Limitação das plantas sem sistema vascular:...
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Plantas vasculares sem sementes
Recordando aula anterior:
Briófitas – embriófitas sem sistema vascular
Adaptações das briófitas ao ambiente terrestre:
• Proteção da planta contra dissecação. • Proteção da planta contra dissecação.
• Gametângios e esporângios multicelulares.
• Proteção de gametas e esporos contra a dissecação.
• Coordenação da fecundação com a presença de água no
ambiente.
Limitação das plantas sem sistema vascular:
TAMANHO
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período
(milhões)
http://www.geology.ohio-state.edu/
Siluriano
http://www.palaeobotany.org/
Enciclopédia Britânica, modificada
Primeiras evidências de plantas terrestres (mais resistentes à decomposição):
• esporos arranjados em tétrades*• cutícula com estômatos• traqueídes *
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Sistema vascularComposto por floema e xilema
Xilema:Na maturidade: células mortas com
parede celular com espessamentos e
impregnada com lignina (polímero
complexo de compostos fenólicos).
Composto por dois tipos de células:
• traqueídes• traqueídes
• elementos do vaso (só encontrado em
angiospermas e algumas
gimnospermas)
tipos diferentes de
elementos de vaso
Foi verificado que células maduras do xilema de mutantes de Arabidopsis
incapazes de acumular lignina colapsam (Sierburth, L. 2001).
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Floema:
Na maturidade composto de células
vivas: elementos do tubo crivado e
células companheiras
Sistema vascularComposto por floema e xilema
milhões de anos de
evolução
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Evolução do estelo (cilindro central)
sifonostelo
Filos:
Rhyniophyta*
Zosterophyllophyta*
Lycopodiophyta
Filos:
Trimerophytophyta*
Pteridophyta
plantas vasculares
cortex
feixes vasculares
medula
protostelo
eustelo
plantas vasculares
com sementes
A evolução do sistema vascular
permitiu o aparecimento de plantas
com mais de 100 m de altura* filos extintos
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Ciclo de vida:
alternância de gerações heteromórficas
redução do gametófito
embriófitas
plantas
inferiores
algas filamentosas briófitas psilotófitaspteridófitas gimnospermas angiospermas
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esporângios
Filo Rhyniophyta(extinto)
Neste filo estão incluídas as primeiras plantas
vasculares (420 – 380 milhões de anos atrás,
Siluriano/Devoniano). • esporângios terminais
• estelo do tipo protoestelo, com
protoxilema interno e metaxilema
externo
Cooksonia (2,5 cm) Cooksonia
esporângios
não há registro fóssil para a parte subterrânea
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Características:• não há diferenciação entre raízes,
caules e folhas.
• caule cilíndrico, dicotomicamente
ramificado.
• esporângios terminais.
• mantém-se eretas pela pressão de
turgor
plantas como estas ocorriam em todo o
Cooksonia caledonica
6 cm
plantas como estas ocorriam em todo o
mundo e viviam provavelmente
próximas da água.
Filo Rhyniophyta(extinto)
C. hemisphaericaseção transversal
do protoestelo
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Filo Rhyniophyta(extinto)corte transversal de
um caule fossilizado
c c
corte transversal da epiderme
Planta recoberta por uma cutícula.
Presença de epiderme verdadeira com estômatos.
Cortex com parênquima clorofilado
Floema e xilema
Protostelo com protoxilema interno e metaxilema externo.
http://www.abdn.ac.uk/rhynie/rhynia.htm
estômato
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Filo Rhyniophyta(extinto)
Plantas como as
deste filo são os
prováveis
ancestrais da
maioria das plantas
atuais.
esporófito
Rhynia
atuais.
Figura do site: facstaff.bloomu.edu/chamuris/222/index.html
20 cm
ΟΟΟΟ 3 mm
rizoma
rizóides
Devoniano
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Filo Zosterophyllophyta(extinto)
Fósseis encontrados entre 408 – 370
milhões de anos atrás (Devoniano)
Semelhanças com o filo Rhyniophyta:
• não há diferenciação entre raízes, caules
e folhas
• caule cilíndrico, e dicotomicamente
facstaff.bloomu.edu/chamuris/222/index.html
• caule cilíndrico, e dicotomicamente
ramificado
Viviam provavelmente em ambientes
alagadosZosterophyllum
Diferenças:
• esporângios laterais.
• protoestelo com protoxilema
externo e metaxilema interno.
15 cm
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Filo PsilotophytaPsilotum
Tmesipteris
Filo de plantas vasculares mais simples existentes.
Total de 8 – 10 espécies divididas entre dois gêneros:
Psilotum – ocorre no Havaí, Japão e Nova Zelândia
Tmesipteris – ocorre na Austrália
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Esporófito externamente
bastante parecido com o de
Rhynia.
Esporófito:
• Pequeno (até 30 cm)
• Sem raízes ou folhas (pequenos • Sem raízes ou folhas (pequenos
apêndices na forma de escamas,
chamadas de enações)
• Rizomas com rizóides
• Caule dicotomicamente ramificado
• Esporângios terminais
(homosporada)
• Protoestelo com protoxilema
interno e metaxilema externoFilo Psilotophyta
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Tmesipteris
rizóides
Gametófito subterrâneo,
aclorofilado associado a
fungo simbiôntico
Esporófito epífita, crescendo
sobre troncos de árvores e
samambaias arbóreas.
esporófitogametófito
Filo Psilotophyta
0,5 cm
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Ciclo de vida
com
alternância de
gerações
heteromórficas
em que
predomina a
geração
esporofítica
esporos
gametófito
meiose
esporângios
2 mm
30 cm esporofítica
Figura do site: facstaff.bloomu.edu/chamuris/222/index.html, modificada
arquegônio
anterídio
esporófito zigoto
fecundação
geração n
geração 2n
30 cm
Filo Psilotophyta
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Atualmente existem dois filos de
plantas vasculares sem sementes:
• Lycopodiophyta
• Pteridophyta
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Filo LycopodiophytaSelaginella
Linha evolutiva diferente de todas
as outras plantas vasculares:
• esporângios laterais
• protoestelos com metaxilema
interno e protoxilema externo.
• ancestral provável: uma
Zosterophyllophyta
Lycopodium
Isoetes
Zosterophyllophyta
Várias ordens extintas.
Três famílias atuais:
Lycopodiaceae
Selaginellaceae
Isoetaceae
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Lycopodiophyta comuns do período Carbonífero(360 milhões de anos atrás)
• existiam licófitas herbáceas e arbóreas (arbóreas extintas)
• árvores de 10 – 35 m de altura• sistema radicular radial• parte aérea fotossintetizante• apresentavam algum crescimento
secundário (câmbio vascular)• microfilos com metros de extensão
http://www.devoniantimes.org/who/pages/lycopsid.html
• microfilos com metros de extensão
Filo Lycopodiophyta
Carbonífero
etapas do
desenvolvimento
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Plantas dos filo Lycopodiophyta possuem microfilos
Evolução de microfilos e megafilos
Microfilos
(contém um
único feixe
vascular)enação
tecido
vascular
microfilo
Megafilos
(têm complexo
sistema de
nervuras)
vascular megafilo
Atualmente somente plantas do filo Lycopodiophyta possuem microfilos.
ramificação do tipo
pseudomonopodial
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Família: Lycopodiaceae
• Cerca de 400 espécies dividas
entre 15 gêneros.
• Ocorrem do ártico aos trópicos
sendo que a maioria das espécies é
tropical.
• São freqüentemente epífitas.
Esporófito:
Rizoma ramificado com caules eretos e
raízes adventícias.
Gametófito:
Dependendo da espécie, autotrófico ou
heterotrófico.
Filo Lycopodiophyta
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Lycopodiaceaeestróbilo
Esporângios ao longo do caule (A) ou
reunidos em estruturas chamadas de
B
esporângios
esporófilo (microfilo fértil)
reunidos em estruturas chamadas de
estróbilos (B).
Homosporadas
Filo Lycopodiophyta
A
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Família: Selaginellaceae
700 espécies reunidas em um único
gênero: Selaginella
A maioria das espécies é tropical.
Podem ser facilmente
distinguidas dos membros
da família Lycopodiaceae
devido a presença da
lígula.
Filo Lycopodiophyta
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Heterosporadas; esporos
diferentes germinam dando
origem a gametófitos
femininos e masculinos muito
reduzidos.
megaesporófilo
Selaginellaceae
estróbilo
microesporângeos
megaesporângeos
microesporófilo
estróbilo
Filo Lycopodiophyta
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Isoetaceae
Freqüentemente aquáticas.
Esporófito:
•Caule subterrâneo curto e suculento de
onde saem microfilos e raízes
•Ocorre crescimento secundário
•Heterosporadas
Isoetes
Filo Lycopodiophyta
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Ciclo de vida de
Lycopodium
(homosporada)
alternância de
gerações
Filo Lycopodiophyta
gerações
heteromórficas
em que
predomina a
geração
esporofítica
http://www.uniovi.es/bos/Asignaturas/Botani
ca/Imagenes/Lycopodium%20clavatum%20(
Lycopodiophyta,%20Lycopodiales).JPG
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Família: Selaginellaceae
Ciclo de vida de
Selaginella
(heterosporada)
alternância de
gerações gerações
heteromórficas
em que
predomina a
geração
esporofítica
Filo Lycopodiophyta
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Evolução de plantas terrestres
http://www.abdn.ac.uk/rhynie/intro.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Evolutionary_history_of_plants
http://www.ucmp.berkeley.edu/IB181/VPL/Dir.html
http://www.palaeobotany.org/
Evolução da vida ao longo das eras geológicas:
http://universe-review.ca/R10-23-plants.htmhttp://universe-review.ca/R10-23-plants.htm
http://sci.waikato.ac.nz/evolution/plantEvolution.shtml
http://evolution.berkeley.edu/ (tópicos de interesse para professores,
com guias para aulas práticas simples para alunos de escolas)