Os espermatófitos, também conhecidos como fanerógamas, são plantas que se reproduzem por meio de sementes. São um grupo extremamente diversificado e bem-sucedido, incluindo a maioria das plantas terrestres que conhecemos, como árvores, arbustos, ervas e flores. As características distintivas dos espermatófitos incluem a presença de sementes, que são estruturas que protegem e nutrem o embrião da planta, permitindo sua dispersão e germinação em diferentes ambientes.
A classificação dos espermatófitos é feita com base em várias características, como a presença ou ausência de flores, o tipo de semente, a estrutura do ovário e a forma como são polinizadas. Os espermatófitos são divididos em duas grandes grupos: as gimnospermas, que possuem sementes nuas, e as angiospermas, que possuem sementes envolvidas por um fruto. As angiospermas são o grupo mais diversificado e abundante de plantas espermatófitas, incluindo cerca de 90% de todas as espécies de plantas.
A evolução dos espermatófitos é um processo fascinante que remonta a mais de 300 milhões de anos, quando os primeiros ancestrais dessas plantas começaram a desenvolver sementes como uma adaptação para sobreviver em ambientes terrestres. Ao longo do tempo, os espermatófitos passaram por várias transformações e adaptações que os tornaram um dos grupos mais bem-sucedidos e dominantes da flora terrestre. Suas características únicas e sua capacidade de se adaptar a diferentes ambientes contribuíram significativamente para a diversidade ecológica do planeta.
Característica principal das plantas com sementes: produção de flores e frutos.
As espermatófitos, também conhecidas como plantas com sementes ou fanerógamas, possuem como característica principal a produção de flores e frutos. Essa característica distingue essas plantas das demais, como as avasculares e as pteridófitas, que se reproduzem por meio de esporos.
As flores são estruturas reprodutivas das espermatófitos, responsáveis pela produção de sementes. Elas contêm os órgãos sexuais das plantas, como estames, pistilos e pétalas, que permitem a fecundação e formação dos frutos. Já os frutos são os órgãos que protegem e dispersam as sementes, garantindo a reprodução das plantas.
Além da produção de flores e frutos, as espermatófitos apresentam outras características que as distinguem, como a presença de vasos condutores de seiva, raízes verdadeiras e folhas bem desenvolvidas. Essas plantas são classificadas em dois grupos principais: as gimnospermas, que possuem sementes nuas, e as angiospermas, que possuem sementes protegidas por frutos.
A evolução das espermatófitos está relacionada à sua capacidade de adaptação a ambientes terrestres, o que lhes conferiu vantagens competitivas em relação às plantas aquáticas e de ambientes úmidos. Essas plantas desenvolveram estratégias reprodutivas eficientes, como a produção de sementes resistentes e atraentes para a dispersão por animais.
Conheça os quatro grupos de plantas e suas principais características botânicas.
Os espermatófitos, também conhecidos como fanerógamas, são plantas que produzem sementes para sua reprodução. Eles são divididos em quatro grupos principais: angiospermas, gimnospermas, cicadófitas e gnetófitas.
As angiospermas são o grupo mais diversificado, incluindo plantas como as flores, frutas e legumes. Elas possuem sementes protegidas por frutos e suas flores são responsáveis pela reprodução. Já as gimnospermas são plantas que possuem sementes nuas, como os pinheiros e as sequoias. Elas não produzem flores verdadeiras, mas sim estruturas reprodutivas chamadas de estróbilos.
As cicadófitas são plantas que possuem folhas em forma de palmeiras e estróbilos semelhantes aos das gimnospermas. Elas são plantas tropicais e subtropicais que se assemelham a palmeiras. Por fim, as gnetófitas são plantas que possuem características intermediárias entre as angiospermas e as gimnospermas. Elas produzem sementes em estruturas semelhantes a cones.
Esses quatro grupos de plantas apresentam uma grande diversidade de formas e tamanhos, adaptando-se a diferentes ambientes ao longo da evolução. Os espermatófitos são essenciais para a vida na Terra, fornecendo alimentos, oxigênio e suporte para diversos ecossistemas.
Métodos de classificação das plantas: um guia completo para entender a taxonomia vegetal.
Os espermatófitos, também conhecidos como fanerógamas, são um grupo de plantas que possuem sementes. Eles são divididos em duas classes principais: as gimnospermas e as angiospermas. As gimnospermas incluem plantas como os pinheiros e as sequoias, que possuem sementes expostas, enquanto as angiospermas incluem a maioria das plantas com flores, como as rosas e as margaridas.
Para classificar as plantas, os botânicos utilizam diversos métodos, como a morfologia, a anatomia, a genética e a biologia molecular. A morfologia estuda a forma externa das plantas, enquanto a anatomia analisa a estrutura interna. A genética estuda o material genético das plantas, e a biologia molecular investiga as moléculas presentes nas células vegetais.
Com a evolução da tecnologia, os métodos de classificação das plantas têm se tornado mais precisos e eficientes. Atualmente, os botânicos utilizam técnicas como a análise de DNA para identificar as relações de parentesco entre as diferentes espécies.
Eles são classificados em gimnospermas e angiospermas, e sua classificação é feita utilizando métodos como a morfologia, a anatomia, a genética e a biologia molecular. Com o avanço da tecnologia, os botânicos conseguem cada vez mais entender a taxonomia vegetal e as relações de parentesco entre as diferentes espécies.
Classificação das gimnospermas: como são classificadas as plantas sem flores e sementes protegidas.
As gimnospermas são plantas que pertencem ao grupo das espermatófitas, também conhecidas como fanerógamas. Elas se caracterizam por não possuírem flores e suas sementes não são protegidas por frutos. Essas plantas possuem sementes expostas em estruturas denominadas cones, o que as diferencia das angiospermas, que possuem sementes dentro de frutos.
As gimnospermas podem ser classificadas em quatro grupos principais: Cycadophyta, Ginkgophyta, Gnetophyta e Coniferophyta. As Cycadophyta são representadas pelas cicas, plantas com aspecto semelhante a palmeiras. Já as Ginkgophyta são representadas pela única espécie sobrevivente Ginkgo biloba, conhecida como árvore dos pagodes. As Gnetophyta incluem plantas como o gênero Gnetum, encontrado em regiões tropicais. Por fim, as Coniferophyta são representadas pelas coníferas, como os pinheiros, ciprestes e abetos.
Essas plantas têm uma longa história evolutiva e são consideradas ancestrais das angiospermas, as plantas com flores. As gimnospermas têm adaptações que lhes permitem sobreviver em ambientes diversos, desde regiões áridas até florestas tropicais. Sua capacidade de produzir sementes expostas e resistentes é uma das razões de seu sucesso evolutivo.
Sua evolução e adaptações as tornaram importantes componentes da biodiversidade vegetal em todo o mundo.
Espermatófitos ou fanerógamas: características, classificação, evolução
As espermatofitas ou plantas com flores, também conhecidas como “plantas com sementes”, são uma grande linhagem monofilética de plantas pertencentes ao grupo das lignofitas (plantas lenhosas) e classificadas tanto pelas angiospermas (plantas com flores) quanto pelas gimnospermas ( coníferas e similares).
Os espermatófitos formam um grupo separado das lignófitas, graças à característica compartilhada do desenvolvimento de sementes, que é descrita nos livros didáticos como uma “novidade evolutiva” para o grupo.
A palavra “espermatophyte” significa literalmente “plantas com sementes”, uma vez que vem das palavras gregas ” esperma” , que significa semente, e “fiton” , que significa planta.
Os espermatófitos são um dos organismos mais importantes da Terra, pois as angiospermas e as gimnospermas são dois grupos extremamente abundantes e essenciais para a operação de praticamente todos os ecossistemas terrestres.
Se você pensa rápido, 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 da paisagem.
As gigantes sequóias da Califórnia, as grandes e exuberantes árvores da floresta amazônica, os lírios e as rosas, o arroz, a aveia, o milho, o trigo e a cevada, entre milhares de outros, são espermatófitos.
Características dos espermatófitos
– A principal característica dos espermatófitos ou fanerógamas é a produção de sementes após a polinização, ou seja, como um produto resultante da fusão de duas células sexuais.
– Eles são organismos fotossintéticos, isto é, eles têm cloroplastos que contêm clorofila, para que eles possam converter a energia da luz do sol raios em energia química utilizável.
– O corpo desses vegetais é dividido em raízes, caules e folhas.
– Alguns espermatófitos, angiospermas produzem flores e a partir dessas flores se originam os frutos, que são os que contêm as sementes.
– As gimnospermas não produzem flores, mas possuem estruturas especializadas no suporte de sementes.
– A maioria dos espermatófitos possui tecido vascular bem desenvolvido, constituído por tecido xilema e traqueídeos.
– Eles são amplamente distribuídos pela biosfera, portanto ocupam centenas de habitats diferentes.
– Eles podem ter tecidos com crescimento secundário ou não.
Habitat
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
– Serranías
– Oceanos, mares e rios
Da mesma forma, as gimnospermas, outras plantas de sementes, também apresentam grande plasticidade em relação ao habitat que podem ocupar, embora sejam mais restritas a ambientes terrestres e não aquáticos.
Classificação e taxonomia
As plantas de semente pertencem à divisão de Spermatophyta. As samambaias com “pteridospermas”, gimnospermas e angiospermas são agrupadas nesta divisão.
As samambaias com sementes são um grupo formado principalmente por plantas fósseis, razão pela qual os espermatófitos são frequentemente considerados gimnospermas e angiospermas.
Gimnospermas
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”, uma vez que seus membros são de origem parafilética, o que significa que nem todos eles têm o mesmo ancestral comum; ou é um grupo monofilético, irmão de angiospermas.
– Os membros do grupo se reúnem 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.
– Rolaram folhas em forma de agulha e abundantes em cera.
As gimnospermas são divididas nas seguintes linhagens:
– Cycadophyta , a linhagem considerada a mais basal
– Ginkgophyta
– Coniferophyta , coníferas
– Gnetophyta ou Gnetales, às vezes classificados no grupo de coníferas
Angiospermas
Por outro lado, as plantas com flores são um grupo monofilético comprovado, considerado um grupo irmão das gimnospermas. Eles são de longe o grupo de plantas mais abundante, diversificado e bem-sucedido de todos, compreendendo hoje mais de 95% de todas as espécies de plantas vivas.
São também uma das plantas mais importantes para o sistema econômico mundial, pois não são apenas exploradas para a produção de alimentos, mas também para a extração de vários 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 transforma em fruto.
– Eles geralmente exibem fertilização dupla.
As angiospermas compreendem um grupo extremamente abundante e diversificado, cuja classificação é objeto de estudo de muitos especialistas na área, portanto existem algumas discrepâncias entre uma classificação e outra. No entanto, entre os mais aceitos é que este grupo inclui clades:
– Amborellales
ou ninfas
– Austrobaileyales
– Magnolidas
ou Laural
o Magnoliales
ou Canellales
o Piperals
ou monocotiledôneas
- Petrosaviales
- Acorales
- Alismatales
- Asparagales
- Godcoreal
- Liliales
- Pandanales
o Commelinids
- Arecales
- Commelinales
- Zingiberales
- Poales
o Eudicotiledôneas
- Buxales
- Trochodendrales
- Ranunculales
- Proteales
- Berberidopsidales
- Dilleniales
- Gunnerales
- Caryophyllales
- Santalales
- Saxifragales
- Rosid
- Vital
- Crossossomatals
- Geranials
- Myrtales
- Zygophyllales
- Celastral
- Cucurbitais
- Fabales
- Fagales
- Malpighiales
- Oxalidales
- Roseiras
- Huerteales
- Brassicales
- Malva
- Sapindales
- Asterids
- Cornales
- Ericales
- Garryales
- Gentianales
- Lamiales
- Solanales
- Apial
- Aquifoliales
- Asterales
- Dipsacales
Reprodução e ciclo de vida
O ciclo de vida dos espermatófitos é conhecido como “esporádico”, onde o esporófito predomina e as sementes são produzidas, e o gametófito, diferentemente de outros grupos de plantas, é reduzido dentro do óvulo ou do grão de pólen.
Alternância de gerações
A partir disso, entende-se que todas as plantas de sementes têm alternância de gerações, uma gametofítica e outra esporofítica, mas o gametófito só se desenvolve quando as plantas atingem a fase adulta ou reprodutiva.
Os esporófitos são aqueles que carregam as estruturas especializadas onde os gametófitos feminino e masculino são produzidos. Os microsporângios produzem grãos de pólen (masculino) e os megásporângios produzem megásporos ou óvulos (feminino).
Em alguns casos, o megasporangium e o microsporangium são encontrados em diferentes indivíduos ou estruturas (gimnospermas), mas, em geral, na maioria das plantas, ambos são encontrados na mesma estrutura conhecida como flor (angiospermas).
As flores
Uma flor é uma estrutura especializada para reprodução e emerge do caule como uma “extensão” do corpo da planta.
O megásporângio contido nas flores possui um “recipiente” (o ovário) que funciona para receber os grãos de pólen, produzidos pelo microsporângio (da mesma flor ou de flores diferentes).
Os ovos dentro do ovário têm todos os nutrientes necessários para apoiar o desenvolvimento do embrião, a semente e a fruta, um processo que ocorre após a polinização e a fertilização do ovo por um grão de pólen.
As sementes assim produzidas podem ser dispersas por diferentes meios e, uma vez germinadas, formam um novo esporófito que pode repetir o ciclo de vida.
Exemplos de espécies de espermatófitos
Os espermatófitos são plantas extremamente diversas, com ciclos de vida, formas, tamanhos e estilos de vida muito diferentes.
A esse grupo pertencem todas as plantas com flores que conhecemos, praticamente todas as plantas que consumimos como alimento e as árvores grandes e majestosas que formam as florestas e selvas que sustentam a vida dos animais.
– A maçã, típica da estação 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 arbusto que cresce nos Alpes e da qual são extraídos alguns compostos com propriedades expectorantes, anti-asmáticas e desinfetantes.
– O pão que o homem consome diariamente é feito com farinha produzida a partir das sementes do trigo, uma espécie de angiosperma pertencente ao gênero Triticum e que se chama Triticum aestivum .
Evolução dos espermatófitos
A evolução das plantas de sementes está intimamente relacionada à evolução de duas estruturas: sementes e grãos de pólen.
– Evolução das sementes
A evolução das sementes é um processo que ocorreu em várias etapas, mas a sequência exata da mesma não é conhecida e duas ou mais podem ter ocorrido ao mesmo tempo. Abaixo estão os “passos” da evolução das sementes, como sugerem alguns autores:
1-heterosporia
O termo refere-se à formação de dois tipos de esporos haplóides (com metade da carga cromossômica que a planta que os originou) dentro de dois esporângios diferentes
– Megóporos: grandes e pequenos, produzidos pela meiose em uma estrutura conhecida como megásporangio. Cada megásporo se desenvolve dentro do gametófito feminino, no qual os arqueônios são encontrados.
– Microsporos: os produtos meióticos do microsporângio. Os micrósporos se originam do gametófito masculino, no qual os antherídios são encontrados.
É considerado um dos “passos” essenciais durante a evolução dos espermatófitos, uma vez que a condição ancestral consistia em homosporia, ou seja, a produção de um único tipo de esporos (esporos iguais).
2-Endosporia
Além da formação de dois tipos diferentes de esporos, os espermatófitos desenvolveram outra condição conhecida como endosporia, que é o desenvolvimento completo do gametófito feminino dentro da parede original dos esporos.
A condição ancestral é conhecida como “exosporia” e tem a ver com a germinação do esporo e seu crescimento como um gametófito externo.
3-Redução do número de megásporos
As plantas de semente são caracterizadas pela produção de um único megásporo, uma característica que se acredita ter evoluído de duas maneiras.
Inicialmente, eles precisavam ter a capacidade de reduzir o número de células que sofrem de meiose dentro do megásporangio para uma; É importante comentar que cada uma dessas células é conhecida como célula-tronco de megásporócito ou megásporo.
Após a meiose, um único megassporócito diplóide dá origem a 4 megásporos haplóides. Três desses megásporos “abortam”, deixando um único megásporo funcional, que aumenta de tamanho, que se correlaciona com o aumento de tamanho e recursos nutricionais no megásporângio.
4-Retenção do megásporo
Uma das condições ou características ancestrais dos espermatófitos é que o megásporo é liberado do megásporângio, que mudou nesse grupo, pois nessas plantas o megásporo, uma vez produzido, é retido no megásporângio.
Essa nova “aquisição” evolutiva foi acompanhada, por sua vez, por uma redução na espessura da parede celular do megásporo.
5-Evolução do tegumento
Muitos autores consideram esse um dos últimos eventos ocorridos durante a evolução das plantas de sementes. É a “cobertura” do megásporângio por um tecido especial chamado tegumento, que o circunda quase completamente, com a expressão da extremidade distal.
O tegumento cresce a partir da base do megasporângio, que pode ser referido em muitos textos como nucela.
Registros fósseis mostram que o tegumento evoluiu pela primeira vez como dois lobos separados, no entanto, todas as plantas com sementes atualmente existentes têm um tegumento que consiste em uma cobertura contínua que circunda o núcleo, exceto o micrópilo, que é o extremo. distal.
O micrópilo é o local de entrada dos grãos de pólen ou do tubo de pólen durante a fertilização do megásporo, por isso participa ativamente desse processo.
– Evolução dos grãos de pólen
A evolução das sementes foi diretamente acompanhada pela evolução dos grãos de pólen, mas o que é um grão de pólen?
Um grão de pólen é um gametófito endospórico masculino imaturo. As endosporia nessas estruturas evoluíram de maneira semelhante ao que ocorreu nas sementes, pois envolvia o desenvolvimento do gametófito masculino dentro das paredes dos esporos.
Eles são imaturos porque, quando são liberados, ainda não estão totalmente diferenciados.
Ao contrário de outros tipos de plantas e, como discutido anteriormente, os grãos de pólen são muito diferentes dos megásporos. Estes são gametófitos masculinos extremamente pequenos, que consistem em poucas células.
Quando liberados do microsporângio, os grãos de pólen devem ser transportados para o micrópilo do óvulo, para que a fertilização ocorra. A natureza ancestral da polinização era anemófila (polinização pelo vento).
Uma vez em contato com o ovo, o gametófito masculino completa seu desenvolvimento dividindo-se por mitose e se diferenciando. A partir disso, cresce um tubo de pólen exosporico (fora do esporo), que funciona como um órgão para a absorção de nutrientes ao redor do tecido esporofítico.
Tubo de pólen
Todas as plantas de semente que existem hoje possuem gametófitos masculinos capazes de formar um tubo de pólen logo após entrar em contato com o tecido do megásporo (a nucela). A formação do tubo de pólen é conhecida como sifonogamia.
Além de funcionar como um órgão de absorção de alimentos, o tubo de pólen funciona para fornecer espermatozóides ao “óvulo” do óvulo.
Referências
- Merriam Webster. (nd). Espermatófito. No dicionário Merriam-Webster.com. Recuperado em 7 de abril de 2020, de merriam-webster.com
- Nabors, MW (2004). Introdução à botânica (no. 580 N117i). Pearson.
- Simpson, MG (2019). Sistema sistemático. Imprensa acadêmica.
- Raven, PH, Evert, RF e Eichhorn, SE (2005). Biologia das plantas. Macmillan.
- Westoby, M. & Rice, B. (1982). Evolução das plantas de semente e aptidão inclusiva dos tecidos vegetais. Evolução, 36 (4), 713-724.