospermae = semente nua) refere precisamente o facto de as sementes e óvulos destas plantas se encontrarem expostos sobre a superfície dos esporófilos ou estruturas análogas.
As estruturas tipo semente mais antigas datam do Devónico, há cerca de 360 M.a. e durante o Pérmico, um período de extremos climáticos, a semente deve ter sido uma vantagem adaptativa muito importante.
Todas as plantas gimnospérmicas são terrestres, e embora apresentem tamanhos variados (as sequóias atingem 120 metros de altura e 10 metros de diâmetro), são sempre árvores ou arbustos. 
Este facto deriva de apresentarem, pela primeira vez neste reino, crescimento secundário, ou seja, o seu crescimento é contínuo tanto em altura, como em largura.
Estas plantas dominaram o mundo vegetal terrestre durante milhões de anos no período Terciário, até que o seu domínio foi quebrado pelo surgimento das angiospérmicas.  
A sua história evolutiva remonta, pelo menos, ao final do Carbónico. Considera-se que muitas das suas características típicas (semelhantes a plantas xeromórficas) derivam da diversificação da divisão ter ocorrido durante o Pérmico, um período bastante árido.
Os principais grupos de gimnospérmicas são as cicas (as primeiras gimnospérmicas, sobreviventes do tempo dos dinossauros), o Ginkgo (única árvore do seu género sobrevivente e que parece ter mudado muito pouco em 80 milhões de anos) e as coníferas (pinheiros, cedros, ciprestes, sequóias, etc.).  
Uma das plantas mais estranhas é a Welwitschia mirabilis, que se encontra apenas no deserto da Namíbia. Esta gimnospérmica produz apenas duas folhas, que crescem toda a vida, pelo que as plantas mais velhas parecem ter várias folhas, devido ao desgaste e destruição das orlas, que se rompem longitudinalmente.   
As coníferas é o grupo de gimnospérmicas mais numerosas e de maior distribuição atual, com 550 espécies, pelo que a descrição e reprodução que se irá referir de seguida a elas se reporta.
Caracteristicamente, as folhas das coníferas apresentam limbo reduzido, o que lhes confere elevada resistência à secura, donde o nome comum de agulhas. As agulhas são folhas aciculares, formadas em grupos protegidos na base por escamas foliares. 


Este tipo de folha está perfeitamente adaptado a condições áridas pois a epiderme é protegida por uma espessa cutícula e abaixo da epiderme localiza-se a hipoderme, composta por células de paredes espessadas e compactamente dispostas. Os estomas estão afundados no mesófilo.
Os tecidos condutores, geralmente um ou dois feixes centrais, estão rodeados por endoderme e pelo chamado tecido de transfusão, composto por células parenquimatosas vivas e curtas e por traqueídos mortos. Este tecido invulgar parece realizar a transferência de nutrientes entre os feixes vasculares e o mesófilo.
A maioria dos pinheiros mantém as suas folhas durante 2 a 4 anos, mas o pinheiro de maior longevidade, Pinus longaeva, mantém-nas 45 anos, sempre activas fotossinteticamente. Este fato explica o de muitas destas árvores serem muito prejudicadas pela poluição, pois as folhas permanecem expostas a esses agentes prejudiciais durante muito mais tempo que as folhas de angiospérmicas.
Como já foi referido, as gimnospérmicas apresentam crescimento secundário, que se inicia muito cedo no desenvolvimento. Este fato leva á formação de grande quantidade xilema secundário, produzido pelo câmbio vascular. Este forma igualmente floema secundário para o seu exterior. O xilema das gimnospérmicas é contém apenas traqueídos como elementos de transporte e o floema tem os habituais elementos dos tubos crivosos. Ambos os tecidos são atravessados por raios estreitos.
O crescimento secundário leva igualmente ao surgimento da chamada periderme, que substitui a epiderme na proteção do caule e tem origem no câmbio suberofelogénico.   
 Outro aspecto típico das gimnospérmicas, principalmente das coníferas, é a produção de resina, que as protege do ataque de insetos e fungos.

                                    Reprodução nas coníferas
A  reprodução neste grupo foi igualmente um importante passo em frente na adaptação ao meio terrestre, eliminando a dependência da água para a fecundação com a produção de um tubo polínico, que transporta o anterozóide à oosfera.
Igualmente importante é a eliminação de uma geração gametófita independente e vulnerável, passando esta a ser protegida por tecidos do esporófito, principalmente na parte feminina.
Por último, a formação de semente, que permite a protecção e nutrição do embrião, protegido por tegumentos formados a partir de tecidos do esporângio, até que as condições ideais para a germinação sejam encontradas.
Estas plantas são quase sempre monóicas, embora apresentem macro e microesporângios em cones (“flores” sem perianto, ou seja, grupos de esporófilos com esporângios) separados.
Os cones são formados por escamas férteis (esporófilos), inseridas em redor de um eixo, sendo estruturas homólogas das flores das angiospérmicas. Todas são heterospóricas e os esporos femininos não são libertados.  
Os cones masculinos – cones polínicos – são pequenos e localizam-se na base dos ramos ou nos ramos inferiores da árvore, conforme a espécie. São formados por escamas estaminais, que contêm na sua página inferior dois sacos polínicos membranosos, onde se formam os grãos de pólen, por meiose das células-mãe dos grãos de pólen.  

Os grãos de pólen iniciam a sua germinação ainda antes de serem libertados e espalhados pelo vento, com a ajuda de dois flutuadores.
Cada grão de pólen já é formado nesta altura por duas células protalares, uma célula germinativa e uma célula vegetativa ou do tubo.
Os cones femininos localizam-se geralmente nos ramos mais altos das árvores ou nas zonas terminais dos ramos. Também designados cones ovulíferos ou carpelares, são muito maiores e mais complexos que os masculinos. Cada complexo de escama, como é designado, apresenta uma escama ovulífera (suportando dois óvulos na sua página superior) e uma escama bracteal estéril na zona inferior.
Nos cones ovulíferos formam-se estruturas pluricelulares designadas óvulos, que não são mais que os esporângios femininos ou megasporângios.
Cada óvulo é composto por um tecido multicelular - nucelo -, rodeado por um tegumento maciço e com uma única abertura - micrópilo - voltada para o eixo do cone. 
Esta estrutura contém apenas uma celula-mãe do megásporo, que sofrerá meiose e dará origem a 4 megásporos mas apenas um sobreviverá. A meiose, no entanto, apenas ocorrerá após a polinização.
A polinização dos pinheiros ocorre na Primavera, quando o grão de pólen adere a uma gota de líquido espesso próximo do micrópilo. Ao secar, este fluido puxa o grão de pólen para o nucelo. A partir deste momento as escamas crescem juntas, protegendo todo o restante processo, que é extremamente longo.
Ao entrar em contato com o nucelo, o grão de pólen germina e forma o tubo polínico. 

Cerca de um mês após a polinização ocorre finalmente a meiose e a formação do megásporo e o seu desenvolvimento em nucelo (megagametófito), que geralmente leva outros seis meses ou até um ano. 
Após 15 meses, mais ou menos, diferenciam-se na zona do micrópilo dois ou três arquegónios, contendo uma oosfera, podendo então realizar-se a fecundação.
Um ano antes, o tubo polínico tinha iniciado o seu crescimento em direcção ao gametófito feminino. Agora, a célula germinativa sofre uma mitose e origina dois anterozóides, que são descarregados num arquegónio, no citoplasma da oosfera. Apenas um deles, no entanto, irá fecundar a oosfera, o outro degenera.
Geralmente forma-se mais do que um embrião - poliembrionia - pois todas as oosferas são fecundadas e iniciam o seu desenvolvimento mas um sobrevive na semente adulta, devido à competição entre eles. Apenas 2 ou 3 % das sementes de pinheiro conseguem produzir mais que uma plântula.  
Os óvulos, após a fecundação, vão formar a semente, a qual será dispersa pelo vento com a ajuda de uma pequena asa, podendo ser transportadas a longas distâncias. 
As sementes das coníferas têm uma estrutura bem distinta da das angiospérmicas, consistindo na combinação de duas gerações: esporófita com o tegumento e o embrião e gametófita com o nucelo, que funciona como reserva nutritiva para o desenvolvimento do embrião. 
O embrião geralmente apresenta 8 cotilédones e a casca da semente é tripla. Esta semente é libertada no segundo ano após a polinização, com a separação das escamas dos cones femininos.    



Curiosidades:

Welwitschia é um gênero monotípico de plantas verdes gimnospérmicas cuja única espécie é a famosa Welwitschia mirabilis Hook.f., que só existe no deserto do Namibe, na Namíbia e em Angola. As Welwitschias são plantas gnetófitas da classe Gnetopsida, pertencentes à ordem Welwitsciales e família Welwitschiaceae.
É uma planta rasteira, formada por um caule lenhoso que não cresce, uma enorme raiz aprumada e duas folhas apenas, provenientes dos cotilédones da semente; as folhas, em forma de fita larga, continuam a crescer durante toda a vida da planta, uma vez que possuem meristemas basais. Com o tempo, as folhas podem atingir mais de dois metros de comprimento e tornam-se esfarrapadas nas extremidades. É difícil avaliar a idade que estas plantas atingem, mas pensa-se que possam viver mais de 1000 anos.
A Welwitschia mirabilis é uma planta dióica, ou seja, os cones masculinos e femininos nascem em plantas diferentes. Tradicionalmente, esta espécie foi classificada como uma gimnospérmica(juntamente com os pinheiros e plantas semelhantes), mas atualmente é classificada como umagnetófita, uma divisão das plantas verdes que produzem sementes (espermatófitas).
Apesar do clima em que vive, a Welwitschia consegue absorver a água do orvalho através das folhas. Esta espécie tem ainda uma característica fisiológica em comum com as crassuláceas(as plantas com folhas carnudas ou suculentas, como os cactos): o metabolismo ácido - durante o dia, as folhas mantêm os estomas fechados, para impedir a transpiração, mas à noite eles abrem-se, deixam entrar o dióxido de carbono necessário à fotossíntese e armazenam-no, na forma dos ácidos málico e isocítrico nos vacúolos das suas células; durante o dia, estes ácidos libertam o CO2 e convertem-no em glicose através das reacções conhecidas como ciclo de Calvin.
Esta espécie foi batizada a partir do nome do Dr. Friedrich Welwitsch, que contribuiu para o conhecimento desta e de muitas outras plantas de Angola.
Devido às suas características únicas, incluindo o seu lento crescimento, a Welwitschia é considerada uma espécie ameaçada. No entanto, pensa-se que as plantas que vivem em Angola estão mais protegidas que as da Namíbia, devido às minas terrestres que protegem o seu habitat[carece de fontes].
A planta pode ser cultivada a partir de sementes, que têm de ser mantidas úmidas e expostas a calor e luz intensos durante as primeiras semanas. As sementes colhidas no campo estão normalmente contaminadas com esporos do fungo Aspergilus niger e normalmente apodrecem a seguir à germinação, mas as sementes do Jardim Botânico de Kirstenbosch, na Cidade do Cabo (África do Sul), ou de outras fontes de cultivo, estão normalmente livres daquele fungo.



Segundo ITIS (Integrated Taxonomic Information System) 2005 [3]
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Gnetopsida
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Welwitschia J.D. Hooker, 1862
Welwitschia
Welwitschia J. D. Hooker,1863
Welwitschia
Welwitschia mirabilis J.D. Hooker
Welwitschia mirabilis Hook. f.
Welwitschia mirabilisHook. f.
Welwitschia mirabilis

Verde
Verde
Verde
Nomes idênticos de autores diferentes
Vermelho
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Nomes diferentes de autores diferentes