Por que a água é importante para os musgos?

A água é de grande importância para os musgos, porque essas plantas não possuem tecidos ou órgãos vasculares especializados em absorção. Por outro lado, eles não são capazes de regular as perdas de água e dependem dela para a reprodução sexual.

Os musgos pertencem aos briófitos, considerado o primeiro grupo de plantas a colonizar o meio ambiente da Terra. O gametófito forma o corpo vegetativo e o esporófito depende dele.

Por que a água é importante para os musgos? 1

Gotas de água sobre um musgo. Autor: publicdomainpictures.net

Essas plantas têm uma cutícula muito fina e não possuem estômatos que regulam a transpiração. Eles são muito suscetíveis a mudanças de umidade, para que possam desidratar muito rapidamente.

A absorção de água pode ocorrer em toda a planta ou através dos rizóides. A condução pode ser por capilaridade, por via apoplástica ou simplista. Em alguns grupos, existem células especializadas no transporte de água (hidróides).

Os gametas masculinos (esperma) são flagelados e requerem a presença de água para atingir a ovocélula (gameta feminino).

Muitos musgos têm uma grande capacidade de recuperação da desidratação. Amostras de ervas de Grimmia pulvinata provaram ser viáveis ​​após 80 anos de secagem .

Características gerais dos musgos

Os musgos pertencem ao grupo de briófitas ou plantas não vasculares, caracterizado por não apresentar tecidos especializados na condução da água.

O corpo vegetativo corresponde ao gametófito (fase haplóide). O esporófito (fase diplóide) é pouco desenvolvido e depende do gametófito para permanecer.

Em geral, os musgos não atingem um tamanho grande. Eles podem variar de alguns milímetros a 60 cm de comprimento. Eles têm um crescimento foliar, com um eixo ereto (caulídeo) que é fixado ao substrato por pequenos filamentos (rizóides). Eles têm estruturas em forma de folha (filidios).

Corpo gametófito vegetativo

Caulide é ereto ou rastejando. Os rizoides são multicelulares e ramificados. Os filídeos são configurados helicoidalmente ao redor do caulídeo e são sésseis.

O corpo dos musgos é praticamente formado por tecido parenquimatoso. Nas camadas mais externas do tecido de algumas estruturas, podem ocorrer poros semelhantes a estomas.

Os filidios são achatados. Geralmente possui uma camada de células, com exceção da área central (costa), onde podem apresentar várias.

Estruturas reprodutivas

As estruturas sexuais são formadas no corpo vegetativo do gametófito. Os musgos podem ser monóicos (ambos os sexos no mesmo pé) ou dióicos (sexos em pés separados).

O anteídio constitui a estrutura sexual masculina. Eles podem ser esféricos ou alongados e as células internas formam espermatozóides (gametas masculinos). O esperma tem dois flagelos e requer mobilização através da água.

As estruturas sexuais femininas são chamadas archaegoniums. Eles têm o formato de uma garrafa com a base alargada e a parte longa e estreita. Dentro destes, a ovocélula (gameta feminino) é formada.

Esporófito

Quando a fertilização da ovocélula ocorre no argônio, um embrião é formado. Isso começa a se dividir e forma o corpo diplóide. Consiste em um haustorio ligado ao gametófito, cuja função é a absorção de água e nutrientes.

Em seguida, é apresentado um pedicelo e, em posição apical, a cápsula (esporângio). Quando amadurece, a cápsula produz o archesporio. As células sofrem meiose e esporos são formados.

Os esporos são liberados e dispersos pelo vento. Mais tarde, eles germinam para originar o corpo vegetativo do gametófito.

Estrutura vegetativa dos musgos e sua relação com a água

Os briófitos são considerados as primeiras plantas que colonizaram o ambiente terrestre. Eles não desenvolveram tecidos de suporte ou a presença de células lignificadas, por isso são pequenos em tamanho. No entanto, eles têm algumas características que favoreceram seu crescimento fora da água.

Tecidos de proteção

Uma das principais características que permitiu que as plantas colonizassem o meio ambiente terrestre é a presença de tecidos protetores.

As plantas terrestres têm uma camada gordurosa (cutícula) que cobre as células externas do corpo da planta. Esta é considerada uma das adaptações mais relevantes para alcançar a independência do ambiente aquático.

No caso dos musgos, uma cutícula fina aparece em pelo menos uma das faces dos filídeos. No entanto, sua estrutura permite que a água entre em algumas áreas.

Por outro lado, a presença de estômatos permitiu que as plantas terrestres regulassem as perdas de água devido à transpiração. Não há estômatos no corpo vegetativo do gametófito dos musgos.

Por esse motivo, eles não podem controlar as perdas de água (são poiquilohídricos). Eles são muito sensíveis a mudanças de umidade no ambiente e não conseguem reter água dentro das células quando há déficit hídrico.

A presença de estômatos tem sido observada na cápsula esporófita de várias espécies. Eles têm sido associados à mobilização de água e nutrientes para o esporófito e não ao controle da perda de água.

Absorção de água

Nas plantas vasculares, a absorção de água ocorre através das raízes. No caso dos briófitos, os rizoides geralmente não têm essa função, mas a de fixar no substrato.

Os musgos têm duas estratégias diferentes para a absorção de água. De acordo com a estratégia que apresentam, são classificados como:

Espécies endo -hídricas: a água é retirada diretamente do substrato. Os rizoides participam da absorção e subsequentemente a água é conduzida internamente para todo o corpo da planta.

Espécies exo -hídricas: a absorção de água ocorre por todo o corpo da planta e é transportada por difusão. Algumas espécies podem ter uma cobertura lanosa (tomentum) que favorece a absorção da água presente no ambiente. Este grupo é muito sensível à dessecação.

As espécies endo-hídricas são capazes de crescer em ambientes mais secos do que as exo-hídricas.

Condução de água

Nas plantas vasculares, a água é impulsionada pelo xilema. As células de condução deste tecido estão mortas e com paredes muito lignificadas. A presença do xilema os torna altamente eficientes no uso da água. Esse recurso permitiu que eles colonizassem um grande número de habitats.

Nos musgos, não há presença de tecidos lignificados. A condução da água pode ocorrer de quatro maneiras diferentes. Um deles é o movimento de célula a célula (rota simplista). Outras rotas são as seguintes:

Apoplástico : a água se move através do apoplasto (paredes e espaços intercelulares). Esse tipo de direção é muito mais rápido que o simplista. É mais eficiente nos grupos que possuem paredes celulares espessas, devido à sua maior condutividade hidráulica.

Espaços capilares : nos grupos ecto-hídricos a mobilização da água tende a ser por capilaridade. Espaços capilares são formados entre os filídeos e o caulídeo que facilitam o transporte de água. Os dutos capilares podem atingir comprimentos de até 100 µm.

Hidróides : a presença de um sistema de condução rudimentar foi observada em espécies endo-hídricas. Existem algumas células especializadas na condução de água chamadas hidróides. Essas células estão mortas, mas suas paredes são finas e muito permeáveis ​​à água. Eles estão dispostos em fileiras um acima do outro e estão localizados centralmente no caulídeo.

Reprodução sexual dependente da água

Os musgos têm flagelado gametas masculinos (esperma). Quando o anteídio amadurece, é necessária a presença de água para que ela se abra. Quando a deiscência ocorre, os espermatozóides estão flutuando no filme da água.

Para que a fertilização ocorra, é essencial a presença de água. O espermatozóide pode permanecer viável no meio aquoso por aproximadamente seis horas e pode percorrer distâncias de até 1 cm.

A chegada dos gametas masculinos até os anteriores é favorecida pelo impacto das gotas de chuva. Quando espirram em direções diferentes, carregam uma grande quantidade de espermatozóides. Isso é de grande importância na reprodução de grupos dióicos.

Em muitos casos, os precursores têm a forma de um copo, o que facilita a dispersão do esperma quando o impacto da água ocorre. Os musgos do hábito rastejante conseguem formar camadas de água mais ou menos contínuas através das quais os gametas se movem.

Tolerância de musgos à desidratação

Alguns musgos são aquáticos. Essas espécies não são tolerantes à dessecação. No entanto, outras espécies são capazes de crescer em ambientes extremos, com períodos de seca acentuados.

Por serem poiquilo-hídricos, podem perder e ganhar água muito rapidamente. Quando o ambiente está seco, eles podem perder até 90% da água e se recuperar aumentando a umidade.

A espécie Tortula ruralis foi armazenada com um teor de umidade de 5%. Ao ser reidratado, ele conseguiu recuperar sua capacidade metabólica. Outro caso interessante é o de Grimmia pulvinata . Amostras de herbário há mais de 80 anos se mostraram viáveis.

Essa tolerância à desidratação de muitos musgos inclui estratégias que lhes permitem manter a integridade das membranas celulares.

Um dos fatores que ajuda a manter a estrutura celular é a presença de proteínas chamadas reidrinas. Eles intervêm na estabilização e reconstituição de membranas danificadas durante a desidratação.

Em algumas espécies, observou-se que o vacúolo é dividido em muitos pequenos vacúolos durante a desidratação. À medida que o teor de umidade aumenta, eles se fundem e formam um vacúolo grande novamente.

Plantas tolerantes a longos períodos de secagem têm mecanismos antioxidantes, porque os danos à oxidação aumentam com o tempo de desidratação.

Referências

  1. Glime J (2017) Relações hídricas: estratégias de plantas. Capítulo 7-3. Em: Glime J (ed.) Bryophyte Ecology Volume I. Ecology Physiological. Ebook patrocinado pela Universidade Tecnológica de Michigan e pela Associação Internacional de Bryologist. 50.pp.
  2. Glime J (2017) Relações hídricas: Habitats. Capítulo 7-8. Em: Glime J (ed.) Bryophyte Ecology Volume I. Ecology Physiological. Ebook patrocinado pela Universidade Tecnológica de Michigan e pela Associação Internacional de Bryologist. 29.pp.
  3. Green T, L Sancho e A Pintado (2011) Ecofisiologia dos Ciclos de Dessecação / Reidratação em Musgos e Líquenes. In: Lüttge U, E Beck e D Bartels (eds) Tolerância à dessecação de plantas. Ecological Studies (Analysis and Synthesis), vol. 215. Springer, Berlim, Heidelberg.
  4. Os dados foram coletados por meio de entrevistas semi-estruturadas, com entrevistas semiestruturadas e entrevistas semiestruturadas. McGraw Hill – Interamericana de Espanha. Madrid Espanha. 781 pp.
  5. Montero L (2011) Caracterização de alguns aspectos fisiológicos e bioquímicos do musgo de Pleurozium schreberi relacionados à sua capacidade de tolerar a desidratação. Tese para se qualificar para o título de Doutor em Ciências Agrícolas. Faculdade de Agronomia, Universidade Nacional da Colômbia, Bogotá. 158 pp.

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