aula_introdução as gimnos e angiospermas
TRANSCRIPT
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GIMNOSPERMAS E ANGIOSPERMAS
ORIGEM,
DIVERSIFICAO,
CARACTERIZAO
E EVOLUO
Marcos Silva (UFG)
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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)
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GIMNOSPERMASGrego: GYMNO = nua SPERMA = semente
sementes no envoltas por
uma estrutura protetora
SURGIMENTO DA SEMENTE = UNIDADE
DE DISPERSO
NO MAIS O
ESPORO!!
Cestrus deodora
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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
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GIMNOSPERMAS: FOLHAS
Simples
Gnetum sp.
Compostas
Cupressus sp.
Escamiformes Aciculares
Flabeliforme
Pinus sp.
Ginkgo biloba L. Zamia sp.
Cycas sp.
normais elpticas
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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
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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
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Pinus ponderosa - Folhas
PINACEAE
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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
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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
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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
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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
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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.
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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)
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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.
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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
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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
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CYCADACEAE
Planta : estrbilos megasporangiados com megasporfilos.Apresentam os megasporngios, onde so produzidos os vulos(grandes)
Cones masculinos
Esprofilo com vulos
vulos
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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
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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
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Na planta : estrbilos megasporangiados (nucelo) nas axilas das folhas.
Venao dicotomizada
Ramo com vulos
sementes
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SEMENTES - MORFOLOGIA
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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
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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
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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
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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)
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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
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N = Nucelo.
Pc = camara de polen.
I = Integumento.
p = escama interna.p" = escama externa.
SEMENTE COM ARILO
GNETUM SP.
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- 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
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- estrbilo masculino- estrbilo feminino
Estrbilo megasporangiado
sementes
Welwitschia mirabilis MORFOLOGIA DIAGNSTICA
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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
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Origem
Os Continentes durante o Cretceo
Tabebuia
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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
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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
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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
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Teoria do Pseudanto
(Wettstein 1907)
Teoria euantial ou antostrobilar
(Arber & Parkin 1907)
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Caracterizao
http://www.inhs.uiuc.edu
... e do carpelo
estame
laminar
Antera
Filete
Estigma definido
Estilete
Ovrio
Origem presumida do estame ...
Ampla
superfcie
estigmtica
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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
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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
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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
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Microsporognese
gro-de-plen = microgametfito imaturo
conectivo
sacos polnicos (microsporngios)
micrsporos
teca
Gro de plen
Pro
Ncleo
Intina
Espessamento
De celulose
Exina
Caracterizao
Endotcio
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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
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Saco Embrionrio:
Caracterizao
Saco
Embrionrio:
- 7 clulas
- 8 ncleos
antpodas (3)
sinrgides (2)
oosfera
Ncleos polares
GAMETFITO FEMININO MADURO
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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
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Reduo do Megagametfito
Cycadales Pinales Magnoliophyta
megagametfito
Evoluo
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VULO
Gimnospermas Angiospermasmicrpila
tegumento
nucelo
micrpila
tegumento
interno
tegumento
externo
nucelo
Caracterizao
Nucelo = Megasporngio
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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
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diviso ANTHOPHYTA (ca. 235.000 espcies)
caracteres vegetativos
muito diversos
ocupam diversos habitats
tm diversos hbitos
DIVERSIDADE DAS ANGIOSPERMAS:
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ANGIOSPERMAS: HABITATES
HABITATES X REAS DE OCORRNCIAS
TERESTRE DESERTO
TUNDRA
REAS SECAS
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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
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Catleya sp. Orchidaceae
RUPCOLA
EPFITAS
ANGIOSPERMAS: HABITATES
Dendrobium sp. Orchidaceae
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Lilium sp. Heliconia sp.
ANGIOSPERMAS: FLORES E INFLORESCNCIAS
DIVERSIDADE
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POLINIZAO
Processo da transferncia dos gros-de-plen aps a deiscncia das anteras
Polinizao ABITICA: gua, vento
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polinizao BITICA: animais
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DISPERSO
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Estruturas equivalentes
Estrbilo = Flor
Microsporfilo = Estame
Microsporngio = Saco polnico
Microgametfito = Gro-de-plen
Megasporfilo = Carpelo
Megasporngio = Nucelo
Megagametfito = Saco embrionrio