Evolução das plantas: plantas de origem moderna

A evolução das plantas possivelmente começou com um grupo de água doce remanescente das algas verdes atuais e daí todos os grupos atuais se originaram: musgos, licopódios, cavalinhas, samambaias, gimnospermas e angiospermas.

As plantas são caracterizadas por serem um grupo muito variado e com uma plasticidade notável. Do ponto de vista da biologia evolutiva, eles permitem estudar uma série importante de mecanismos e eventos únicos, por exemplo, especiação por poliploidia em angiospermas

Evolução das plantas: plantas de origem moderna 1

Fonte: Por Maulucioni [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], do Wikimedia Commons

Durante esse processo evolutivo que deu origem a esse grupo monofilético, surgiram inovações como a parede celular formada principalmente por celulose – um polímero composto por unidades repetidas de glicose.

A consideração monofilética das plantas implica a incorporação inicial de cianobactérias, que resultaram em eventos endossimbióticos para a variedade de plastídeos (incluindo cloroplastos, relacionados ao processo fotossintético). Este evento ocorreu no ancestral comum desta linhagem.

Também apareceu multicelularidade (organismos com mais de uma célula) e proliferação do meristema apical, um tipo de divisão celular assimétrica e retenção zigótica. No entanto, a inovação mais marcante das plantas foi colonizar o ambiente terrestre.

A seguir, descreveremos alguns aspectos gerais da evolução das plantas e depois nos aprofundaremos na origem de cada grupo.

Mecanismos evolutivos

Os mecanismos evolutivos envolvidos na origem das plantas são os mesmos que geraram mudanças nos outros grupos vivos: seleção natural e deriva genética ou genética.

A seleção natural darwiniana é um mecanismo de evolução que consiste no sucesso reprodutivo diferencial dos indivíduos. Quando as plantas tinham uma certa característica herdável (isto é, que passou dos pais para os filhos) e essa característica lhes permitia deixar mais descendentes, esse morph aumentou na população.

O outro mecanismo é a deriva genética, que consiste na variação aleatória ou estocástica das frequências alélicas.

Da mesma forma, processos coevolutivos com animais tiveram um papel fundamental. Como polinização e dispersão de sementes nas angiospermas.

Evolução dos planos corporais das plantas

A mudança nos planos corporais das plantas está relacionada a variações fundamentais que ocorreram nas fases esporófitas e gametófitas. Estudos sugeriram que a fase haplóide era anteriormente mais complexa.

No entanto, essa tendência sofreu uma inversão: o gametófito começou a ser a fase mais visível. Esse fenômeno aumentou drasticamente a diversidade morfológica dos devonianos.

Períodos geológicos da aparência de cada grupo

O registro fóssil nos fornece uma fonte incrível de informações sobre a evolução de todos os organismos vivos, embora não seja perfeito nem completo.

Os briófitos, organismos muito simples, sem tecidos vasculares, são conhecidos do Ordoviciano.

Os estratos mais antigos consistem em estruturas muito simples de plantas vasculares. Então, no Devoniano e no Carbonífero, houve uma imensa proliferação de samambaias, licopódios, rabo de cavalo e progimnospermas.

No devoniano apareceram as primeiras plantas com sementes. Assim, a flora mesozóica consistia principalmente de indivíduos que se lembram de gimnospermas. Finalmente, as angiospermas aparecem no cretáceo.

Evolução das algas

As algas correspondem ao grupo mais primitivo. A eles corresponde a origem da primeira célula fotossintética por um evento de endossimbiose: uma célula ingeriu uma bactéria com habilidades fotossintéticas.

Esta tem sido uma explicação bastante aceita da evolução dos cloroplastos e também se aplica às mitocôndrias.

Evolução dos briófitos

Acredita-se que os briófitos foram os primeiros organismos que divergiram das algas. Eles correspondem ao primeiro grupo de plantas terrestres. Suas principais características são a falta de um sistema radicular e um sistema vascular composto por xilema e floema.

Os briófitos dominaram os ambientes pré-históricos nos primeiros 100 milhões de anos desde a origem das plantas.

Evolução de plantas vasculares sem sementes

Plantas vasculares sem sementes

As plantas vasculares começaram a diversificar no período carbonífero, especificamente em plantas vasculares sem sementes.

Assim como as briófitas, os nadadores gametas de plantas sem sementes precisam de água para que ambas as células sexuais possam se encontrar. Por esse motivo, supõe-se que as primeiras formas de plantas vasculares se limitassem aos ambientes úmidos que favoreciam a reprodução.

Fósseis e ancestrais de plantas vasculares datam de 420 milhões de anos. Os organismos foram caracterizados por um esporófito ramificado, independente da fase gametofítica para seu crescimento e desenvolvimento. Esses galhos compensavam seu tamanho pequeno – raramente excedendo cinquenta centímetros.

Esta disposição facilitou a produção de esporos e, assim, aumentou a probabilidade de sobrevivência e reprodução.

O grupo mais primitivo de plantas vasculares são as espécies modernas de linfócitos (licopodia, selaginelas e samambaias ou isoetes). Os Lycophytes desenvolveram-se nos pântanos e terras semelhantes, até que as formas gigantes se extinguiram e as pequenas são observadas hoje.

As samambaias irradiam desde que se originaram no Devoniano, junto com seus parentes, as caudas dos cabelos e as samambaias.

Importância do tecido vascular e das raízes

As plantas vasculares – como o nome indica – têm tecido vascular, dividido em floema e xilema. Essas estruturas são responsáveis ​​pela condução de sais e nutrientes por todo o corpo da planta.

A aquisição de um tecido lignificado permitiu aumentar o tamanho das plantas, em comparação com as briófitas. Essas hastes evitavam inclinações e quedas e podiam transportar nutrientes e água a alturas consideráveis.

As raízes, por outro lado, permitem que as plantas se ancorem na superfície do solo, permitindo absorver água e nutrientes. As raízes também desempenham um papel fundamental, permitindo que a planta atinja um tamanho maior. O sistema radicular observado nos fósseis é bastante semelhante ao atual.

A origem das raízes ainda não está clara na história evolutiva. Não se sabe se eles apareceram em um único evento no ancestral de todas as plantas vasculares ou em vários eventos – o que é conhecido como evolução convergente.

Evolução de sementes de plantas vasculares

No Carbonífero, as plantas se ramificaram em dois grandes grupos de plantas com sementes: gimnospermas e angiospermas.

Evolução das gimnospermas

A princípio, as plantas com sementes lembravam uma samambaia. Gimnospermas são plantas sem flores, que irradiam tudo dentro de um padrão muito semelhante. Os mais comuns hoje em dia são pinheiros e ciprestes. Alguns dos espécimes mais antigos incluem ginkgos, cycads e gnetales.

Evolução das plantas com flores: angiospermas

As plantas com flores, ou angiospermas, são um grupo de plantas que constitui a maioria das plantas que existem no planeta Terra. Atualmente, estão distribuídos em todos os lugares e incluem formas variadas como árvores, arbustos, gramados, campos de trigo e milho e todas as plantas comuns que observamos com flores.

Para o pai da biologia evolutiva, Charles Darwin , o surgimento repentino desse grupo representou um evento enigmático que englobava uma imensa distribuição.

Atualmente, considera-se que o grupo que deu origem às angiospermas foi um grupo de gimnospermas primitivas: um organismo semelhante a um arbusto. Embora não exista candidato específico, suspeita-se de algumas formas de vida com características intermediárias entre os dois grupos, das eras mesozóica e paleozóica.

Historicamente, essa transformação foi aceita, pois é fácil imaginar a transformação de estruturas capazes de transportar óvulos (típicos de gimnospermas) em carpelos. Recentemente, não é mais usual buscar ativamente essas formas de transição.

Os primeiros fósseis de angiospermas (e outros traços como grãos de pólen) datam de mais de 125 milhões de anos atrás.

A flor

A inovação mais relevante das angiospermas é a estrutura floral. Especula-se que as flores primitivas tenham a morfologia de uma magnólia atual, composta por muitos carpelos, estames e pedaços do perianto.

Quanto aos estímulos visuais e olfativos, a flor representa um órgão atraente para os polinizadores. Podem ser vertebrados (como pássaros e morcegos) ou invertebrados (como abelhas, vespas ou moscas). Ser polinizado representa uma vantagem óbvia para a planta: dispersa o pólen muito melhor que o vento.

A polinização foi um evento selecionado, pois quanto mais animais visitavam as plantas, a produção de sementes também. Assim, qualquer mudança que aumentasse positivamente as visitas oferecia instantaneamente uma grande vantagem seletiva ao indivíduo.

Por exemplo, plantas com flores que, por alguma mutação aleatória, começaram a secretar um nutriente que atraía um polinizador, tinham uma vantagem seletiva sobre seus companheiros que não possuíam essa característica.

Além disso, a fruta também representa uma recompensa rica em energia para o animal que a consome. Após a digestão, o animal defeca e com isso dispersa as sementes. Por exemplo, muitos pássaros e morcegos frutíferos desempenham um papel indispensável como dispersores de sementes nas florestas.

Referências

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologia: ciência e natureza . Pearson Education.
  2. Curtis, H. & Schnek, A. (2006). Convite para Biologia . Pan-American Medical Ed.
  3. Freeman, S. e Herron, JC (2002). Análise Evolutiva Prentice Hall.
  4. Futuyma, DJ (2005). Evolução Sinauer
  5. Raven, PH, Evert, RF e Eichhorn, SE (1992). Biologia vegetal (Vol. 2). Eu inverti
  6. Rodríguez, EV (2001). Fisiologia da produção de culturas tropicais . Universidade editorial da Costa Rica.
  7. Taiz, L. & Zeiger, E. (2007). fisiologia vegetal . Universitat Jaume I.

Deixe um comentário

Este site usa cookies para lhe proporcionar a melhor experiência de usuário. política de cookies, clique no link para obter mais informações.

ACEPTAR
Aviso de cookies