As espermatófitas ou fanerógamas, também conhecidos como "plantas com sementes", são uma grande linhagem monofilética de plantas que pertence ao grupo das lignofitas (plantas lenhosas) e nas quais tanto angiospermas (plantas com flores) quanto gimnospermas (coníferas e semelhantes).
Os espermatófitos formam um grupo separado dos lignófitos, graças à característica compartilhada do desenvolvimento da semente, que é descrita nos livros didáticos como uma "novidade evolutiva" para o grupo..
A palavra "espermatófito" significa literalmente "plantas com sementes", pois vem das palavras gregas "esperma ", o que significa semente, e "Fiton", o que planta significa.
Os espermatófitos são um dos organismos mais importantes do planeta, pois tanto as angiospermas quanto as gimnospermas são dois grupos extremamente abundantes e essenciais para o funcionamento de praticamente todos os ecossistemas terrestres..
Se você pensar rapidamente, as plantas com sementes são provavelmente o grupo mais familiar para a maioria das pessoas, não apenas do ponto de vista nutricional (já que óleos, amidos e proteínas são obtidos das sementes de muitas plantas), mas também do ponto de vista paisagístico.
As sequoias gigantes da Califórnia, as grandes e frondosas árvores da floresta amazônica, lírios e rosas, arroz, aveia, milho, trigo e cevada, entre milhares de outras, são espermatófitas..
Índice do artigo
- A principal característica dos espermatófitos ou fanerogâmicos é a produção de sementes após a polinização, ou seja, como produto resultante da fusão de duas células sexuais..
- Eles são organismos fotossintéticos, ou seja, eles têm cloroplastos que contêm clorofila, então eles podem converter a energia da luz dos raios do sol em energia química utilizável.
- O corpo desses vegetais é dividido em raiz, caule e folhas.
- Algumas espermatófitas, as angiospermas, produzem flores e dessas flores originam-se os frutos, que são aqueles que contêm as sementes..
- As gimnospermas não produzem flores, mas possuem estruturas especializadas para sustentar as sementes..
- A maioria dos espermatófitos possui tecido vascular bem desenvolvido, composto de tecido do xilema e traqueídeos..
- Eles estão amplamente distribuídos pela biosfera, ocupando assim centenas de habitats diferentes.
- Eles podem ou não ter tecidos de crescimento secundário.
As plantas com flores (angiospermas) crescem em praticamente qualquer região habitável da Terra (exceto florestas de coníferas) e podem até dominar alguns ecossistemas aquáticos. Portanto, eles são capazes de habitar:
- Desertos
- Planícies
- Regiões montanhosas
- Oceanos, mares e rios
Da mesma forma, as gimnospermas, outras plantas com sementes, também apresentam grande plasticidade quanto ao habitat que podem ocupar, embora sejam mais restritas aos ambientes terrestres e não aquáticos..
As plantas com sementes pertencem à divisão Spermatophyta. Nesta divisão estão agrupadas as samambaias com sementes "Pteridospermas", as Gimnospermas e as Angiospermas..
As samambaias-sementes são um grupo composto principalmente de plantas fósseis, então os espermatófitos são frequentemente considerados gimnospermas e angiospermas..
A palavra "gimnosperma" significa "plantas com sementes nuas" (gimnos, que significa "nu" e esperma, que significa "semente").
Dependendo do estudo em análise, esse grupo de plantas é um grupo "não natural", pois seus membros são de origem parafilética, o que significa que nem todos possuem o mesmo ancestral comum; ou é um grupo monofilético, irmão das angiospermas.
- Os membros do grupo encontram-se nesta divisão porque compartilham a característica comum (apomorfia) de não produzir flores.
- Além disso, essas plantas possuem estruturas conhecidas como "cones", algumas femininas e outras masculinas..
- As sementes não são encapsuladas dentro da parede de uma fruta após a fertilização.
- Eles têm folhas enroladas em forma de agulha que são abundantes em ceras..
As gimnospermas são divididas nas seguintes linhagens:
- Cycadophyta, a linhagem considerada a mais básica
- Ginkgophyta
- Coniferophyta, coníferas
- Gnetophyta o Gnetales, às vezes classificado dentro do grupo de coníferas
As plantas com flores são, ao contrário, um grupo monofilético comprovado, considerado um grupo irmão das gimnospermas. Eles são de longe o grupo de plantas mais abundante, diverso e bem-sucedido de todos, compreendendo mais de 95% de todas as espécies de plantas vivas hoje..
São também uma das plantas mais importantes para o sistema econômico mundial, pois não são exploradas apenas para a produção de alimentos, mas também para a extração de diversos tipos de matéria-prima..
- Todas as angiospermas têm flores, geralmente bissexuais (ambos os sexos na mesma flor).
- Suas sementes são encapsuladas em um ovário, que se desenvolve em uma fruta.
- Eles geralmente exibem fertilização dupla.
As angiospermas constituem um grupo extremamente abundante e diverso, cuja classificação é objeto de estudo de muitos especialistas da área, pelo que existem algumas discrepâncias entre uma classificação e outra. Porém, entre os mais aceitos está que este grupo compreende os clados:
- Amborellales
ou Nymphaeales
- Austrobaileyales
- Magnólidos
ou Laurales
ou Magnoliales
ou Canellales
o Piperales
ou Monocots
ou Commelinidos
ou Eudicotiledôneas
O ciclo de vida dos espermatófitos é conhecido como "esporo", onde o esporófito predomina e as sementes são produzidas e o gametófito, ao contrário de outros grupos de plantas, é reduzido dentro do óvulo ou grão de pólen..
A partir disso, entende-se que todas as plantas com sementes possuem alternância de gerações, uma gametofítica e outra esporofítica, mas o gametófito só se desenvolve quando as plantas atingem a idade adulta ou a fase reprodutiva..
Os esporófitos são aqueles que carregam as estruturas especializadas onde os gametófitos feminino e masculino são produzidos. Microsporangia produzem grãos de pólen (masculino) e megasporangia produzem megásporos ou óvulos (feminino).
Em alguns casos, tanto o megasporângio quanto o microsporângio são encontrados em diferentes indivíduos ou estruturas (gimnospermas), mas, geralmente, na maioria das plantas, ambos estão na mesma estrutura conhecida como flor (angiospermas).
Uma flor é uma estrutura especializada para reprodução e surge do caule como uma "extensão" do corpo da planta..
O megasporângio contido nas flores possui um "recipiente" (o ovário) que funciona na recepção dos grãos de pólen, que são produzidos pelo microsporângio (da mesma flor ou de flores diferentes).
Os óvulos dentro do ovário têm todos os nutrientes necessários para apoiar o desenvolvimento do embrião, da semente e do fruto, um processo que ocorre após a polinização e fertilização do óvulo por um grão de pólen.
As sementes assim produzidas podem se dispersar por diversos meios e, uma vez germinadas, formam um novo esporófito que pode repetir o ciclo de vida..
Os espermatófitos são plantas extremamente diversas, com ciclos de vida, formas, tamanhos e modos de vida muito diferentes.
A este grupo pertencem todas as plantas com flores que conhecemos, praticamente todas as plantas que consumimos como alimento e as grandes e majestosas árvores que compõem as florestas e selvas que sustentam a vida dos animais..
- A maçã, típica do outono em muitos países sazonais, pertence à espécie Malus domestica, Faz parte da divisão Magnoliophyta e da ordem Rosales..
- Pinus mugo é uma espécie de pinheiro arbustivo que cresce nos Alpes e da qual são extraídos alguns compostos com propriedades expectorantes, antiasmáticas e desinfetantes.
- O pão que o homem consome diariamente é feito com farinhas produzidas a partir das sementes do trigo, espécie de angiosperma pertencente ao gênero Triticum e que recebe o nome de Triticum aestivum.
A evolução das plantas com sementes está intimamente relacionada à evolução de duas estruturas: sementes e grãos de pólen..
A evolução das sementes é um processo que ocorreu em várias etapas, mas não se conhece a seqüência exata delas, podendo ter ocorrido duas ou mais ao mesmo tempo. A seguir, são apresentados os “passos” da evolução das sementes conforme propõem alguns autores:
O termo se refere à formação de dois tipos de esporos haplóides (com metade da carga cromossômica da planta que os originou) dentro de dois esporângios diferentes.
- Megásporos: grandes e pequenos em número, produzidos por meiose em uma estrutura conhecida como megásporângio. Cada megásporo se desenvolve dentro do gametófito feminino, no qual são encontrados arquegônios.
- Microsporos: os produtos meióticos do microsporângio. Os micrósporos se originam do gametófito masculino, no qual os anterídios são encontrados.
É considerada uma das "etapas" essenciais durante a evolução dos espermatófitos, pois a condição ancestral consistia em homosporium, ou seja, a produção de apenas um tipo de esporos (esporos iguais)..
Além da formação de dois tipos diferentes de esporos, os espermatófitos desenvolveram outra condição conhecida como endosporia, que consiste no desenvolvimento completo do gametófito feminino dentro da parede original do esporo..
A condição ancestral é conhecida como "exosporia" e tem a ver com a germinação do esporo e seu crescimento como gametófito externo..
As plantas com sementes são caracterizadas por produzirem um único megásporo, característica que se acredita ter evoluído de duas maneiras.
Inicialmente, eles deveriam ter adquirido a capacidade de reduzir o número de células meiose dentro do megasporângio para apenas uma; É importante observar que cada uma dessas células é conhecida como megasporócito ou célula-tronco de megásporo..
Após a meiose, um único megásporócito diploide dá origem a 4 megásporos haplóides. Três desses megásporos “abortam”, deixando um único megásporo funcional, que aumenta de tamanho, o que se correlaciona com o aumento do tamanho e dos recursos nutricionais do megasporângio..
Uma das condições ou características ancestrais dos espermatófitos é que o megásporo é liberado do megasporângio, o que mudou neste grupo, pois nessas plantas o megásporo, uma vez produzido, fica retido dentro do megásporângio..
Essa nova "aquisição" evolutiva foi acompanhada, por sua vez, por uma redução na espessura da parede celular do megásporo..
Muitos autores consideram este um dos últimos eventos ocorridos durante a evolução das plantas com sementes. É a "cobertura" do megasporângio por um tecido especial denominado tegumento, que o envolve quase por completo, com a expressão da extremidade distal..
O tegumento cresce a partir da base do megásporângio, que pode ser referido em muitos textos como nucela..
Registros fósseis mostram que o tegumento primeiro evoluiu como dois lobos separados, no entanto, todas as plantas com sementes que existem hoje têm um tegumento que consiste em uma cobertura contínua em torno da nucela, exceto para a micrópila, que é o extremo distal.
A micrópila é o local de entrada dos grãos de pólen ou do tubo polínico durante a fertilização do megásporo, por isso participa ativamente desse processo..
A evolução das sementes foi acompanhada diretamente pela evolução dos grãos de pólen, mas o que é um grão de pólen??
Um grão de pólen é um gametófito endospórico masculino imaturo. O endosporium nessas estruturas evoluiu de maneira semelhante ao ocorrido nas sementes, pois envolvia o desenvolvimento do gametófito masculino no interior das paredes do esporo..
Eles são imaturos porque quando são liberados ainda não estão totalmente diferenciados.
Ao contrário de outros tipos de plantas e conforme discutido acima, os grãos de pólen são muito diferentes dos megásporos. Estes são gametófitos masculinos extremamente pequenos, que consistem em algumas células.
Quando liberados do microsporângio, os grãos de pólen devem ser transportados para a micrópila do óvulo para que a fertilização ocorra. O caráter ancestral da polinização era anemofílico (polinização pelo vento).
Uma vez em contato com o óvulo, o gametófito masculino completa seu desenvolvimento dividindo-se por mitose e diferenciando-se. A partir daí, cresce um tubo polínico exospórico (fora do esporo), que funciona como um órgão de absorção de nutrientes ao redor do tecido esporofítico..
Todas as plantas com sementes que existem hoje têm gametófitos masculinos capazes de formar um tubo polínico logo após entrar em contato com o tecido do megásporo (a nucela). A formação do tubo polínico é conhecida como sifonogamia.
Além de funcionar como um órgão de absorção dos alimentos, o tubo polínico atua na entrega de células espermáticas ao "óvulo" do óvulo..
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