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De onde vieram as primeiras sementes?

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Por Patrick Pester

publicado 16 de novembro de 2024

Desde delicados dentes-de-leão até poderosos carvalhos, milhões de plantas usam sementes para se reproduzirem. Mas de onde vieram as primeiras sementes? 

 

As sementes ajudaram as plantas a evoluir para uma variedade impressionante de formas que enchem o nosso mundo de cor e nos fornecem alimentos e medicamentos. É difícil imaginar onde estariam as plantas hoje sem sementes. Isso levanta uma questão: de onde vieram as primeiras sementes?

As plantas começaram a usar sementes para se reproduzirem no final do período Devoniano (419 milhões a 359 milhões de anos atrás). Os cientistas ainda estão estudando as origens evolutivas exatas das sementes, mas os primeiros fósseis confirmados de plantas com sementes datam da era Famenniana, que começou há cerca de 372 milhões de anos.

Por exemplo, fósseis Famennianos da planta Elkinsia polymorpha descobertos na Virgínia Ocidental revelam brotos com sementes, de acordo com o Museu de Paleontologia de Berkeley, da Universidade da Califórnia . Os pesquisadores também encontraram outros exemplos de sementes antigas na Europa e na China .

Gerhard Leubner , professor de bioquímica vegetal cuja equipe se concentra na pesquisa científica de sementes na Royal Holloway, Universidade de Londres, disse que as plantas provavelmente desenvolveram sementes logo depois de começarem a crescer na terra.

“Eles emergiram do mar há cerca de 450 milhões de anos”, disse Leubner ao WordsSideKick.com. “Um pouco mais tarde, houve uma fase em que as samambaias dominaram o mundo e tinham esporos, e a partir desses esporos acredita-se que as sementes das plantas evoluíram.”

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Algumas plantas – incluindo musgos, algas e samambaias – continuam a usar esporos, em vez de sementes, para se reproduzirem, de acordo com um artigo de 2019 no The Conversation de Marjorie Lundgren , pesquisadora sênior em fisiologia ambiental vegetal na Universidade de Lancaster, no Reino Unido. 

Um esporo é composto de uma única célula com o DNA de uma planta-mãe, enquanto uma semente é um organismo multicelular mais complexo que normalmente requer dois pais. Um esporo monoparental deve primeiro se desenvolver em uma espécie de estágio pré-planta chamado gametófito, só se tornando uma planta quando dois desses gametófitos se unem para a fertilização. de uma planta macho As sementes, por outro lado, saltam esta fase porque uma planta fêmea produz sementes a partir do pólen após a fertilização.

Leubner explicou que as sementes têm muitas vantagens sobre os esporos. Eles podem ser muito maiores e ter cascas duras e protetoras, o que os torna mais resistentes. Eles também podem armazenar alimentos para fornecer à nova planta uma fonte imediata de energia.

Um conker, uma semente caída de um castanheiro-da-índia ( Aesculus hippocastanum ). (Crédito da imagem: Michael Roberts via Getty Images)

Os esporos também normalmente requerem muita umidade para evitar que sequem, enquanto as sementes são capazes de se adaptar a muitos ambientes diferentes, o que provavelmente foi o que impulsionou sua evolução, observou Leubner. “Não é que os esporos não estejam adaptados, mas as sementes tornaram-se mais sofisticadas”, disse Leubner.

Tanto os esporos como as sementes podem entrar num estado chamado dormência, que envolve atrasar a sua germinação – desenvolvimento numa planta – até que as condições sejam óptimas. Leubner observou que a capacidade das sementes de sobreviver em diferentes habitats, combinada com a dormência, permitiu-lhes serem flexíveis e diversificarem-se.

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A dormência foi uma enorme vantagem para as plantas e tornou as sementes capazes de uma espécie de “viagem multidimensional”, disse Charles Knight , biólogo evolucionista de plantas da Universidade Politécnica do Estado da Califórnia.

As sementes são “multidimensionais, pois podem viajar longas distâncias com suas adaptações para serem fisgadas na pele ou carregadas pelo vento”, disse Knight à WordsSideKick.com. "Mas eles também podem viajar no tempo. Podem viajar através de gerações porque podem permanecer dormentes no solo e germinar centenas, senão milhares, de anos depois."