4 Linhagem-plantae- Briofita 2010

UNIMONTES UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MONTES CLAROS BIOLOGIA VEGETAIS INFERIORES - BRIOLOGIA- 1 BACHAREL PROF. GRCIA OIAMA DOLABELA BICALHO JUNHO /2010

GODBICALHO UNIMONTES- 1 BACHAREL /2010 1

4 LINHAGEM:PLANTAE STREPTOPHYTA - GRUPO DAS BRIOFITAS

1. CARACTERISTICAS EVOLUTIVAS GERAIS PLANTAS TERRESTRES -* A PARTIR DE ALGAS VERDES Algas verdes (Clorfita e/ou Charfitas) caractersticas bioqumicas e metablicas em comum com as plantas EVIDNCIAS

PIGMENTO FOTOSSINTTICO (CLOROFILA A, B E CAROTENIDES)

ARMAZENAM AMIDO DENTRO DE CLOROPLASTOS

CELULOSE COMO O MAIOR COMPONENTE DAS PAREDES CELULARES. Acredita-se que as plantas terrestres tenham se desenvolvido a partir de algas verdes

aquticas. As evidncias que suportam esta hiptese incluem o fato de que as algas verdes apresentam muitas caractersticas bioqumicas e metablicas em comum com as plantas terrestres.

Ambas contm os mesmos tipos de pigmento fotossinttico (clorofila a, b e carotenides) e tambm armazenam o excesso de carboidrato sob a forma de amido. As plantas usam a clorofila para absorver a energia radiante que ento convertida em energia qumica encontrada nos carboidratos. Em adio s clorofilas a e b, todas as plantas tm carotenides.

Alm disso, pode-se ainda dizer que tanto algas verdes como plantas terrestres apresentam a celulose como o maior componente das paredes celulares. ADAPTAES AO AMBIENTE TERRESTRE

PLANTAS - SOBREVIVNCIA NO MEIO TERRESTRE: AQUISIO DE RADCULA PARA FIXAO AO MEIO

CUTCULA

ESTMATOS

HIDRIDES/LEPTIDES-SIMILARIDADE EM ESTRUTURA E FUNO COM OS VASOS XILEMA E FLOEMA

EXTRAIDO ATLAS DE BTANICA - ESTMATOS EM Marchantia



Uma das adaptaes mais importantes das plantas para sobreviver no meio terrestre

uma cobertura cerosa, a cutcula, sobre suas partes areas. A cutcula essencial para a existncia no meio terrestre, pois ajuda a prevenir a evaporao e dessecamento dos tecidos vegetais. Mas no podemos esquecer que as plantas terrestres obtm sua fonte de carbono da atmosfera, (o CO2). Este gs deve ser acessvel aos cloroplastos dentro das clulas e, de certa forma, existe uma pequena troca de gases atravs da cutcula. Porm, o CO2 e O2 so realmente trocados atravs de finas aberturas, ou estmatos, nos caules e, principalmente, nas folhas.

FIGURA 1 - EXTRAIDO RAVEN, BIOLOGIA VEGETAL, 2002 Pg.

2- PROVAVEL EVOLUO

FIGURA 2 - EXTRADO: SMITH, BOTANICA DE CRIPTOGAMICA, 4ed,PG 10



CARACTERISTICAS EVOLUTIVAS DE BRIOFITAS A PARTIR DA LINHA DE CLOROFCEAS :

A grande diversidade morfolgica no grupo de Clorofceas permite vrias interpretaes quanto evoluo. No entanto, com o emprego da microscopia eletrnica, novas interpretaes surgiram para explicar tanto a evoluo das algas verdes, quanto suas relaes com outros grupos, como Bryophyta e as plantas vasculares. Algumas caractersticas ultraestruturais e bioqumicas so geralmente comuns aos grupos includos nesta linha: l. Clulas mveis simtricas; 2. Flagelo aderido anteriormente, associado a 4 grupos de microtbulos basais, arranjados em forma de cruz.; 3. Ficoplasto: Aps a diviso celular, o fuso mittico se dispersa e os dois ncleos filhos ficam prximos., surgem microtbulos perpendiculares em relao aos primeiros tbulos do fuso mittico inicial e a parede forma-se ao longo destes microtbulos, geralmente por "estrangulamento" E 4. Presena da enzima glicolato desidrogenase. Aqui se incluem a maioria das clorofceas.

CARACTERISTICAS EVOLUTIVAS DE BRIOFITAS A PARTIR DA LINHA DE CHAROFCEAS:

Esta linha levou evoluo de Charophyceae (tratada por alguns autores como uma diviso, Charophyta), Bryophyta e plantas vasculares. Os organismos includos nesta linha geralmente apresentam as seguintes caractersticas: l. Clulas mveis assimtricas com flagelos laterais; 2. A base do flagelo consiste de uma banda simples de microtbulos; 3. Fragmoplasto: aps a diviso celular, o aparato do fuso nuclear no se desagrega, mas permanece, mantendo os dois ncleos filhos separados, enquanto a nova parede celular formada, geralmente atravs de um depsito na forma de placa; 4. Presena da enzima glicolato oxidase. Dentre as algas verdes que so includas nesta linha evolutiva, a Ordem Coleochaetales a que apresenta caractersticas mais prximas de um possvel ancestral das plantas vasculares. O gnero Coleochaete, alm de apresentar caractersticas ultra-estruturais semelhantes s plantas vasculares, apresenta reproduo oogmica, com ciclo haplobionte haplonte, apenas um anterozide por anterdio e o zigoto fica protegido por clulas estreis, por algum tempo antes que ocorra a meiose. Alm disto, dentro do gnero h uma evoluo de talo filamentoso para parenquimatoso.

3 - SISTEMATICA: A CONQUISTA DO AMBIENTE TERRESTRE. Diviso Marchantiophyta (Hepathophyta) Diviso Anthocerothophyta ou Anthocerophyta Diviso Bryophyta. 4 - CONSIDERAES GERAIS

As brifitas incluem as hepticas, antceros e musgos, atualmente estudados em trs divises: Marchantiophyta; Anthocerothophyta e Bryophyta (Shaw & Goffinet 2000).

So plantas terrestres, avasculares (INICIO DA VASCULARIZAO: LEPTIDES E HIDRIDES), que apresentam um ciclo de vida caracterstico, com alternncia das geraes gametoftica e esporoftica.

Crescem em locais midos e sombreados, geralmente como epfitas, ocorrendo desde a base at os ramos da copa de rvores, inclusive sobre folhas, podendo tambm ocorrer sobre



troncos em decomposio, rochas e solo (Prto & Germano 2002). Distribuem-se em todo o planeta, desde as regies frias e polares, at as regies temperadas e tropicais, onde apresentam maior diversidade, especialmente nas florestas midas. Ocorrem tambm em regies semidesrticas, ou em gua doce (lagos, cachoeiras e outros ambiente), embora estejam ausentes em gua salgada (Prto & Germano 2002). 5 - IMPORTNCIA DE BRIOPHYTAS:

So indicadores da qualidade de ar, gua e solo, porque so sensveis a alteraes ambientais, sendo consideradas excelentes sensores biolgicos no monitoramento de reas sujeitas poluio industrial e na indicao de elementos do solo e da gua (Delgadillo & Crdenas 1990; Raven et al. 1996). Prto & Germano (2000), destacam a importncia ecolgica dessas plantas como pioneiras na colonizao de stios recentemente perturbados; no combate a eroso do solo; como interceptadores de gua da chuva, auxiliando na manuteno da umidade dos ecossistemas, p. ex. florestas tropicais midas, sendo um dos componentes principais do estrato epiftico (Pcs, 1980; Schofield, 1985). 6 - HERBARIOS CONTENDO BRIOFLORA

Em todo o mundo, existem cerca de 18.300 espcies de brifitas, das quais os Musgos compreendem aproximadamente 10.000, as Hepticas 8.000, e os Antceros 300 espcies (Schofield, 1985; Shaw & Goffinet 2000). A Amrica Tropical apresenta uma brioflora extremamente rica devido a grande variedade de habitats, com aproximadamente 4.000 espcies (2.600 Musgos, 1.350 Hepticas e 30 Antceros), em 595 gneros e 120 famlias. As regies mais ricas em termos de espcies e endemismo so Norte dos Andes e sudeste do Brasil (Gradstein et al. 2001). Para o Brasil, so citadas 3.200 espcies de brifitas (Yano 1981, 1984, 1989, 1995), sendo que para a regio nordeste, Prto (1996) cita 437 espcies e para o estado do Rio de Janeiro, Costa et al. (2005) citam 1039 txons.

Em geral as colees de referncia so as mesmas dos vegetais com sementes, embora alguns herbrios, como por exemplo, o herbrio de Geneve e o de Wien disponham de importantes colees de brifitas, incluindo parte significativa de tipos oriundos de coletas no Brasil. 7 - HERBARIOS BRASILEIROS CONTENDO BRIOFLORA

O nvel de conhecimento sobre a diversidade de brifitas nas colees brasileiras foi detalhado por Costa & Prto (2003), atravs de uma primeira avaliao sobre as principais colees de brifitas depositadas nos herbrios brasileiros. A maioria dos herbrios brasileiros iniciou as colees de brifitas a partir do final dos anos sessenta, no sculo XX. Atualmente, aproximadamente 45 herbrios renem cerca 140.000 amostras de brifitas, sendo que praticamente a metade deste acervo (45% do total das 1769 amostras e 41% do total de 4476 registros) encontra-se depositado no herbrio do Instituto de Botnica de So Paulo (SP), que conta com colees de todos os estados e ecossistemas brasileiros. O maior nmero de txons identificados encontra-se tambm no herbrio SP, com 381 txons, seguido do herbrio do Museu Nacional (R), com 292 txons



e Prof. Dr. Alarich R. H. Schultz (HAS), com 261 txons. Tal situao decorre do nmero reduzido de taxonomistas, concentrado nas regies Sudeste e Sul, ausncia de especialistas em determinados grupos taxonmicos e reas do pas.

Com relao a materiais tipo de brifitas, o herbrio do Jardim Botnico do Rio de Janeiro se destaca com 23 tipos (Silva et al., 2001). 8 - CARACTERISTICAS REPRODUTIVAS ASSOCIADAS EVOLUO

Os vegetais superiores tm os rgos sexuais multicelulares, ou gametngios, que possuem uma camada de clulas estreis circundando os gametas. Cada rgo feminino, o arquegnio, produz um nico ovo (oosfera). O anterdio (gametngio masculino) produz anterozides. A oosfera fertilizada se desenvolve num embrio multicelular dentro do gametngio feminino. Existe uma alternncia de geraes claramente definida. A poro haplide do ciclo de vida chamada de gerao gametoftica porque origina os gametas, por mitose. A poro diplide do ciclo de vida a gerao esporoftica, que produz esporos imediatamente aps a meiose (CICLO 2n/n).

O gametfito produz anterdeos e arquegnios. O anterozide alcana o arquegnio numa variedade de caminhos e funde-se com a oosfera, resultando num zigoto. Este processo conhecido como fertilizao. O zigoto diplide e a primeira clula na gerao esporoftica. Ele se divide por mitose e desenvolve-se num embrio multicelular que suportado e protegido pelo gametfito. Eventualmente, o embrio maduro o esporfito.

O esporfito tem clulas que so capazes de se dividir por meiose (MEIOSE ESPORICA) Estas clulas sofrem diviso meitica e formam esporos haplides. Os esporos representam o primeiro estgio na gerao gametoftica e por mitose forma o gametfito, continuando o ciclo.

Os musgos e outras brifitas so plantas no-vasculares. Algas aquticas tm pouca necessidade de um sistema vascular porque seu ambiente aqutico transporta seu alimento e outras substncias essenciais. Em contraste, plantas terrestres que no tm tecido vascular so restritas em tamanho, j que elas no tem como transportar alimento, gua e minerais essenciais por distncias extensas. Alm disso, desde que necessitam de um meio ambiente mido para reproduo, a maioria das brifitas encontrada ativamente crescendo em reas midas, embora algumas tolerem reas secas.

As brifitas, junto com certas algas, so consideradas as nicas plantas no vasculares. No entanto, em vrios musgos o cauldio dos gametfitos e esporfitos tm um filamento central de clulas condutoras de gua conhecidas como HIDRIDES. Os hidrides so clulas alongadas com paredes inclinadas delgadas e altamente permeveis gua e solutos. Eles lembram os elementos traqueais de plantas vasculares pela ausncia de protoplasto vivo; conseqentemente, os hidrides so vazios quando adultos. Diferente dos elementos traqueais, entretanto, os hidrides especializados no possuem paredes espessadas. Em alguns gneros de musgos, os elementos crivados (clulas condutoras de alimento, tambm conhecidos como LEPTIDES) ficam ao redor dos hidrides. Os elementos crivados so clulas alongadas e ao contrrio dos hidrides, os elementos crivados tm cloroplastos vivos quando maduros. Provavelmente as clulas condutoras de gua e alimento dos musgos e plantas vasculares tiveram origem comum, com base na sua similaridade em estrutura e funo (FIGURA 1) 4 SISTEMATICA - C1ASSIFICAO DO BRIFITOS - (Segundo, Smith.1955)



O tratamento convencional dos Brifitos consiste em agrup-los em duas classes,

Hepaticae e Musci. Nos ltimos anos tem-se desenvolvido uma tendncia da proposta de se colocarem as Anthocerotales como txon do mesmo nvel taxonmico das Hepaticae e Musci. Nos musgos foram reconhecidas trs linhas distintas. As diferenas entre estas trs linhas compreendem a origem da camada esporognica, o modo de deiscncia da cpsula, a presena ou ausncia de um pseudopdio e a estrutura do protonema. Alguns brilogos aceitam a proposta de serem estas diferenas suficientes para garantir uma subdiviso dos Musgos em trs classes, mas atendendo s suas bvias relaes filogenticas parece melhor atribuir a cada uma delas categoria de subclasse e reuni-las numa nica classe, a dos Musci. Quando os Brifitos so repartidos por trs classes, estas podem caracterizar-se como se segue:

As HEPATICAE apresentam gametfitos diferenciados dorsiventralmente e externamente simples ou diferenciados em caulide e fildios. Os gametfitos podem ser internamente homogneos ou diferenciados em tecidos. Os gametngios, exceto quando de posio terminal, so sempre derivados de clulas superficiais da face dorsal de um talo. Os esporfitos podem ser simples, ou diferenciados em p e cpsula, ou em p, seta e cpsula. Em qualquer caso tm crescimento definido e as suas clulas esporognicas derivam do endotcio de um embrio.

As ANTHOCEROTAE tm gametfitos diferenciados dorsiventralmente, forma externa simples e homogeneidade interna. Os gametngios mergulham no gametfito, o feminino-deriva de clulas superficiais e os masculinos de clulas hipodrmicas da face dorsal do talo. O esporfito est diferenciado em cpsula e p. A parte basal da cpsula meristemtica e contribui continuamente para o seu alongamento. O tecido esporognico de uma cpsula deriva da camada superficial (anfitcio) do embrio e rodeia uma columela.

Os MUSCI tm um gametfito com uma fase transitria prostrada (protonema) provida de ramos eretos e sexuados que prosseguem o crescimento como plantas independentes, depois do desaparecimento do protonema. Os ramos sexuados esto diferenciados em caulide e fildios, dispostos com simetria radiada, e os gametngios provm de clulas superficiais da extremidade superior do caulide. O crescimento do esporfito sempre determinado e este pode ser composto de p e cpsula ou formado por p, seta e cpsula. O tecido esporognico de uma cpsula pode originar-se do endotcio ou do anfitcio do embrio, mas em qualquer dos casos envolve a columela. (21Howe, 1899. 22 Schaffner, 1927, 1934).

A DIVISO BRYOPHYTA tradicionalmente subdivide-se em 3 classes: Hepaticae (8.000 sp),

Anthocerotae (300 sp) Musci (10.000 sp).

CLASSE HEPATICAE A Classe Hepaticae (hepticas) grupo mais primitivo, ou Marchantiopsida composta por plantas pequenas e seu nome data do sculo IX, quando se acreditava que, devido a forma de fgado dos gametfitos de alguns gneros, essas plantas poderiam ser teis para o tratamento de doenas relacionadas a esse rgo.



Os gametfitos de certas hepticas so achatados, tendo talos dorsiventrais (achatados, possuindo superfcie superior e inferior distintas), os quais derivam de um meristema apical. A maioria das espcies tem gametfitos foliceos. Os rizides so unicelulares, ao contrrio daqueles dos musgos. Os gametfitos em geral precedem diretamente dos esporos. Os esporfitos so, geralmente, menos complexos que os musgos. H nessa Classe espcies anfbias como Riccia sp.e Ricciocarpus sp.. No existem mecanismos especiais para a disperso de esporos nos esporfitos, esses quando maduros, morrem, apodrecem e liberam os esporos. Marchantia sp. gnero terrestre razoavelmente extenso, tem gametforos com anterdeos (os anteridiforos) e com arquegnios (arquegniforos). Os esporfitos de Marchantia sp. so mais diferenciados que Riccia sp. e Ricciocarpus sp., constitudo de um p, seta e esporngio ou cpsula. Reproduo assexuada nas hepticas: fragmentao (principal tipo) e propgulos (ou gemas). Os propgulos originam-se em estruturas especiais em forma de taa, denominadas conceptculos e localizadas em superfcie dorsal do gametfito, sendo que os conceptculos podem surgir em Marchantia sp., mas no em Riccia sp. ou Ricciocarpus sp..

ARQUEGONIFORO DE HEPATICA- Imagens GOOGLE-2010

ANTERIDIOFORO DE HEPATICA - Imagens GOOGLE-2010



EXTRAIDO ATLAS DE BOTNICA-PEDERSOLI



CLASSE ANTHOCEROTAE

Os Antoceros podem ser tambm folhosas ao invs de talosas, o caso dessa classe. Existem apenas 5 gneros, sendo Anthoceros sp.o mais conhecido, com habitats midos e sombrios. O gametfito parece com o das hepticas folhosas, mas contm um nico e grande cloroplasto. Possuem extensas cavidades internas repletas de mucilagem e freqentemente habitadas por algas azuis do gnero Nostoc, que fornecem N2 fixado. Anterdios e arquegnios esto submersos na parte dorsal do gametfito e numerosos esporfitos podem se desenvolver no mesmo gametfito. O esporfito formado por um p dorsal e um esporngio cilndrico e comprido. A deiscncia do esporngio comea perto do pice e estende-se em direo base, medida que os esporos amadurecem, partindo-os longitudinalmente, em duas valvas. O esporfito possui vrias camadas de tecido fotossinttico.

EXTRAIDO DO RAVEN



CLASSE MUSCI

Os gametfitos de todos os musgos so representados por duas fases distintas: protonema (filamento inicial) que surge diretamente do esporo germinante, e o gametfito folhoso. Alguns ramos do protonema penetram no solo e formam os rizides (que so multicelulares nesta classe), outros do origem a estruturas semelhantes a gemas, capazes de gerar gametfitos (haplides) folhosos. O gametfito provido de folhas usualmente vertical e no mais dorsiventralmente achatado como nas hepticas. Os gametfitos dos musgos alcanam de alguns milmetros at 50 centmetros ou mais de comprimento e exibem vrios graus de diferenciao e complexidade. Todos tm rizides multicelulares. O esporfito importante na fotossntese e geralmente pequeno em relao ao gametfito. As cpsulas esto, em geral, na ponta da haste e esta pode medir excepcionalmente entre 15 e 20 cm de comprimento, embora algumas nem possuam haste. Quando o esporfito est maduro, perde a capacidade assimiladora gradualmente e vai tornando-se amarelado, laranja e finalmente marrom. Eventualmente a tampa (ou caliptra) da cpsula desprende-se surgindo uma abertura (oprculo) normalmente rodeada de dentes (peristmio), os quais vo regular a sada dos esporos. A reproduo assexuada nos musgos amplamente realizada por fragmentao. Muitas espcies produzem gemas, que do origem a novos gametfitos. REPRODUO DE CICLO ALTERNANTE n/2n - Musci: Polytrichum sp., Sphagnum sp. Andreiae sp. IMPORTANCIA:

- Sphagnum sp. industrializado sob o nome de turfa conhecido como musgo de turfeiras - e usado na agricultura, jardinagem, criao de gado, especialmente cavalos de corrida, medicina, fabricao de materiais plsticos e como combustvel, Seus fildios tem a capacidade de absorver e reter gua at vinte vezes o seu prprio peso. Alm disso, possuem qualidades bacteriostticas que evitam seu prprio apodrecimento,bem como o de objetos e corpos orgnicos afundados na sua massa. Na Europa h extensos pantanais de turfa, nos quais foram encontrados cadveres humanos de mais de dois mil anos, bem conservados, certamente uma bela contribuio aos conhecimentos da vida pr-histrica e histrica de muitas regies.




BIBLIOGRAFIA CAMPBELL, M.K.Bioquimica, 2ed. Artmed,,2001,752p. MENEZES,M., MAIA,L. C., COSTA D.P. BICUDO, C. E. de M.Colees de plantas avasculares e fungos como base de conhecimento para a diversidade biolgica brasileira: uma reavaliao,2003. (artigo) PEDERSOLLI, Atlas de Botnica-Didtico-Apostila, 1970. RAVEN,P.H,EVERT,R.F.,EICHORN,S.E.,BiologiaVegetal,5 ed., Guan.Koogan,2000,728p. SCHULTZ,A. Botnica trabalhos prticos, Editora Globo, Porto Alegre, 2 ed,1968 .

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