Casos especiais de reprodução

                                                      Gimnospermas e angiospermas

As gimnospermas são plantas vasculares (possuem vasos condutores de seiva) e que apresentam sementes “nuas”. A denominação de sementes nuas deve-se ao fato de que as gimnospermas não possuem sementes no interior de frutos. A seguir vamos aprender mais sobre esse importante grupo vegetal, que inclui, por exemplo, os pinheiros e a araucária.

→ Características

As gimnospermas fazem parte do grupo das plantas vasculares com sementes, assim como as angiospermas. Entretanto, nas gimnospermas observa-se a ocorrência de sementes sem a presença de frutos envolvendo-as.

Nas gimnospermas, não se observa a presença de flores, sendo, em alguns casos, o estróbilo chamado erroneamente dessa forma. Os estróbilos, também chamados de cones, são, na realidade, estruturas reprodutoras que possuem folhas modificadas capazes de produzir esporos. Nas gimnospermas, encontramos estróbilos capazes de produzir pólen e estróbilos capazes de produzir óvulos.

Os estróbilos, também chamados de cones, são estruturas relacionadas com a produção de esporos.

Por serem plantas vasculares, as gimnospermas destacam-se pela presença de xilema e também de floema. O corpo dessas plantas é organizado em raiz, caule e folhas, sendo importante destacar que em muitas espécies observa-se o crescimento em espessura (crescimento secundário).

→ Semente

Observe as principais partes da semente.

O surgimento da semente, sem dúvidas, foi essencial para a evolução das plantas vasculares. Essa estrutura forma-se a partir do desenvolvimento do óvulo e, nas gimnospermas, não se encontra envolta por frutos. Todas as sementes são formadas por três partes básicas: o embrião, a reserva nutritiva e um envoltório. As principais funções da semente são: proteger o embrião e garantir a dispersão da planta.

→ Ciclo de vida das gimnospermas

O ciclo de vida das gimnospermas é mais complexo do que aquele observado em briófitas e pteridófitas. Nesse grupo, na maioria dos seus representantes, não se observa a presença de gametas masculinos flagelados, que necessitam de água para a reprodução, com exceção das cicadófitas e Ginkgo. Nas gimnospermas, observa-se a presença de grãos de pólen, que são os responsáveis por garantir que os gametas masculinos cheguem até o gameta feminino.

Vamos descrever aqui o ciclo de vida de um pinheiro, uma típica espécie de gimnosperma. Começaremos o ciclo a partir da planta adulta, que é a fase de esporófito, a fase dominante no ciclo de vida nesse grupo de plantas. Vale destacar que o ciclo dessa planta, assim como das outras espécies de plantas, possui alternância de gerações, em que verificamos a alternância entre uma fase de esporófito (diploide, 2n) e outra de gametófito (haploide, n).

Acima temos um esquema simplificado do ciclo de vida de uma gimnosperma.

O esporófito do pinheiro possui estruturas chamadas de estróbilos ou cones, que apresentam escamas onde estão localizados seus esporângios (estrutura onde são produzidos os esporos). Dois tipos de cones podem ser observados: alguns pequenos produtores de pólen (estróbilos masculinos) e alguns maiores onde são produzidos os óvulos (estróbilos femininos).

É comum observar, na maioria das gimnospermas, os estróbilos masculinos na parte mais baixa da árvore e os estróbilos femininos na parte superior, o que dificulta que a planta seja polinizada pelo pólen produzido por ela mesma.

Os cones produtores de pólen possuem células chamadas de microsporócitos ou células-mãe de micrósporo, que sofrem meiose e produzem quatro micrósporos (esporo que se desenvolve no gametófito masculino) haploides.

Esses micrósporos desenvolvem-se no grão de pólen. O grão de pólen é formado por duas células protalares (que não apresentam função aparente), uma célula do tubo e uma célula geradora, sendo, nessa fase, o microgametófito (gametófito masculino) imaturo.

Já nos cones femininos, encontramos os óvulos, que são formados pelo núcleo multicelular ou megasporângio (esporângio onde os megásporos são produzidos), o qual é envolto por um tegumento que apresenta uma abertura chamada de micrópila.

Em cada um dos megasporângios, observa-se a presença de apenas megasporócito ou célula-mãe do megásporo, o qual sofre meiose e forma o megásporo (esporo que se desenvolve no gametófito feminino) haploide. São formados quatro megásporos no final da divisão celular, porém apenas um deles é funcional e desenvolve-se em megagametófito (gametófito feminino).

Os grãos de pólen (microgametófito parcialmente desenvolvido) são liberados e levados pelo vento. Esse grão de pólen pode, então, atingir a escama de um cone feminino. Essa transferência do grão de pólen é denominada polinização.

Após a polinização, o grão de pólen é levado por meio de substâncias produzidas nas escamas, através da micrópila, até o megasporângio. Ele, então, germina formando o tubo polínico, que é responsável por transportar o gameta masculino até a oosfera. No megasporângio, ainda não ocorreu a meiose.

Quando consideramos o pinheiro, podemos observar que, aproximadamente um mês após a polinização, forma-se o megagametófito. O megagametófito, então, desenvolve-se e forma os arquegônios. Esse processo é demorado e pode ser estendido por mais de um ano nessas plantas.

O grão de pólen germinado segue lentamente seu caminho, com o tubo polínico crescendo através do tecido do megasporângio até o megagametófito, que ainda está se desenvolvendo. A célula geradora do grão de pólen forma uma célula estéril e uma célula espermatogênica, que se divide formando os gametas masculinos. Nessa etapa, dizemos que o grão de pólen é o microgametófito maduro.

O tubo polínico atinge a oosfera e descarrega os dois gametas masculinos no interior desse gameta feminino. Um dos núcleos do gameta masculino funde-se ao núcleo da oosfera, e outro sofre degeneração. Geralmente, no megagametófito dessas plantas, verifica-se a formação de vários arquegônios e, consequentemente, várias oosferas.

Com isso, há a fecundação de mais de uma oosfera e consequentemente o início da formação de vários embriões no interior de um único óvulo. Esse fenômeno é chamado de poliembrionia. Vale destacar, no entanto, que, apesar da poliembrionia acontecer, geralmente, apenas um embrião sobrevive.

Após a fecundação, cada óvulo desenvolve-se em semente. A semente cai no solo e, se encontrar um ambiente adequado, germina, dando origem a um novo esporófito.

→ Classificação das gimnospermas

Atualmente, observa-se a presença de quatro filos de gimnospermas com representantes viventes. São eles:

Os pinheiros fazem parte do grupo das coníferas.

• Coniferophyta: sem dúvidas, o maior grupo de gimnospermas. Nele, encontramos as famosas coníferas. Como exemplo de conífera, temos os pinheiros e sequoias. Nesse filo, encontramos mais de 600 espécies distintas.

As cicas são plantas utilizadas na ornamentação.

• Cycadophyta: grupo com gametas flagelados. Outra característica marcante é que nas cicadófitas temos plantas com folhas que lembram as palmeiras. Como exemplo de cicadófita, podemos citar as cicas.

Observe o formato típico das células de Ginkgo biloba.

• Ginkgophyta: grupo que possui apenas uma espécie vivente que é o Ginkgo biloba. Nessas plantas, observa-se também a presença de gametófito masculino flagelado. As folhas dessa planta assemelham-se a um leque.

• Gnetophyta: grupo que possui três filos (Welwitschia, Gnetum e Ephedra). Nesses três gêneros, encontramos características que os aproximam das angiospermas, como os cones, que são bastante similares às inflorescências.

                                           Angiosperma 

Atualmente são conhecidas cerca de 350 mil espécies de plantas. Desse total, mais de 250 mil são angiospermas.

A palavra angiosperma vem do grego angeios, que significa 'bolsa', e sperma, 'semente'. Essas plantas representam o grupo mais variado em número de espécies entre os componentes do reino Plantae ou Metaphyta.

Flores e frutos: aquisições evolutivas

As angiospermas produzem raiz, caule, folha, flor, semente e fruto. Considerando essas estruturas, perceba que, em relação às gimnospermas, as angiospermas apresentam duas "novidades": as flores e os frutos.

   
A flor e o fruto do maracujá

As flores podem ser vistosas tanto pelo colorido quanto pela forma; muitas vezes também exalam odor agradável e produzem um líquido açucarado - o néctar - que serve de alimento para as abelhas e outros animais. Há também flores que não têm peças coloridas, não são perfumadas e nem produzem néctar.

Coloridas e perfumadas ou não, é das flores que as angiospermas produzem sementes e frutos.

As partes da flor

Órgãos de suporte

Órgãos que sustentam a flor, tais como:

• pedúnculo – liga a flor ao resto do ramo.
• receptáculo – dilatação na zona terminal do pedúnculo, onde se inserem as restantes peças florais.

Órgãos de proteção

Órgãos que envolvem as peças reprodutoras propriamente ditas, protegendo-as e ajudando a atrair animais polinizadores. O conjunto dos órgãos de proteção designa-se perianto. Uma flor sem perianto diz-se nua.

• cálice – conjunto de sépalas, as peças florais mais parecidas com folhas, pois geralmente são verdes. A sua função é proteger a flor quando em botão. A flor sem sépalas diz-se assépala. Se todo o perianto apresentar o mesmo aspecto (tépalas), e for semelhante a sépalas diz-se sepaloide. Neste caso diz-se que o perianto é indiferenciado.
• corola – conjunto de pétalas, peças florais geralmente coloridas e perfumadas, com glândulas produtoras de néctar na sua base, para atrair animais. A flor sem pétalas diz-se apétala. Se todo o perianto for igual (tépalas), e for semelhante a pétalas diz-se petaloide. Também neste caso, o perianto se designa indiferenciado.

Órgãos de reprodução

Folhas férteis modificadas, localizadas mais ao centro da flor e designadas esporófilos. As folhas férteis masculinas formam o anel mais externo e as folhas férteis femininas o interno.

• androceu – parte masculina da flor, é o conjunto dos estames. Os estames são folhas modificadas, ou esporófilos, pois sustentam esporângios. São constituídas por um filete (corresponde ao pecíolo da folha) e pela antera (corresponde ao limbo da folha);
• gineceu – parte feminina da flor, é o conjunto de carpelos. Cada carpelo, ou esporófilo feminino, é constituído por uma zona alargada oca inferior designada ovário, local que contém óvulos. Após a fecundação, as paredes do ovário formam o fruto. O carpelo prolonga-se por uma zona estreita, o estilete, e termina numa zona alargada que recebe os grãos de pólen, designada estigma. Geralmente o estigma é mais alto que as anteras, de modo a dificultar a autopolinização.

Os frutos contêm e protegem as sementes e auxiliam na dispersão na natureza. Muitas vezes eles são coloridos, suculentos e atraem animais diversos, que os utiliza como alimento. As sementes engolidas pelos animais costumam atravessar o tubo digestivo intactas e são eliminadas no ambiente com as fezes, em geral em locais distantes da planta-mãe, pelo vento, por exemplo. Isso favorece a espécie na conquista de novos territórios.

As angiospermas foram subdivididas em duas classes: as monocotiledôneas e as dicotiledôneas.

São exemplos de angiospermas monocotiledôneas: capim, cana-de-açúcar, milho, arroz, trigo, aveias, cevada, bambu, centeio, lírio, alho, cebola, banana, bromélias e orquídeas.

São exemplos de angiospermas dicotiledôneas: feijão, amendoim, soja, ervilha, lentilha, grão-de-bico, pau-brasil, ipê, peroba, mogno, cerejeira, abacateiro, acerola, roseira, morango, pereira, macieira, algodoeiro, café, jenipapo, girassol e margarida.

Monocotiledôneas e dicotiledôneas: algumas diferenças

Entre as angiospermas, verificam-se dois tipos básicos de raízes: fasciculadas e pivotantes.

Raízes fasciculadas - Também chamadas raízes em cabeleira, elas formam numa planta um conjunto de raízes finas que têm origem num único ponto. Não se percebe nesse conjunto de raízes uma raiz nitidamente mais desenvolvida que as demais: todas elas têm mais ou menos o mesmo grau de desenvolvimento. As raízes fasciculadas ocorrem nas monocotiledôneas.

Raízes pivotantes - Também chamadas raízes axiais, elas formam na planta uma raiz principal, geralmente maior que as demais e que penetra verticalmente no solo; da raiz principal partem raízes laterais, que também se ramificam. As raízes pivotantes ocorrem nas dicotiledôneas.

Raiz fasciculada e pivotante, respectivamente

Em geral, nas angiospermas verificam-se dois tipos básicos de folhas: paralelinérvea e reticulada.

Folhas paralelinérveas - São comuns nas angiospermas monocotiledôneas. As nervuras se apresentam mais ou menos paralelas entre si.

Folhas reticuladas - Costumam ocorrer nas angiospermas dicotiledôneas. As nervuras se ramificam, formando uma espécie de rede.

Existem outras diferenças entre monocotiledôneas e dicotiledôneas, mas vamos destacar apenas a responsável pela denominação dos dois grupos.

O embrião da semente de angiosperma contém uma estrutura chamada cotilédone. O cotilédone é uma folha modificada, associada a nutrição das células embrionárias que poderão gerar uma nova planta.

• Sementes de monocotiledôneas. Nesse tipo de semente, como a do milho, existe um único cotilédone; daí o nome desse grupo de plantas ser monocotiledôneas (do grego mónos: 'um', 'único'). As substâncias que nutrem o embrião ficam armazenadas numa região denominada endosperma. O cotilédone transfere nutrientes para as células embrionárias em desenvolvimento.
• Sementes de dicotiledôneas. Nesse tipo de semente, como o feijão, existem dois cotilédones - o que justifica o nome do grupo, dicotiledôneas (do grego dís: 'dois'). O endosperma geralmente não se desenvolve nas sementes de dicotiledôneas; os dois cotilédones, então armazenam as substâncias necessárias para o desenvolvimento do embrião.

Resumo: Monocotiledôneas vs Dicotiledôneas

	MONOCOTILEDÔNEAS	DICOTILEDÔNEAS
raiz	fasciculada  (“cabeleira”)	pivotante ou axial (principal)
caule	em geral, sem crescimento em espessura (colmo, rizoma, bulbo)	em geral, com crescimento em espessura (tronco)
distribuição de vasos no caule	feixes líbero-lenhosos “espalhados”(distribuição atactostélica = irregular)	feixes líbero-lenhosos dispostos em círculo  (distribuição eustélica = regular)
folha	invaginante: bainha desenvolvida; uninérvia ou paralelinérvia.	peciolada: bainha reduzida; pecíolo;   nervuras reticuladas ou peninérvias.
Flor	trímera (3 elementos ou múltiplos)	dímera, tetrâmera ou pentâmera
embrião	um cotilédone	2 cotilédones
exemplos	bambu; cana-de-açúcar; grama; milho; arroz; cebola; gengibre; coco; palmeiras.	eucalipto; abacate; morango; maçã; pera; feijão; ervilha; mamona; jacarandá; batata.