Gimnospermas e angiospermas: Uma história de sucesso vegetal
Floresta
de coníferas no norte da Califórnia. As coníferas são o grupo mais
numeroso e de maior distribuição geográfica entre as gimnospermas: são
cerca de 50 gêneros e 550 espécies.
Uma das
maiores inovações que sugiram no decorrer da evolução das plantas
vasculares foi a semente. Essa estrutura protege e alimenta o embrião
dos vegetais, justamente nos estágios mais delicados da germinação. Por
isso, as
gimnospermas e
angiospermas (também chamadas de
fanerógamas),
têm vantagem sobre os grupos de vegetais que se reproduzem por meio de
esporos. A prova disso é que existe um número muito superior de
espécies vegetais produtoras de sementes do que de plantas fazem uso de
esporos para se propagar.
As
angiospermas são
as plantas que apresentam o maior sucesso evolutivo nos dias atuais --
se compararmos o número de espécie de angiospermas e gimnospermas,
poderemos notar que o primeiro grupo de plantas conta com cerca de 235
mil espécies viventes contra 720 espécies do segundo grupo. Isso
significa que as angiospermas sofreram inúmeras mutações gênicas para
poderem se adaptar aos mais variados tipos de ambiente.
Contudo,
para melhor compreender esse grupo de plantas, é preciso voltar no
tempo e analisar como viviam suas ancestrais. Por volta de 360 milhões
de anos atrás, no final do
Período Devoniano e início do Carbonífero, o
movimento das placas tectônicas promoveu sérias mudanças no clima da
Terra: o clima quente e úmido, tornou-se muito frio e seco. Além disso, o
nível do mar sofreu redução entre 100 e 200 metros. Nesse contexto, as
plantas ancestrais das gimnospermas e angiospermas, as
progimnospermas iniciaram sua jornada evolutiva.
A ancestralidade das progimnospermas com as fanerógamas atuais se comprova pela presença de uma estrutura chamada
câmbio vascular bifacial
– em outras palavras, um tecido que produz xilema e floema secundário.
Esse é um detalhe interessante, porque o câmbio vascular bifacial só
existe nas plantas produtoras de sementes, ou seja, gimnospermas e
angiospermas.
Semente nua
Por meio
das gimnospermas, pela primeira vez na história evolutiva das plantas,
aparecem a semente e a flor. As flores desses vegetais são chamadas de
estróbilos
ou pinhas e são polinizadas pelo vento. Por serem mais primitivas que
as angiospermas, as flores das gimnospermas não liberam a ferramenta
necessária para atrair polinizadores -- o perfume. A palavra
"gimnosperma" significa "semente nua" e essa denominação se deve ao fato
dos óvulos e sementes ficarem expostos sobre as superfícies dos
esporófilos, ou seja, sem a proteção do fruto, como ocorre com as angiospermas.
Esse grupo de vegetais foi o primeiro a conquistar, de forma
definitiva, o ambiente terrestre pois a fecundação não depende mais da
água para acontecer e, ainda, o embrião fica protegido contra a
desidratação em uma "capa" que também contém nutrientes para o seu
desenvolvimento -- tudo isso é a semente. Por isso, as gimnospermas são
consideradas os "répteis" do Reino Plantae. Muitas vezes, os nomes das
estruturas das plantas assusta, num primeiro momento, mas não é
complicado se os termos técnicos forem "traduzidos" para a linguagem do
cotidiano: por exemplo, as gimnospermas e angiospermas são
espermatófias ou seja, produtoras de sementes. Também, quando se fala sobre plantas
vasculares, significa que elas possuem raiz, caule e folhas.
Grupos de Gimnospermas
As gimnospermas se dividem em quatro grupos: Cycadophyta (cicadáceas),
Ginkgophyta (ginkgos), Coniferophyta (coníferas) e Gnetophyta
(gnetófitas).
As coníferas são o grupo mais numeroso e de maior
distribuição geográfica, dentre as gimnospermas: são cerca de 50 gêneros
e 550 espécies. Nesse grupo, está a árvore mais alta do mundo, a
sequóia (
Sequoia sempervirens), que pode atingir mais de 117 metros de altura e seu tronco chega aos 11 metros de diâmetro
Os pinheiros são as gimnospermas mais comuns, com mais ou menos 90
espécies e, assim como as outras coníferas, suas folhas são adaptadas a
ambientes áridos. Mas as peculiaridades das "arvores de natal" não para
por aí: muitas espécies produzem sementes aladas, para que o vento as
carregue por grandes distâncias e, algumas espécies como o
Pinus contorta,
desenvolveram estróbilos que só liberam as sementes quando expostos a
altas temperaturas -- após um incêndio em um bosque desses pinheiros, as
árvores ficam queimadas, mas seus estróbilos se abrem, liberam as
sementes e a espécie se restabelece (isso em condições naturais, sem a
interferência humana).
Ciclo de vida das Gimnospermas
O ciclo de vida de todos os vegetais é chamado haplodiplobionte, pois
apresenta uma fase haplóide (n) e uma fase diplóide (2n). O ciclo de
vida do Pinheiro do Paraná, também conhecido por araucária, é exemplo
clássico do ciclo de vida das gimnospermas e, acontece da seguinte
maneira: As células-mãe dos grãos de pólen (microsporócito) dividem-se
por meiose e, cada estrutura dessa produz quatro micrósporos haplóides
(n). Os micrósporos transformam-se em grãos de pólen que, são liberados e
carregados pelo vento. Então, quando o gameta masculino atinge o óvulo,
inicia-se a germinação e a formação do tubo polínico.
Mais ou
menos depois de 30 dias, o megasporócito sofre mitose e nasce uma
estrutura chamada megagametófito, que, por sua vez, origina os
arquegônios. Após 15 meses, o tubo polínico atinge a oosfera e ocorre a
fecundação -- forma-se, então, o zigoto que vai se transformar em
embrião. Quando a semente está madura, o embrião já possui estruturas
precursoras da raíz, caule e folhas -- então, a semente cai no solo
para germinar.
Segue abaixo um esquema simplificado desse ciclo:
Angiospermas
A maioria das plantas que conhecemos são angiospermas, que pertencem à
divisão Antophyta das gimnospermas. Essas plantas correspondem a pelo
menos 230 mil espécies, ou seja, são o maior grupo de seres
fotossintetizantes. Do eucalipto, com mais de 100 metros, até plantinhas
com 1 mm de comprimento, as angiospermas literalmente são campeãs em
diversidade de vida vegetal na Terra.
As angiospermas se dividem
em duas classes: monocotiledôneas (como a cana-de-açúcar) e
dicotiledôneas (como o feijão). Para saber a qual desses grupos uma
planta pertence, deve-se reparar nas características da folha: se ela
tiver uma nervura no meio, dividindo-a em duas partes, como as folhas de
uma roseira, ela será dicotiledônea e, se não apresentar essa
característica, será monocotiledônea. Abaixo, o quadro ilustra as
principais diferenças entre essas duas classes de angiospermas:
Apesar das angiospermas compartilharem com as gimnospermas aspectos
reprodutivos básicos, elas diferem em muitas características. Por
exemplo, a flor apresenta carpelos e, nas sementes, o alimento fica
armazenado em uma estrutura chamada endosperma.
As flores das
angiospermas produzem néctar, substância nutritiva que atrai animais
polinizadores, ou seja, que levam o pólen de uma planta para outra e,
assim, ocorre a união dos gametas. Então, forma-se o embrião que fica
protegido dentro de uma semente -- e ela fica envolta no fruto,
característica especial desse grupo de vegetais.
Algumas
angiospermas desenvolveram interdependência com determinadas espécies de
animais, ou seja, apenas uma espécie de animal pode disseminar a
planta. Um bom exemplo disso é a relação do lobo-guará com a lobeira:
essa planta só germina se suas sementes passarem pelo trato digestório
do maior canídeo sul americano.
Todos os aspectos atrativos das
flores, como o aroma e as cores são artifícios criados pelas
angiospermas para atrair animais polinizadores, como morcegos, abelhas,
aves, etc. Essas adaptações são uma grande vantagem de sobrevivência em
relação aos outros grupos vegetais. Para se ter uma idéia, só as abelhas
formam um batalhão de 20 mil espécies de polinizadores.
A Flor
As flores, de maneira geral, são formadas pelas seguintes estruturas:
Pêndulo: Eixo de sustentação;
Receptáculo: Dilatação do pêndulo;
Cálice: Conjunto de sépalas com a função de proteger o botão floral;
Corola: Conjunto de pétalas;
Androceu: estames, que formam o sistema reprodutor masculino;
Ginenceu: Sistema reprodutor feminino (pistilo)
Filete: estrutura que sustenta a antera.
Antera: abriga
os sacos polínicos (onde se formam os micrósporos). Após sofrer mitose,
cada micrósporo se transforma em um grão de pólen.
Abaixo, você pode conferir o desenho esquemático de uma flor:
Os esporófilos femininos de uma angiosperma são os carpelos e, cada um é
formado pelo estigma, estilete e ovário. A reprodução desse grupo de
vegetais apresenta três etapas básicas: polinização, germinação do grão
de pólen, e fertilização. Depois que ela acontece, o óvulo se transforma
na semente e o ovário no fruto.
O esquema abaixo, ilustra o ciclo reprodutivo de uma angiosperma:
O quadro abaixo resume as principais diferenças entre as Gimnospermas e Angiospermas:
