Botânica - Briófitas

Musgos, o mais conhecido exemplo de briófita.

Você já ouviu falar em seres que são "astronautas" biológicos? não?

Damos essa denominação informal a alguns seres que são capazes de explorar ambientes antes não dominados pela vida, um nome mais comum (e talvez que você já tenha ouvido falar) é 'seres pioneiros'.

Temos vários exemplos na natureza de seres que conseguem sobreviver sozinhos em regiões inóspitas e de difícil sobrevivência, sendo considerados realmente 'duros de matar'.

Entre as plantas, as que merecem todo o crédito de organismos 'durões' são as briófitas, pois foram elas que em um planeta recém-nascido, com suas áreas terrestres inóspitas, repletas de radiação UV e condições de sobrevivência extremas, deram o primeiro passo para o domínio do ambiente terrestre para os seres vivos.

São sobre as briófitas que estudaremos hoje, então prepare a caneta e vamos aprender um pouco mais sobre esses 'Chuck Norris' da botânica, que dariam medo até nas maiores platas que trombassem com elas na rua.

*O QUE SÃO PLANTAS?

-É planta qualquer ser que possui embrião multicelular maciço, isto é, sem cavidades internas, como os dos animais, e que é nutrido às custas da mãe.

Acima temos uma semente em corte transversal, note que seu embrião é maciço, sem cavidades ou qualquer tipo de buraco.

Acima temos um embrião animal, note que este, diferentemente das plantas, forma cavidades. Estudaremos melhor estas cavidades em embriologia, mas note que o embrião das plantas não possuem nenhuma dessas cavidades, sendo, portanto, maciço.

*TIPOS DE PLANTAS

As plantas surgiram durante a era Paleozóica, ou seja, há cerca de 542 milhões de anos. Elas foram os primeiros tipos de seres vivos a abandonar a água e partir para o domínio do ambiente terrestre.

Como a evolução ocorre de forma gradual, esses seres foram lentamente se adaptando ao seu novo ambiente, tendo cada vez mais dependência da água para sua vida e reprodução.

Os primeiros tipos de plantas eram as briófitas, que hoje são representadas por espécies como musgos, hepáticas e antóceros.

De modo geral, as briófitas não possuem vasos condutores de seiva, sendo chamadas, portanto de atraqueófitas ou avasculares (lembre esses dois nomes, são importantes).

Por essa razão, ass briófitas são plantas de pequeno porte, pois precisam passar seus nutrientes de célula a célula, por um processo chamado de difusão.

Além disso, elas não possuem folhas, caule ou raízes, tendo estruturas análogas que são os filóides, o caulóide (ou talo) e rizóides.

Essas estruturas são chamadas de modos diferentes exatamente porque não possuem vasos condutores de seiva, mas possuem estruturas também análogas às das plantas mais evoluídas (os filóides realizam a fotossíntese e a respiração, o caulóide sustenta (e geralmente também faz fotossíntese, pois também possui clorofila, uma diferenciação destas plantas), e os rizóides retiram nutrientes do solo, absorvem água e fixam a planta no substrato.

Musgos são os exemplos mais famosos de briófitas, crescendo geralmente em ambientes úmidos e sombreados.

Esquema de uma briófita. Analisaremos mais adiante as estruturas destas plantas.

*ALTERNÂNCIA DE GERAÇÕES

Agora que já vimos o primeiro tipo de planta que surgiu em meio terrestre, vamos ver algo que será fundamental em todo o entendimento da botânica, a alternância de gerações.

Animais como nós criamos nossos gametas por meiose (n), tendo, portanto, metade dos cromossomos de um indivíduo, que na hora da fecundação se soma a carga cromossomial dos gametas (espermatozóide (n) + óvulo (n) = zigoto (2n)).

Entretanto, no ciclo de vida das plantas, elas possuem dois momentos em que vivem sendo organismos haplóides, ou seja, com metade dos cromossomos (n), e uma fase diplóide, isto é, com todos os seus cromossomos (2n), é esse estilo de vida alternante entre a carga cromossomial que damos o nome de alternância de gerações.

A parte da vida das plantas que na qual estas são haplóides (n) é chamada de gametófito, enquanto a parte da vida em que são diplóides (2n) é chamada de esporófito.

[Veremos com calma estas reproduções e termos a seguir, estamos só os apresentando agora, você vai se acostumar com elas ao longo do estudo da botânica]

Ao longo da evolução das plantas, a fase de gametófito, a fase haplóide (n), vai se tornando cada vez menor e dependente da fase de esporófito, fase diplóide (2n), até ser apenas uma parte minúscula da vida destes seres.

*REPRODUÇÃO DAS BRIÓFITAS

Como a fase gametofítica (fase de gametófito (n)) vai se tornando cada vez menor ao longo da evolução das plantas, podemos imaginar que quanto menos evoluída e mais antiga é um tipo de planta, maior será sua fase de gametófito.

Logo, no nosso primeiro grupo de planta, essa fase é dominante (é o período que possui maior tempo de vida) em relação ao esporófito.

Voltando ao musgo, a planta que vemos (com rizóides, caulóides e filóides) é a planta gametófito, o esporófito só irá se desenvolver por um tempo nos indivíduos fêmeas dessa espécie.

Acima temos musgos com suas fases gametofíticas (n) e esporofíticas (2n). As regiões verdes são os gametófitos e essas estruturas que saem delas são os esporófitos. Note que o musgo que conhecemos é apenas a parte gametofítica, que é a parte que mais dura da planta, sendo a parte esporofítica temporária para a reprodução.

A reprodução das briófitas começa a partir da parte gametofítica (n), cada musgo possui seu próprio sexo: masculino ou feminino, e cada sexo possui sua estrutura reprodutora.

Os musgos masculinos possuem um órgão repleto de sacos cheios de gametas, o anterídio.

Estes gametas masculinos são gerados por mitose, afinal, o gametófito já é haploide (n), portanto, não há necessidade de dividir mais a carga genética para formar os gametas (n), essa é uma diferenciação importante das plantas para os animais, que formam seus gametas por meiose.

Os gametas masculinos possuem dois flagelos e são chamados de anterozóides, estes precisam nadar para fecundar o gameta feminino, como veremos a seguir.

Anterídeos carregados de anterozóides. Essas grossas estruturas em forma de saco estão repletas de anterozóides dentro, quando elas se romperem, os anterozóides são liberados, indo de encontro ao órgão reprodutor feminino.

Os musgos femininos possuem em sua fase gametófito (n), uma estrutura em forma de vaso, denominada arquegônio.

Dentro do arquegônio é formada (também por mitose) um único gameta feminino (n), a oosfera.

A oosfera libera substâncias químicas que irão atrair os anterozóides quando estes estiverem próximos, facilitando a fecundação.

Imagem ampliada de um arquegônio, note sua estrutura alongada. O que é chamado de 'eicel' é a oosfera, os anterozóides entram pela região oposta ao gameta feminino e nadam para baixo, encontrando a oosfera.

A partir daí, apenas precisa haver contato entre os anterozóides e a oosfera, mas como esse contato é feito?

Esta informação é extremamente importante, como as briófitas ainda são plantas pouco evoluídas e adaptadas ao meio terrestre, elas ainda têm uma dependência muito grande do meio aquático, sendo, portanto, a água que realizará essa função de permitir a reprodução desse tipo de organismos.

Portanto, as briófitas são seres dependentes da água para sua reprodução, e é por esta razão que este tipo de planta geralmente se encontra em regiões úmidas e sombreadas, pois é extremamente dependente da água.

Quando gotas de água entram em contato com os anterídios, estes se rompem, liberando os anterozóides na gota.

Caso haja contato entre a gota de água carregada de anterozóides e algum arquegônio, os gametas masculinos iniciarão a nadar em direção a ele com seus dois flagelos, entrando no órgão reprodutor feminino e fecundando a oosfera, o que gerará um zigoto (2n).

Com o passar do tempo, este zigoto irá sofrer diversas mitoses, formando um embrião (2n), e este será responsável pela formação da fase esporofítica (2n) das briófitas.

Note que o esporófito será derivado diretamente do embrião (2n), que se encontra no arquegônio da planta, logo, apenas musgos fêmeas possuem esporófito.

O esporófito se desenvolverá na região do arquegônio, sendo projetado para fora dele ao longo de seu desenvolvimento, entretanto, sua base permanece aonde antes havia a oosfera, pois naquela região existe uma estrutura denominada placenta (que não é o órgão encontrado nos animais, mas tem uma função análoga, por isto o nome), que é responsável pela nutrição da oosfera, do zigoto, embrião e posteriormente do esporófito, sendo este completamente dependente da fase gametófito.

Após o desenvolvimento completo do esporófito (2n), haverá em sua ponta uma estrutura geradora de esporos, o esporângio, que fica dentro de uma estrutura chamada de cápsula, este irá se romper assim que estiver maduro, liberando os esporos no ar.

Os esporos são estruturas haplóides (n), que são gerados por meiose a partir do esporófito (2n), tendo a capacidade de se tornar um protonema (estrutura inicial de um gametófito de briófitas) e posteriormente um novo gametófito se estiver em condições adequadas, fechando o ciclo reprodutivo dessas plantas.

Após a liberação de esporos, o esporófito (2n) morre, restando o gametófito (n) da planta, que desenvolverá novamente o arquegônio para outra reprodução, sendo ,portanto, a fase gametófito considerada a dominante.

Esquema de reprodução das briófitas. Note a alternância de gerações haplóides (n) e diplóides (2n).

*RESUMO

-As briófitas são o primeiro tipo existente de plantas, sendo, por isso, altamente dependente da água para suas funções reprodutivas.

-São plantas avasculares, isto é, não possuem vasos condutores de seiva, e por isso não tendo caule, folha e raiz, mas sim rizóides, caulóides e filóides.

-Seu transporte de nutrientes se dá por difusão, o que faz estas plantas terem um pequeno porte.

-São espécies que possuem sexos distintos (masculino e feminino), cada um tendo suas estruturas reprodutivas (anterídio e arquegônio) e seus respectivos gametas (anterozóide e oosfera).

-Sua reprodução, assim como de todas as plantas, é realizada através de alternância de gerações, com uma fase haplóide (n) chamada de gametófito e uma fase diplóide (2n), chamada de esporófito.

-São o único grupo de plantas que apresenta fase gametofítica (n) dominante, com o esporófito completamente dependente da nutrição do gametófito, que ocorre a partir da placenta.

*EXERCÍCIOS

Serão colocados no próximo post, sobre pteridófitas.