Angiospermas: características, classificação, ciclo de vida

As angiospermas são os mais numerosos, diversificados e bem sucedidos de plantas que habitam o grupo planeta. São conhecidas como plantas com flores, pois possuem a característica mais distintiva da flor.

O termo angiosperma vem das palavras gregas ” angion”, que significa recipiente, e da palavra ” esperma” , que significa semente. Portanto, o nome angiosperma significa recipiente de sementes.

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Campo de Tulipas (Fonte: John O’Neill, via Wikimedia Commons)

A principal função das flores nessas plantas é produzir frutos e sementes; As sementes podem ser produzidas por autopolinização, polinização cruzada ou por eventos não sexuais, como apomixia.

As angiospermas são um grupo monofilético de plantas vasculares e são consideradas um grupo irmão de gimnospermas . A principal diferença das angiospermas em relação às gimnospermas é que os óvulos estão fechados no ovário que mais tarde se tornará o fruto.

As angiospermas crescem e dominam praticamente todas as regiões do planeta, com exceção das florestas de coníferas . Existem angiospermas adaptadas aos habitats terrestres, aquáticos e epífitos, sendo as regiões tropicais da América do Sul as mais ricas dessas espécies. Os cactos são angiospermas adaptadas para crescer em regiões extremamente áridas.

As flores de angiosperma estão intimamente associadas aos polinizadores e acredita-se que tenham evoluído em paralelo (co-evoluído). Os polinizadores modelaram a adaptação das plantas à cobertura do óvulo.

Dentro do grupo de plantas de angiospermas, existem as formas mais variáveis ​​de plantas, com representantes muito pequenos, como lentilhas de água com 1 mm de tamanho e árvores gigantes como Eucalyptus , que podem medir até 100 m de altura.

Nesse grupo, encontra-se a maioria das espécies de plantas de importância econômica para a humanidade, onde milho, trigo, café, cacau, batata, entre muitas outras culturas que são fundamentais na dieta do homem.

As angiospermas se reproduzem sexualmente após a dupla fertilização que produz um embrião e um endosperma.

As angiospermas são representadas por mais de 300.000 espécies diferentes, classificadas em aproximadamente 450 famílias, e são essas plantas que dominam a Terra há mais de 100 milhões de anos.

Caracteristicas

As angiospermas são principalmente plantas de vida livre, no entanto, existem algumas espécies parasitas e saprófitas. Algumas angiospermas são trepadeiras que sobem para o topo da floresta tropical, enquanto outras são epífitas que crescem dentro do estrato da floresta.

-O flor de angiospermas é composta de três voltas: perianth , androceu e gineceu .

-O perianto é estruturado a partir de folhas de brotos modificadas que criam o cálice e a corola. O cálice é geralmente verde e fotossintético, composto de sépalas em forma de folha. A corola é tipicamente colorida, colorida, perfumada e é composta de pétalas individuais ou fundidas.

Androceo é composto pelo conjunto de estames e esses estames são portadores de pólen onde se encontram os gametófitos masculinos (microgametófitos). Os estames são os órgãos reprodutores masculinos das flores.

-O ginecônio é constituído pelo conjunto de carpelos que formam um ou mais pistilos. Dentro dos carpelos estão os ovários ou mega esporângios, onde o gametófito feminino (macrogametófito) é encontrado. Os carpelos representam o órgão reprodutor feminino das flores.

A flor nas angiospermas é bissexual na grande maioria das espécies, ou seja, os gametófitos masculinos e femininos são encontrados não apenas na mesma planta, mas também na mesma estrutura.

A maioria das espécies de angiospermas possui vasos como células condutoras de água e minerais; no entanto, alguns grupos de angiospermas basais possuem traqueídeos como células condutoras.

Origem e evolução

As angiospermas apareceram no Cretáceo inferior há aproximadamente 125 milhões de anos, atingindo um alto grau de especialização no Cretáceo Médio. Os fósseis de plantas inferiores do Cretáceo compartilham características com grupos existentes e atualmente reconhecíveis.

Os ancestrais mais recentes das angiospermas continuam sendo um mistério. A hipótese mais aceita é que eles se originaram de membros do extinto grupo de pteridiospermas, dos quais se sabe que eram plantas com sementes e folhas semelhantes a uma samambaia.

A hipótese da origem das angiospermas baseia-se no fato de os pteridiospermas possuírem estruturas reprodutivas masculinas semelhantes às anteras, enquanto as estruturas femininas eram estruturas equivalentes aos carpelos.

Primeiras angiospermas

Entre as que se acredita serem as angiospermas mais antigas, estão as plantas fósseis do gênero Archaefructus , datadas de 130 milhões de anos atrás. São plantas aquáticas relacionadas às Magnoliaceae por apresentarem flores sem perianto, com carpelos localizados nos estames.

As flores do Archaefructus são catalogadas pelos botânicos como flores muito ancestrais, precursoras das flores atuais das angiospermas, no entanto, alguns botânicos consideram as flores como atípicas, semelhante ao que é observado em algumas angiospermas atuais.

Os botânicos cladistas e paleobotânicos acreditam que é necessário descobrir e descrever mais fósseis com novas técnicas para esclarecer e resolver o mistério desafiador que a origem das angiospermas significa. As análises evolutivas nas angiospermas são baseadas em caracteres-chave, como simetria, caracteres florais, palinologia e tamanho do genoma.

A natureza genética das plantas é complexa e isso limitou sua compreensão evolutiva. No entanto, análises moleculares classificam as espécies de Magnoliides do clado como o grupo mais ancestral de angiospermas.

A flor ancestral das angiospermas foi recriada com caráter bissexual, simetria radial, com duas ou mais espirais, o perianto separado com tepals indiferenciados, o androceous com três estames grossos levemente separados e o gnoecium com cinco carpelos espirais individuais.

As flores das angiospermas atuais (eudicotiledonias) possuem flores cíclicas dispostas por espirais especializadas, alternando o cálice e a corola. Os filamentos de estame do androceo são finos com anteras diferenciadas e o ginecium com carpetes, estilos e estigmas ínferos.

Grãos de pólen de angiospermas são caracteres que evoluíram para ter três ou mais aberturas (tricolpados), como observado em eudicotiledôneas, enquanto nas gimnospermas e grãos de pólen de Archaefructus são observados com uma única abertura (monossulcado).

Classificação dos angiospermas

A primeira classificação das angiospermas foi feita por Linnaeus, com base no Sistema Sexual das plantas, em 1735, que utilizava caracteres florais para distinguir entre grupos de fenogramas.

Atualmente, as plantas são classificadas de acordo com o sistema APG (pelo acrônimo inglês English Angiosperm Phylogeny Group ). Esse sistema foi proposto por uma equipe de inúmeros pesquisadores que propuseram uma classificação que incluía todas as informações disponíveis sobre famílias de plantas conhecidas.

O sistema APG constrói a separação de famílias com base nos genes dos cloroplastos e nos genes que codificam os ribossomos , uma vez que esses genes nas organelas têm uma taxa de mutação mais lenta. Muitos caracteres morfológicos também são utilizados, como a morfologia do pólen.

O primeiro sistema de classificação APG foi publicado em 1998. Atualmente, o sistema APG está em sua quarta edição, publicada em 2016 na revista Journal Botanical . A APG IV reconhece 64 ordens e 416 famílias diferentes, ao contrário dos 40 ordens e 457 famílias reconhecidas pela APG I.

A classificação recente das angiospermas tem o grupo “ANITA” (Amborellaceae, Nymphaeales, Illiciaceae, Trimeniaceae e Austrobaileyaceae), como o mais basal, em seguida, apresenta o clado Magnoliidae, depois as monocotiledôneas e, finalmente, os dicotiledôneas e eudicotiledôneas.

Ciclo de vida das angiospermas

Como todos os espermatófitos, as angiospermas têm uma alternância de gerações. O gametófito se desenvolve completamente dentro das estruturas reprodutivas do esporófito, sendo este um ciclo de vida heterosfórico.

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Esquema do ciclo de vida das angiospermas (Fonte: Angiosperm_life_cycle_diagram.svg: LadyofHats Mariana Ruiz; trabalho derivativo: Tinymonty [Domínio público] via Wikimedia Commons)

Microgametófito ou gametófito masculino

O ciclo começa com os estames que produzem pólen ou microgametófitos. Cada estame possui uma antera que contém quatro microsporângios ou sacos de pólen; dentro de cada saco de pólen, a célula-tronco sofre meiose e produz quatro microsporos haplóides.

Os micrósporos crescem e se desenvolvem para produzir um grão de pólen imaturo, composto por uma célula do tubo de pólen e uma célula geradora que produzirá dois espermatozóides. Os microsporos se desenvolvem para completar uma parede externa (exina) e uma parede interna (intina).

Para finalizar o desenvolvimento do grão de pólen, ele deve atingir o estigma receptivo da flor, uma vez que ocorre a germinação do tubo de pólen.

Megagametófito ou Gametófito Feminino

O desenvolvimento de megagametófitos ocorre dentro dos megaporangia, que fazem parte dos óvulos, encontrados dentro do ovário. O ovário pode conter um ou vários óvulos, cada um dos quais formado por um mega esporangio ou nucela coberto por um tegumento.

Os tegumentos se reúnem na abertura do estilo ou micrópila; é nessa abertura que o tubo de pólen penetra nas flores.

Dentro de cada megásporangio, um megassporófito atua como célula mãe dos megorporos e experimenta a meiose, formando quatro megagósporos haplóides. Três desses mega esporos se desintegram ou degeneram e sobrevivem ao mega esporo mais distante do micrópilo, que se converterá no megagametófito.

Na maioria das angiospermas, o megagametófito em desenvolvimento produz oito núcleos. Quatro núcleos são agrupados nas extremidades inferior e superior. Em seguida, dois núcleos migram para o centro. Esses núcleos são conhecidos como núcleos polares.

Os três núcleos restantes nas extremidades formam células individuais e os dois núcleos polares formam uma única célula binucleada. A célula mais distante da micropilha dará origem à ovocélula, que será flanqueada por duas células de vida curta chamadas sinergias.

Os sinergistas participarão do processo de fertilização, formando as extremidades do saco embrionário. As outras três células localizadas na extremidade oposta são chamadas antípodas e servirão como tecido nutritivo para a ovocélula.

O megametófito, também chamado de saco embrionário, é constituído por oito núcleos separados em sete células diferentes. Dentro do saco embrionário é onde o embrião já fertilizado se desenvolverá.

Fecundação

Uma vez que o estigma recebe o grão de pólen, os íons cálcio nesta superfície estimulam a germinação do tubo de pólen por um período que varia de algumas horas a vários dias. Isso cresce através do tecido de transmissão do estilo interno de uma das sinergias.

Quando dentro das sinergias, o tubo de pólen expele dois espermatozóides que deslizam para dentro e, uma vez lá, produzem uma dupla fertilização.

Uma das células espermáticas se move dentro das sinergias e fertiliza a ovocélula adjacente, resultando em um zigoto que se torna um embrião. A segunda célula espermática é combinada com a célula que contém os dois núcleos polares, que após sofrer mitose , formam tecido nutritivo conhecido como endosperma.

Uma vez concluído o processo de fertilização, o processo de maturação das sementes continua. A semente, ao germinar, crescer e amadurecer, dará origem a um esporófito diploide ou polipliodo maduro, disse o esporófito. Ao desenvolver sua flor, iniciará o ciclo novamente.

Exemplos de espécies de angiospermas

Como mencionado anteriormente, as angiospermas agrupam todas as plantas que conhecemos. Portanto, escolher espécies exemplares dentro dessa subdivisão de plantas pode ser uma tarefa não tão trivial.

Do ponto de vista antropocêntrico, múltiplas espécies de angiospermas têm grande importância comercial, pois representam as principais fontes alimentares do homem. Muitas espécies do gênero Triticum são essenciais para a produção de farinhas comestíveis em todo o mundo.

Zea mays é um bom exemplo de outra espécie comestível de grande importância na cultura, história e gastronomia de grande parte dos países da América Central e do Sul.

A Coffea arabica é uma planta de grande interesse comercial no mundo, uma vez que seus grãos são utilizados na produção de café, um item de grande importância econômica e gastronômica.

Da mesma forma, o cacau Thebroma é outra espécie exemplar de plantas com flores altamente valorizada pelos homens e tem usos diversos. Todas as frutas e nozes são produzidas por árvores cujas espécies pertencem ao grupo de plantas com flores ou angiospermas.

Rosas, tulipas, girassóis e margaridas são bons exemplos de plantas com interesse comercial e cultural em vários países nos cinco continentes da terra.

Referências

  1. Os dados foram analisados ​​por meio de questionários, entrevistas e entrevistas com os participantes. Uma atualização da classificação do Grupo de Filogenia dos Angiospermas para as ordens e famílias de plantas com flores: APG IV. Revista de Botânica da Sociedade Linnean , 181 (1), 1-20.
  2. Lindorf, H., De Parisca, L., & Rodríguez, P. (1985). Classificação, estrutura e reprodução de botânica.
  3. Luis, E., Eguiarte, LE, Castillo, A., e Souza, V. (2003). Evolução Molecular e Genômica de Angiospermas. Interciencia , 28 (3), 141-147.
  4. Raven, PH, Evert, RF e Eichhorn, SE (2005). Biologia das plantas . Macmillan Agiospermas Pg (333-345)
  5. Simpson, MG (2010). Sistema sistemático . Imprensa acadêmica Evolução das plantas com flores . Pág. (121-136).
  6. Soltis, DE, Bell, CD, Kim, S. e Soltis, PS (2008). Origem e Evolução Precoce das Angiospermas. NY Acad. Sei. , 1133 , 3-25.

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