aula_introdução as gimnos e angiospermas

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GIMNOSPERMAS E ANGIOSPERMAS ORIGEM, DIVERSIFICAÇÃO, CARACTERIZAÇÃO E EVOLUÇÃO Marcos Silva (UFG)

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  • GIMNOSPERMAS E ANGIOSPERMAS

    ORIGEM,

    DIVERSIFICAO,

    CARACTERIZAO

    E EVOLUO

    Marcos Silva (UFG)

  • RELAES FILOGENTICAS ENTRE OS VEGETAIS

    Algas verdes(grupo externo) Brifitas Pteridfitas Gimnospermas Angiospermas

    Gametngios revestidos por clulas estreis

    Embrio retido no gametngio feminino

    Vasos condutores de seiva

    Sementes

    Flores e frutos

    Embrifitas

    Traquefitas (plantas vasculares)

    Espermatfitas (plantas que produzem sementes)

    Clorophylla A e Bamido

    Cloroplasto com dupla membrana

    Marcos Silva (UFG)

  • GIMNOSPERMASGrego: GYMNO = nua SPERMA = semente

    sementes no envoltas por

    uma estrutura protetora

    SURGIMENTO DA SEMENTE = UNIDADE

    DE DISPERSO

    NO MAIS O

    ESPORO!!

    Cestrus deodora

  • Gametfito protegido pelo esporfito

    Crescimento secundrio (cmbio vascular)

    Possuem flores (= ESTRBILOS), fanergamas;

    Fertilizao independente da gua

    Polinizao (poln = gametfito )

    Feixes vasculares (= traquefitas)

    vulos

    Possuem sementes (= ESPERMATFITAS).

    CARACTERSTICAS

    Diversidade: 15 famlias, 75-80 gneros e cerca de 820 espcies

    GIMNOSPERMAS

    Madeira, Ornamental, Resina, Alimentar

    IMPORTNCIA ECONMICA

    CONIFEROPHYTA, CYCADOPHYTA, GINKGOPHYTA E GNETOPHYTA

  • GIMNOSPERMAS: FOLHAS

    Simples

    Gnetum sp.

    Compostas

    Cupressus sp.

    Escamiformes Aciculares

    Flabeliforme

    Pinus sp.

    Ginkgo biloba L. Zamia sp.

    Cycas sp.

    normais elpticas

  • Estrutura reprodutiva = ESTRBILOS (cone)

    Geralmente unissexuais

    Plantas monicas ou diicas

    Exceto, Bennettitales (fssil)

    rvores ou arborescentes.

    ESTRBILO MICROSPORANGIADO

    ESTRBILO MEGASPORANGIADO (FEMININO)

    (MASCULINO)

    GIMNOSPERMAS: estruturas reprodutivas

  • Plantas, rboreas ou arbustivas monicas;

    Crescimento monopodial;

    Folhas lineares a aciculares com canais

    resinferos;

    Estrbilos (=cones) e ;

    Sementes com ala terminal.

    Distribuio: Hemisfrio Norte

    PINACEAE 10 gneros e 220 espcies:

    CONIFEROPHYTA

    Pinheiros (Pinus, Araucaria, Podocarpus),

    Ciprestes (Cupressus), Sequias gigantes (Sequoia),

    Metasequias (Metasequoia).

    7 Famlias, 60-65 Gneros e mais de 600 Espcies

    O maior e mais importante (econmico e ecolgico)

    grupo das gimnospermas.

    Surgimento no Carbonfero 300 Ma

    Maiores gneros: Pinus, 100spp e Abies (.40 spp.)

    Famlia do pinheiro

  • Pinus ponderosa - Folhas

    PINACEAE

  • Estrbilo

    masculinoEstrbilo

    feminino

    Poln maduroC

    C

    microesporofilo

    Face externa

    Face externa

    C

    CC

    CCC

    C

    C

    semente

    C

    C

    Pinus sp.ESTAMPA ILUSTRATIVA

    PINACEAE ESTRBILO = CONE

    megaesporofilo

  • 17 gneros/125 spp.

    Podocarpus lambertiivulo

    Cone feminino

    Ramo feminino frtil

    Folhas - alternas

    rvores, monicas ou diicas

    Brasil. Ca. 6 spp. (Cerrado)Trpicos e subtrpicos

    Cone masculino

    PODOCARPACEAEFamlia do pinheiro-bravo

  • CUPRESSACEAE

    Maiores gneros: Juniperus (ca. 68 spp.), Callitropsis ( 15), Cupressus (12)

    Ramo frtil

    sementesraminhosCupressus sargentii

    Cupressus sp.

    Cone feminino

    Distribuio: Califrnia, Europa e sia. Valor paisagstico e madeira de boa qualidade

    Famlia do cipreste

  • TAXACEAE

    Originria do sul do Canad e nordeste dos EUA. cultivada no Brasil somente pelouso ornamental, sendo muito utilizada em jardins, cemitrios e parques, com boa

    adaptao formao de cercas vivas

    Thuja plicata

    Maiores gneros: Taxus (10 spp.), Torreya (4),

    Famlia do Taxus5 gneros, 20 espcies

  • Ocorre na costa Oeste

    dos Estados Unidos.

    So as maiores rvores

    do mundo chegam a 100 m de altura.

    Planta cultivada, original da sia.

    Extinta em seu habitat natural. Sequoia sp.

    Metasequoia sp.

  • Estrbilo feminino com

    escamas ovulferas e

    brcteas que se soldam e

    recobrem o vulo,

    formando o pinho

    rvores, at 65m, diicas

    Ramos candelabriforme

    Folhas escamiformes

    Araucaria angustifolia

    ARAUCARIACEAE

    sementes

    Distribuio: Hemisfrio Sul, incluindo Amrica do Sul (Brasil)

    Famlia pinheiro-do-paranMaiores gneros: Araucaria (18 spp.), Agathis (13)

  • CYCADOPHYTA (= CYCADALES)

    A planta lembra uma palmeira (mas no relacionada)

    Pouco lenhosa e no ramificado

    Folhas grandes e compostas

    Diicas (plantas masculinas e femininas)

    Presena de cones

    Plantas txicas.

    2 FAMLIAS, 10 GNEROS, 140 ESPCIES.

    Ocorrem na sia Oriental (Cycas) e Amrica

    (Zamia).

    Distribuio: Trpicos e subtrpicos do mundo.

    BRASIL. Cycas revoluta L. (cultivada.)

    Famlias:Cycadaceae e Zamiaceae

    2 famlias, 10 gneros, 305 ssp.

  • Plantas arborescentes com aspecto de palmeiras, diicas;

    Caule com ramificao principal recoberta pelas bainhas das folhas velhas.

    Folhas compostas, alternas, agregadas no pice , persistentes,

    Fololos com prefoliao circinada, com nervura mediana e sem nervuras laterais

    Cycas revoluta Cycas circinalis

    Famlia das Cycas

    CYCADACEAE

    1 gnero, 20 spp.

    Importncia na ornamentao, caule com amido (sagu) sementes com amido

  • A. Hbito

    B. Escama ovulfera

    C. Escama semnifera, foliforme.

    D. Membrana que cobre o albume

    E. Embrio com cotilldones unidos;

    F. Semente conte vertical

    A

    B

    C

    D

    EF

  • CYCADACEAE

    Planta : estrbilos megasporangiados com megasporfilos.Apresentam os megasporngios, onde so produzidos os vulos(grandes)

    Cones masculinos

    Esprofilo com vulos

    vulos

  • Zamiaceae

    Encephalartos altensteinii: planta feminina

    Encephalartos altensteinii: estrbilos masculinos

    Planta : produz estrbilos microsporangiados, que

    portam os microsporngios onde so produzidos os

    micrsporos

    Trpicos e sutrpicos

    Zamia floridana

  • GINKGOPHYTA

    rvores, diicas;

    Folhas flabeliformes (leque), nervao dicotmica, verticiladas;

    Planta : estrbilos microsporangiados (saco polnico) nas axilas de

    gema ou folha

    Ginkgo biloba L.

    Fssil vivo 150 milhes de anos

    rvore com sementes Folhas venao dicotomizada

    Famlia, gnero e espcie unitrio:

    Distribuio: atualmente somente na China

  • Na planta : estrbilos megasporangiados (nucelo) nas axilas das folhas.

    Venao dicotomizada

    Ramo com vulos

    sementes

  • SEMENTES - MORFOLOGIA

  • A. Ramo com estrbilos masculinos

    B e C. amento masculino

    C. Estames inferiores transformados em folhinhas.

    D. Ramo com folha e duas sementes maduras.

    E. Sementes jovens

    F. Aspecto das sementes.

    G. Microsporfilos (= estames)

    H. Ramo feminino, curto com vulos jovens.

    I. Par de vulos.

    J. Folha.

    c

    c

    c

    c

    c

    ccc

    cc

    c

    c

    cccc c

    c

    G c

    cH

    I

    c

    c

    c

    cc

    J

    c

    Ginkgo biloba L.

    Detalhes ilustrativos

  • DIVISO GNETOPHYTA

    Arbustos pequenos, diicos

    Folhas opostas ou verticiladas, escamiformes, decduas.

    Estrbilos masculinos: solitrios ou agrupados, pequenos com escamasde proteo.

    Estrbilos femininos: solitrios, terminais, com vrias escamas frteis

    Distribuio: zonas ridas e semi-ridas da Amrica.

    Diversidade: 1 gnero (Ephedra) e ca. 40 espcies.

    BRASIL. Ephedra tweediana (RS).

    EPHEDRACEAE, GNETACEAE E WELWITSCHIACEAE

    EPHEDRACEAE

    PRINCIPAIS FAMLIAS:

    - Ephedra monospermica - Ephedra tweediana

  • A. Ramo feminino. B. estrbilo feminino com brcteas membranceas. C. ramo

    masculino. D. estrbilos masculinos mostrando os microsporgios. (Sherif &Taife 1986).

    Ephedra alata Semente Semente germinando

    inflorescncia

    masculinaInflorescncia

    feminina

    Folhas escamiformes

    EPHEDRA SP. PRANCHA ILUSTRATIVA

  • Gnetum sp.

    Lianas ou rvores, diicas

    Folhas largas, opostas; estrbilo

    similar a uma inflorescncia.

    Distribuio: Amrica, frica e sia

    tropical.

    Cantarofilia

    GNETACEAE: 1 gnero (Gnetum, 20 spp.)

    BRASIL.

    Gnetum amazonicum

    (ito, to)

  • 1. Ramo frtil

    2. Anel de flores masculinas e femininas.

    3. Estame.

    4. Seo transversal de uma flor feminina, mostrando as trs

    membranas que envolvem o nucelo.

    5. Embrio

    6-8. Estgio de desenvolvimento da inflorescncia feminina.

    GNETUM SP. - PRANCHA ILUSTRATIVA

    1

    2

    3

    45

    67

    8

    Notar a semelhana

    com a flor femina das

    angiospermas

  • N = Nucelo.

    Pc = camara de polen.

    I = Integumento.

    p = escama interna.p" = escama externa.

    SEMENTE COM ARILO

    GNETUM SP.

  • - frica Sudoeste (Deserto Kalahari)

    Welwitschia mirabilis

    -Planta diica; caule discide;

    - Folhas opostas, perenes (2 m compr.)

    - Caules reprodutivos originam-se na base das folhas

    - estrbilo microsporangiado consiste de conjuntos de brcteas.

    - Aspecto da planta

    WELWITSCHIACEAE

    mono genrica e especfica

    - Folhas opostas

  • - estrbilo masculino- estrbilo feminino

    Estrbilo megasporangiado

    sementes

    Welwitschia mirabilis MORFOLOGIA DIAGNSTICA

  • ANGIOSPERMAS

    Grego: ANGIOS = urna SPERMA = semente

    Sementes envoltas por uma

    estrutura protetora

    MANTENA DA SEMENTE = UNIDADE

    DE DISPERSO

    Grupo de plantas mais diverso 265.000 spp.

    Habitam a terra ca. 165 Ma

    Tremenda variao de hbito.

    DIVISO MAGNOLIOPHYTA

    ANGIOSPERMAS OU ANTHOPHYTA

  • Origem

    Os Continentes durante o Cretceo

    Tabebuia

  • ANGIOVULIA: formao de carpelo

    vulos

    megasporfilo

    Angiovulia Angiospermiavulos encerrados em urna sementes encerradas em urna

    Caracterizao

    As Angiospermas so caracterizadas pelo fechamento da folha carpelar (esporfilo) com os vulos protegidos em seu interior.

    Angion = receptculo, urna, vaso; sperma = semente

  • Caracterizao

    O gineceu, parte feminina da flor, o conjunto de carpelos.

    Este pode ser formado por um ou mais carpelos.

    Se houver apenas um carpelo ou se os vrios carpelos estiverem unidos apenas um

    pistilo formado.

    Pistilo

    estigma

    estilete

    ovrio

    Se os vrios

    carpelos esto

    livres vrios

    pistilos sero

    formados em uma

    nica flor,

    conseqentemente

    teremos vrios

    ovrios e igual

    nmero de frutos

    formados.

    gineceu tricarpelar

    trilocular

    folhas carpelares fuso parcial

    dos carpelos

  • FLORES PRIMITIVAS

    Caractersticas florais segundo as teorias

    Teoria do Pseudanto

    (Wettstein 1907)

    As flores eram: pequenas,

    unissexuais e anemoflicas

    Erva perene com flor feminina

    Austrlia (120 m.a.)

    Chloranthaceae, Piperaceae e

    Platanaceae

    Pistilos

    espiralada

    mente

    Eixo alongado

    Ptalas

    grandes

    Estames

    Teoria euantial ou antostrobilar

    (Arber & Parkin 1907)

    As flores eram: grandes,

    hermafroditas e entomoflicas

    Archaeanthus linnenbergeri

    100 a 300 pistilos

    10 a 18 sementes

    Vrios estames

    Pequena rvore ou arbusto decduo

    Kansas, USA

    Magnolia grandiflora

    Prottipos do padro

  • Teoria do Pseudanto

    (Wettstein 1907)

    Teoria euantial ou antostrobilar

    (Arber & Parkin 1907)

  • Caracterizao

    http://www.inhs.uiuc.edu

    ... e do carpelo

    estame

    laminar

    Antera

    Filete

    Estigma definido

    Estilete

    Ovrio

    Origem presumida do estame ...

    Ampla

    superfcie

    estigmtica

  • O androceu e o gineceu no contexto de uma flor arcaica: ramo modificado

    Formao do carpelo (megasporfilo fechado diferenciando vrio, estilete e estigma)

    Formao do estame(microsporfilo diferenciando

    antera e filete)

    filete

    conectivo

    antera

    tecas

    Estame

  • Carpelo fechado com regio estigmtica onde ocorre a germinao do gro de plen;

    Elementos de tubo crivado e clulas companheiras no floema;

    Flores especializadas;

    Gro de plen com exina columelada.;

    Estames com dois pares laterais de sacos polnicos;

    Endotcio hipodermal na antera;

    Gametfito masculino com apenas 3 clulas;

    Gametfito feminino com apenas 7, sem arquegnios;

    Dupla fecundao levando formao de um endosperma.

    -ANGIOSPERMAS -SINAPOMORFIAS

  • CaracterizaoMorfologia da Flor

    Verticilos Florais:

    Verticilos de Proteo- Clice (spalas)- Corola (ptalas)

    Se formado portpalas, o conjunto denominado perignio

    Verticilos de Reproduo- Androceu (estames)- Gineceu (carpelos)

    Estame

    Filete

    Antera

    Ptala

    CarpeloEstigma

    Estilete

    Ovrio

    Spala

    vulo

    Receptculo

    Pedicelo

    O pedicelo da flor nasce naaxila de uma ou mais brcteas

  • Microsporognese

    gro-de-plen = microgametfito imaturo

    conectivo

    sacos polnicos (microsporngios)

    micrsporos

    teca

    Gro de plen

    Pro

    Ncleo

    Intina

    Espessamento

    De celulose

    Exina

    Caracterizao

    Endotcio

  • O microsporngio denominado sacopolnico, so comumente quatro

    localizados em dois conjuntos (tecas) no pice do estame.

    Tecas

    Microgametfito com 3 clulas

    Saco polnico (microsporngio)

    Caracterizao

  • Caracterizao

    gro-de-

    plenabertura

    tubo polnico

    ncleo do tubo

    exina

    clulas espermticas

    Tubo

    Polnico:

    Gametfito

    Masculino

    Maduro

  • Saco Embrionrio:

    Caracterizao

    Saco

    Embrionrio:

    - 7 clulas

    - 8 ncleos

    antpodas (3)

    sinrgides (2)

    oosfera

    Ncleos polares

    GAMETFITO FEMININO MADURO

  • Fonte: Raven

    Dupla

    Fecundao

    Ovrio

    Base do estilete

    Tubo polnico

    Fuso

    Fonte: Consolaro, H.

    Saco embrionrio

    vulo

    Antpodas

    Clula central

    Sinrgides

    Rompimento do tubo polnico com a fuso do gameta

    masculino com o feminino e fuso do segundo gameta

    masculino com a clula central

    Fecundao

    Tubo polnico

    Dupla fecundao

    Fuso tripla

  • Reduo do Megagametfito

    Cycadales Pinales Magnoliophyta

    megagametfito

    Evoluo

  • VULO

    Gimnospermas Angiospermasmicrpila

    tegumento

    nucelo

    micrpila

    tegumento

    interno

    tegumento

    externo

    nucelo

    Caracterizao

    Nucelo = Megasporngio

  • PROTEO DOS VULOS contra dessecamento, predadores e parasitas

    PROTEO e DISPERSO das sementes

    ANGIOVULIA

    DUPLA FECUNDAO

    o vulo s acumula reservas aps ter ocorrido a FECUNDAO

    POLINIZAO

    a polinizao por animais mais eficiente do que a feita pelo vento

    expanso das angiospermas: polinizao por insetos

  • diviso ANTHOPHYTA (ca. 235.000 espcies)

    caracteres vegetativos

    muito diversos

    ocupam diversos habitats

    tm diversos hbitos

    DIVERSIDADE DAS ANGIOSPERMAS:

  • ANGIOSPERMAS: HABITATES

    HABITATES X REAS DE OCORRNCIAS

    TERESTRE DESERTO

    TUNDRA

    REAS SECAS

  • Cymodoceaceae

    Cymodocea sp.

    Ruppiaceae - Ruppia maritima L. Araceae - Wolffia arrhiza

    Araceae - Lemna sp.

    Typhaceae Thypha sp.

    Nymphaeaceae Victoria sp.

    AQUTICASANGIOSPERMAS: HABITATESGUA SALGADA- MARINHA GUA DOCE- RIOS E LAGOS

  • Catleya sp. Orchidaceae

    RUPCOLA

    EPFITAS

    ANGIOSPERMAS: HABITATES

    Dendrobium sp. Orchidaceae

  • Lilium sp. Heliconia sp.

    ANGIOSPERMAS: FLORES E INFLORESCNCIAS

    DIVERSIDADE

  • POLINIZAO

    Processo da transferncia dos gros-de-plen aps a deiscncia das anteras

    Polinizao ABITICA: gua, vento

  • polinizao BITICA: animais

  • DISPERSO

  • Estruturas equivalentes

    Estrbilo = Flor

    Microsporfilo = Estame

    Microsporngio = Saco polnico

    Microgametfito = Gro-de-plen

    Megasporfilo = Carpelo

    Megasporngio = Nucelo

    Megagametfito = Saco embrionrio