INTRODUÇÃO À BOTÂNICA

CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS VEGETAIS

O reino vegetal é composto por aproximadamente quatrocentos e cinquenta mil espécies que se distribuem em quatro filos. Em comum, todos estes organismos são autotróficos pluricelulares, com parede celular celulósica e amido como reserva energética. Ainda que haja espécies aquáticas, são em maioria, terrestres, apresentando diversas adaptações aos mais variados climas. Assim, é possível encontrar plantas espalhadas por toda a superfície terrestre, influenciando diretamente na formação do microclima e na distribuição de outras espécies com quem se relacionam.

Ao que tudo indica, sua evolução aconteceu a partir de um mesmo ancestral que deu origem às algas modernas, sendo a dependência da água algo muito comum nos vegetais mais simples. Isto pode ser compreendido ao se analisarem as diferenças entre musgos e cactos, por exemplo; sendo os últimos melhor adaptados às condições desfavoráveis impostas pela carência hídrica.

A figura a seguir apresenta as principais novidades evolutivas que marcam cada um dos quatro subgrupos vegetais. Assim, a conquista de uma diferenciação tecidual e de um embrião multicelular, por exemplo, delimitam o reino em relação às algas ancestrais e apontam o surgimento das briófitas.

CICLO DE VIDA HAPLODIPLOBIONTE

A alternância de gerações (metagênese) é algo comum a todos os vegetais. Em seu ciclo de vida, não importando a espécie, sempre há uma fase adulta responsável pela produção de esporos (esporófito) marcada pela diploidia (2n) e seu contraponto, capaz de produzir gametas (gametófito), que se distingue pela haploidia (n).

Organismos haplodiplobiontes, diferentemente de nós, realizam meiose espórica durante a reprodução assexuada, sendo a mitose empregada na produção dos gametas. Assim, o gametófito apresenta células haploides (n) capazes de produzir gametas masculinos (anterozoides ou células espermáticas) e/ou gametas femininos (oosferas) também haploides. A união destes resulta na formação de um zigoto diploide (2n) que, por mitoses, crescerá e se desenvolverá em um esporófito (2n). Este, por sua vez, é capaz de produzir esporos (n) através de células especializadas que sofrem meiose. Sendo os esporos voltados à reprodução assexuada, cada célula que venha a germinar formará um novo gametófito e, com isso, fechará o ciclo.

BRIÓFITAS

Musgos e hepáticas são os principais representantes das briófitas. Por não possuírem vasos condutores de seiva, o transporte de nutrientes depende da difusão célula à célula, o que restringe a sua eficiência e, consequentemente, o crescimento destes organismos que apresentam tamanho reduzido.

Seu corpo pode ser didaticamente dividido em duas regiões. No gametófito (haploide), que corresponde à fase de vida duradoura (dominantes) deste grupo, encontramos os rizoides, cauloides e filoides. Suas funções são a fixação e absorção de nutrientes, sustentação e fotossíntese, respectivamente. Já o esporófito (diploide), que corresponde à fase de vida transitória, é estratificado em haste e cápsula, sendo a primeira voltada à sustentação da segunda, que por sua vez, tem como competência a liberação dos esporos.

Seu ciclo reprodutivo não se distingue do padrão haplodiplobionte do grupo, porém, alguns pontos são particularmente interessantes e explicam a distribuição das espécies. Nestes organismos é comum que encontremos os sexos separados em vegetais diferentes, situação em que denominamos a espécie como dioica, similar ao que ocorre nos humanos. Assim, cada gametófito é voltado à produção de um tipo de gameta. O anterozoide, sendo produzido no vegetal masculino, é flagelado e precisa nadar até a oosfera, produzida no vegetal feminino, para que ocorra a fecundação. Como não há qualquer secreção capaz de facilitar este processo, as briófitas dependem da água como meio de transporte, o que restringe sua localização a ambientes úmidos.

PTERIDÓFITAS

Os vasos condutores surgem pela primeira vez nas pteridófitas, representadas pelas samambaias e avencas, o que permite o aumento do porte destes vegetais em comparação ao grupo anterior. Tal característica inclui as plantas deste filo no grupo dos vegetais vasculares, também conhecidos como traqueófitas.

Quanto à anatomia, notamos, comumente, esporófitos de raízes subterrâneas (rizomas) com raízes responsáveis pela absorção de nutrientes inorgânicos e folhas aéreas voltadas à nutrição pela fotossíntese. Nestas, é habitual a presença de soros – pontos escuros encarregados da produção de esporos que ficam localizados na face inferior.

Os gametófitos (protalos), menos duradouros que os esporófitos deste grupo, apresentam um formato similar a um coração (cordiforme) e são usualmente monóicos (hermafroditas) Neles, tal qual nas briófitas, ocorre a produção de anterozoides e oosferas e, portanto, também há intensa dependência da água para a reprodução.

GIMNOSPERMAS

As gimnospermas, como os pinheiros europeus e a araucária, foram os primeiros vegetais a conquistar a independência da água para a reprodução. Isto ocorreu graças ao aparecimento do grão de pólen que corresponde ao gametófito masculino. Este, sendo disperso pelo vento, garante aos gametas masculinos – agora conhecidos como células espermáticas – o encontro com a oosfera mesmo na ausência de água em estado líquido.

Estas plantas, conhecidas como coníferas, também foram as primeiras a serem capazes de produzir sementes após a fecundação (espermatófitas). Com isso, o zigoto obtém proteção contra a dessecação, além de estar envolto por uma estrutura atrativa a agentes dispersores como aves e mamíferos – o pinhão.

Os estróbilos, também conhecidos como cones, são facilmente distinguíveis por seu tamanho e formato. Assim, aqueles que são responsáveis pela produção dos esporos masculinos que darão origem ao grão de pólen, possuem menor comprimento e diâmetro, enquanto os outros (pinhas), voltados à produção de esporos femininos que se transformarão nos óvulos (dentro dos quais é encontrada a oosfera), são maiores em todas as suas dimensões.

Uma característica notável durante a evolução é a redução de tamanho e de independência da fase gametofítica. Assim, enquanto nas briófitas esta correspondia à fase dominante, nas gimnospermas não há nem ao menos a sua liberação a partir do esporófito, ficando o gametófito retido aos estróbilos.

OBSERVAÇÃO

Por ser o primeiro grupo a apresentar estruturas de reprodução sexuada visível, as coníferas, juntamente às angiospermas, são classificadas como fanerógamas. Briófitas e pteridófitas, por outro lado, passam a ser consideradas criptógamas.

ANGIOSPERMAS

O surgimento de flores e frutos só vem a ocorrer nas angiospermas. Assim, mesmo que pequenas e muitas vezes irreconhecíveis, estas estruturas presentes em vegetais como as mangueiras, os cactos e a grama são de extrema importância na atração de agentes disseminadores. Seus aromas, cores e sabores, fizeram com que muitos animais coevoluíssem em íntima relação de harmonia, facilitando a sua dispersão por diversos ambientes e tornando este, o grupo mais numeroso do reino Plantae.

Considerando-se uma flor completa, são reconhecíveis seis principais estruturas que se direcionam à reprodução ou a proteção das regiões reprodutivas. Começando pela ramificação do caule, o pedúnculo funciona como um suporte e se conecta ao receptáculo floral. A partir deste, folhas evolutivamente modificadas dão origem ao cálice – formado pelo conjunto das sépalas – e à corola – formada pelo conjunto de pétalas. Por fim, protegidos por estes verticilos, encontram-se o androceu – formado pelos estames – e o gineceu – formado pelos carpelos.

Responsáveis pela produção dos grãos de pólen, os estames equivalem à parte masculina da flor e podem ser subdivididos em filetes de sustentação e anteras, onde ocorre a meiose. Já na parte feminina, os carpelos são separados em ovários, estiletes e estigmas.

Uma vez ocorrida a liberação dos grãos de pólen pela antera, estes serão levados através do vento, da água ou de animais até o estigma. Lá haverá o desenvolvimento de um tubo polínico capaz de transportar as células espermáticas até o interior do óvulo, onde, através de uma dupla fecundação, se formará o zigoto (2n) e o endosperma (3n) que corresponde a um tecido de nutrição.

Para a proteção do embrião, o óvulo dará origem à semente enquanto o ovário originará o fruto. Este, por ser rico em açúcares, costuma atuar como agente atrativo para animais que o utilizarão em sua alimentação e, assim, difundirão a espécie.

De acordo com a estrutura apresentada pela semente, a angiosperma pode ser classificada como monocotiledônea ou dicotiledônea (modernamente chamada eudicotiledônea). A seguir, são apresentadas outras características que também participam deste mecanismo de estratificação e distinções entre os tipos possíveis de frutos.

Por fim, estruturas como frutos também podem ser classificados do ponto de vista botânico. O esquema a seguir ilustra os diferentes tipos de frutos existentes produzidos pelos vegetais.