Gimnospermas

Biologia

As gimnospermas são plantas que apresentam como característica mais marcante a presença de sementes nuas, ou seja, sementes que não estão no interior de frutos.
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As gimnospermas são plantas vasculares (possuem vasos condutores de seiva) e que apresentam sementes “nuas”. A denominação de sementes nuas deve-se ao fato de que as gimnospermas não possuem sementes no interior de frutos. A seguir vamos aprender mais sobre esse importante grupo vegetal, que inclui, por exemplo, os pinheiros e a araucária.

Características

As gimnospermas fazem parte do grupo das plantas vasculares com sementes, assim como as angiospermas. Entretanto, nas gimnospermas observa-se a ocorrência de sementes sem a presença de frutos envolvendo-as.

Nas gimnospermas, não se observa a presença de flores, sendo, em alguns casos, o estróbilo chamado erroneamente dessa forma. Os estróbilos, também chamados de cones, são, na realidade, estruturas reprodutoras que possuem folhas modificadas capazes de produzir esporos. Nas gimnospermas, encontramos estróbilos capazes de produzir pólen e estróbilos capazes de produzir óvulos.

Os estróbilos, também chamados de cones, são estruturas relacionadas com a produção de esporos.
Os estróbilos, também chamados de cones, são estruturas relacionadas com a produção de esporos.

Leia também: Polinizadores

Por serem plantas vasculares, as gimnospermas destacam-se pela presença de xilema e também de floema. O corpo dessas plantas é organizado em raiz, caule e folhas, sendo importante destacar que em muitas espécies observa-se o crescimento em espessura (crescimento secundário).

Semente

Observe as principais partes da semente.
Observe as principais partes da semente.

O surgimento da semente, sem dúvidas, foi essencial para a evolução das plantas vasculares. Essa estrutura forma-se a partir do desenvolvimento do óvulo e, nas gimnospermas, não se encontra envolta por frutos. Todas as sementes são formadas por três partes básicas: o embrião, a reserva nutritiva e um envoltório. As principais funções da semente são: proteger o embrião e garantir a dispersão da planta.

Leia também: Dispersores de semente

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Ciclo de vida das gimnospermas

O ciclo de vida das gimnospermas é mais complexo do que aquele observado em briófitas e pteridófitas. Nesse grupo, na maioria dos seus representantes, não se observa a presença de gametas masculinos flagelados, que necessitam de água para a reprodução, com exceção das cicadófitas e Ginkgo. Nas gimnospermas, observa-se a presença de grãos de pólen, que são os responsáveis por garantir que os gametas masculinos cheguem até o gameta feminino.

Vamos descrever aqui o ciclo de vida de um pinheiro, uma típica espécie de gimnosperma. Começaremos o ciclo a partir da planta adulta, que é a fase de esporófito, a fase dominante no ciclo de vida nesse grupo de plantas. Vale destacar que o ciclo dessa planta, assim como das outras espécies de plantas, possui alternância de gerações, em que verificamos a alternância entre uma fase de esporófito (diploide, 2n) e outra de gametófito (haploide, n).

Acima temos um esquema simplificado do ciclo de vida de uma gimnosperma.
Acima temos um esquema simplificado do ciclo de vida de uma gimnosperma.

O esporófito do pinheiro possui estruturas chamadas de estróbilos ou cones, que apresentam escamas onde estão localizados seus esporângios (estrutura onde são produzidos os esporos). Dois tipos de cones podem ser observados: alguns pequenos produtores de pólen (estróbilos masculinos) e alguns maiores onde são produzidos os óvulos (estróbilos femininos).

É comum observar, na maioria das gimnospermas, os estróbilos masculinos na parte mais baixa da árvore e os estróbilos femininos na parte superior, o que dificulta que a planta seja polinizada pelo pólen produzido por ela mesma.

Os cones produtores de pólen possuem células chamadas de microsporócitos ou células-mãe de micrósporo, que sofrem meiose e produzem quatro micrósporos (esporo que se desenvolve no gametófito masculino) haploides.

Esses micrósporos desenvolvem-se no grão de pólen. O grão de pólen é formado por duas células protalares (que não apresentam função aparente), uma célula do tubo e uma célula geradora, sendo, nessa fase, o microgametófito (gametófito masculino) imaturo.

Já nos cones femininos, encontramos os óvulos, que são formados pelo núcleo multicelular ou megasporângio (esporângio onde os megásporos são produzidos), o qual é envolto por um tegumento que apresenta uma abertura chamada de micrópila.

Em cada um dos megasporângios, observa-se a presença de apenas megasporócito ou célula-mãe do megásporo, o qual sofre meiose e forma o megásporo (esporo que se desenvolve no gametófito feminino) haploide. São formados quatro megásporos no final da divisão celular, porém apenas um deles é funcional e desenvolve-se em megagametófito (gametófito feminino).

Os grãos de pólen (microgametófito parcialmente desenvolvido) são liberados e levados pelo vento. Esse grão de pólen pode, então, atingir a escama de um cone feminino. Essa transferência do grão de pólen é denominada polinização.

Após a polinização, o grão de pólen é levado por meio de substâncias produzidas nas escamas, através da micrópila, até o megasporângio. Ele, então, germina formando o tubo polínico, que é responsável por transportar o gameta masculino até a oosfera. No megasporângio, ainda não ocorreu a meiose.

Quando consideramos o pinheiro, podemos observar que, aproximadamente um mês após a polinização, forma-se o megagametófito. O megagametófito, então, desenvolve-se e forma os arquegônios. Esse processo é demorado e pode ser estendido por mais de um ano nessas plantas.

O grão de pólen germinado segue lentamente seu caminho, com o tubo polínico crescendo através do tecido do megasporângio até o megagametófito, que ainda está se desenvolvendo. A célula geradora do grão de pólen forma uma célula estéril e uma célula espermatogênica, que se divide formando os gametas masculinos. Nessa etapa, dizemos que o grão de pólen é o microgametófito maduro.

O tubo polínico atinge a oosfera e descarrega os dois gametas masculinos no interior desse gameta feminino. Um dos núcleos do gameta masculino funde-se ao núcleo da oosfera, e outro sofre degeneração. Geralmente, no megagametófito dessas plantas, verifica-se a formação de vários arquegônios e, consequentemente, várias oosferas.

Com isso, há a fecundação de mais de uma oosfera e consequentemente o início da formação de vários embriões no interior de um único óvulo. Esse fenômeno é chamado de poliembrionia. Vale destacar, no entanto, que, apesar da poliembrionia acontecer, geralmente, apenas um embrião sobrevive.

Após a fecundação, cada óvulo desenvolve-se em semente. A semente cai no solo e, se encontrar um ambiente adequado, germina, dando origem a um novo esporófito.

Leia também: Grão de pólen

Classificação das gimnospermas

Atualmente, observa-se a presença de quatro filos de gimnospermas com representantes viventes. São eles:

Os pinheiros fazem parte do grupo das coníferas.
Os pinheiros fazem parte do grupo das coníferas.

  • Coniferophyta: sem dúvidas, o maior grupo de gimnospermas. Nele, encontramos as famosas coníferas. Como exemplo de conífera, temos os pinheiros e sequoias. Nesse filo, encontramos mais de 600 espécies distintas.

As cicas são plantas utilizadas na ornamentação.
As cicas são plantas utilizadas na ornamentação.

  • Cycadophyta: grupo com gametas flagelados. Outra característica marcante é que nas cicadófitas temos plantas com folhas que lembram as palmeiras. Como exemplo de cicadófita, podemos citar as cicas.

Observe o formato típico das células de Ginkgo biloba.
Observe o formato típico das células de Ginkgo biloba.

  • Ginkgophyta: grupo que possui apenas uma espécie vivente que é o Ginkgo biloba. Nessas plantas, observa-se também a presença de gametófito masculino flagelado. As folhas dessa planta assemelham-se a um leque.

A Welwitschia é uma planta encontrada em desertos da África.
A Welwitschia
é uma planta encontrada em desertos da África.

  • Gnetophyta: grupo que possui três filos (Welwitschia, Gnetum e Ephedra). Nesses três gêneros, encontramos características que os aproximam das angiospermas, como os cones, que são bastante similares às inflorescências.


Por Ma. Vanessa Sardinha dos Santos

A araucária, também chamada de pinheiro-do-paraná, é um exemplo de gimnospermas.
A araucária, também chamada de pinheiro-do-paraná, é um exemplo de gimnospermas.

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

SANTOS, Vanessa Sardinha dos. "Gimnospermas"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/biologia/gimnospermas.htm. Acesso em 26 de maio de 2020.

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Lista de Exercícios
Questão 1

(UFPR) Na questão adiante, escreva no espaço apropriado a soma dos itens corretos.

O pinheiro-do-paraná - Araucaria angustifolia (Bert.) O. Kuntze. - é uma espécie arbórea nativa do Brasil, destacando-se fisionomicamente de tal forma que as florestas em que ocorre são comumente designadas como “florestas com araucária”, “pinheirais” ou “pinhais”. Sobre essa espécie e o tipo de vegetação em que ela ocorre, é correto afirmar:

01) As florestas com araucária têm ocorrência exclusiva no sul do Brasil, pois trata-se de uma região com temperaturas mais altas, propícias ao desenvolvimento da espécie.

02) Araucaria é o gênero a que pertence a espécie Araucaria angustifolia.

04) O pinheiro-do-paraná pertence ao grupo das angiospermas, pois forma um tipo de semente que é conhecida popularmente como pinhão.

08) A polinização do pinheiro-do-paraná é realizada por aves, enquanto a dispersão de suas sementes ocorre pelo vento.

16) Os nomes dos autores que aparecem junto ao nome científico do pinheiro-do-paraná são os dos responsáveis pela descoberta das florestas com araucária.

32) O pinheiro-do-paraná pertence ao grupo das coníferas, que reúne uma série de espécies de notável valor econômico.

64) A área central de ocorrência das florestas com araucária no Brasil está sujeita a um clima subtropical, com geadas.

Questão 2

Dizemos que as gimnospermas conseguiram definitivamente conquistar o ambiente terrestre, uma vez que essas plantas não necessitam de água para a sua fecundação. Marque o nome da estrutura que permitiu essa independência da água.

a) Fruto.

b) Flores.

c) Sementes.

d) Grãos de pólen.

e) Gametas flagelados.

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