Universidade do Extremo Sul Catarinense Curso de Ciências Biológicas Disciplina de Botânica Sistemática I

Introdução

Professores

Dr. Robson dos Santos Dra. VanildeCitadini Zanette

Relações filogenéticas

Algas verdes

(grupo externo) Briófitas

Samambaias

Licófitas Gimnospermas Angiospermas

Gametângios revestidos por células estéreis Embrião retido no gametângio feminino

Vasos condutores de seiva

Sementes frutos

Espermatófitas (plantas que produzem sementes)

Traqueófitas (plantas vasculares)

Embriófitas (plantas que, quando fecundadas, desenvolvem um embrião)

Gimnospermas

Uma das maiores inovações que surgiram durante a evolução das plantas vasculares foi a semente.

Gimnosperma = “semente nua”

SISTEMÁTICA (CHRISTENHUSZ, M. J. M. et al. A new classification and linear sequence of extant gymnosperms. Phytotaxa, n. 19, p. 5-70, 2011.

Subclasse I. Cycadidae Cycadales

Cycadaceae – Cycas Zamiaceae – Zamia

Subclasse I. Ginkgoidae

Ginkgoales Ginkgoaceae – Ginkgo biloba

Subclasse IV. Pinidae Pinales Araucales

Cupressales

Pinaceae – Pinus

Araucariaceae – Araucaria Podocarpaceae – Podocarpus

Cupressaceae – Cupressus Taxaceae – Taxus

Subclasse I. Gnetidae Welwitschiales Gnetales Ephedrales

Welwitschiaceae – Welwitschia Gnetaceae – Gnetum Ephedraceae – Ephedra

Apresentam porte e aspecto semelhante às palmeiras, com caules reduzidos e até subterrâneos ou bem desenvolvidos (até 20m de altura) e pouco ramificados.

Apresentam folhas compostas (pinadas). O pecíolo destas folhas normalmente apresenta acúleos. Entre as folhas normais, observam-se catafilos (folhas reduzidas e coriáceas, de função protetora). Plantas dióicas.

Consiste em 2 famílias (Cycadaceae e Zamiaceae) e cerca de 300 espécies. Raízes coraloides (avermelhadas).

Cycas circinalis Cycas revoluta

Folhas Pinadas (Compostas) Ráquis

Folhas Pinadas (Compostas)

Cianofíceas (simbiontes)

Compreende um só gênero (Cycas) e cerca de 100 espécies.

São plantas altas, com caule subterrâneo ou aéreo coberto com as folhas que caíram; folhas compostas, funcionais ocorrem numa coroa no ápice do caule; folíolos circinados (enrolado em espiral sobre si) quando jovens (em Cycas revoluta).

Cycas circinalis Cycas revoluta Folíolos circinados (enrolados)

Cycas circinalis

Estruturas reprodutoras: ausência de megastróbilos; folhas reduzidas com esporângios inseridos, agrupados em megasporófilos próximos ao ápice da planta, com 2 a 8 óvulos em sua margem. Sementes grandes, arredondadas, carnosas, vistosas ou não.

Microstróbilos com numerosos microsporófilos e microsporângios.

Cycas circinalis - megasporófilos Cycas circinalis – microstróbilo (microsporófilos)

Cycas circinalis – semente (interno)

Megasporófilo

Megasporângio (carnoso)

Cycas revoluta - megasporófilo Cycasrevoluta -planta feminina

Cycas revoluta - planta masculina

Microsporófilo (Microsporângios)

Cycas circinalis L.

Originária da Índia, amplamente difundida no mundo como ornamental, 10-15m de altura, com folhas pinadas de 1,5 a 2,5m, folhas carpelares longas espinhosas e providas de 3-5 pares de óvulos.

Cycas revoluta Thunb.

Originária da Ilha de Java (Indonésia), cultivada em todas as regiões tropicais e subtropicais do mundo, “palmeira–sagu, palma-de-ramos”, 8m de altura, folhas 0,5-2m; óvulos de 2 a 8.

A família concentra-se no sudeste asiático, Oceania e Madagascar.

Plantas dióicas, com aspecto de samambaia (com caule subterrâneo) ou semelhante a palmeiras (com caule aéreo não ramificado).

Compreende um só gênero nativo para a flora brasileira (Zamia).

São plantas altas, com caule subterrâneo ou aéreo coberto com as folhas que caíram; folhas compostas, funcionais ocorrem numa coroa no ápice do caule; folíolos planos, geralmente sem nervura central e numerosas nervuras paralelas.

A família possui cerca de 200 espécies.

Zamia floridana Macrozamia moorei

Nervuras

Distribui-se de forma esparsa na Oceania, África e região Neotropical.

São utilizadas como ornamentais: Encephalartos ferox “sagu-de-espinho”, com margem das folhas espinhosas e densamente dispostas.

Zamia pumila – com folhas mais delicadas.

Encephalartos laurentianus Zamia pumila

Ginkgo biloba L. – única espécie atual, nativa da China. Considerada um fóssil vivo, família com ampla distribuição no passado.

Facilmente reconhecida pelas folhas em forma de leque (flabeliforme); planta decídua, as folhas apresentam coloração dourada antes de caírem no outono.

Ginkgo biloba L.

Plantas dioicas, óvulos ocorrem em pares (2 a 4) nas extremidades de ramos curtos, amadurecem dando origem a sementes com envoltório carnoso.

São árvores de crescimento lento, cultivadas em várias partes do Brasil como ornamentais e conhecidas como avencão ou ginkgo.

Recentemente o uso do ginkgo como medicinal tem se tornado popular.

Ginkgo biloba – planta masculina Microstróbilo

Ginkgo biloba – planta feminina

Ginkgo biloba – óvulos

Sementes imaturas Sementes maduras

• Importante no contexto da evolução das plantas, pois apresenta caracteres tanto de gimnospermas (sementes nuas) quanto de angiospermas (elementos de vaso no lenho, estruturas semelhantes às flores e dupla fecundação).

• Inclui 3 famílias (Welwitschiaceae, Gnetaceae e Ephedraceae), com 3 gêneros atuais (Ephedra, Gnetum e Welwitschia) e com cerca 80 espécies.

Família representada por uma única espécie.

Welwitschia mirabilis: planta com forma bizarra, maior parte da planta encontra-se enterrada em solo arenoso. Produz apenas 2 folhas em forma de fitas que se fendem com o passar do tempo. O caule da planta adulta não é ramificado e pode atingir até 4m de altura.

É protegida por lei visando ao turismo regional.

Habitam os desertos do sudoeste africano (Angola, Namíbia e África do Sul). Apresenta zoofilia (insetos).

Welwitschia mirabilis Welwitschia mirabilis

Caule (pode atingir até 4m) Folhas

Welwitschia mirabilis

Welwitschia mirabilis - cones femininos

Cones de pólen (masculino) Welwitschia mirabilis

• Aparência semelhante às angiospermas pelo hábito trepadeira, folhas opostas e largas, com nós e entre-nós muito marcados, além de sementes geralmente vistosas, lembrando uma baga (fruto carnoso das angiospermas).

• Todas as Gnetaceae são dioicas.

Gnetum gnemon

• No Brasil estão representadas por 6 espécies do gênero Gnetum, amplamente distribuída no bioma Amazônia.

►Arbustos e com menos frequência trepadeiras apoiantes; lenho com elementos de vaso. Folhas opostas ou verticiladas, escamiformes. Sementes de 1 a 3 por estróbilo, amarelas a marrom-escuras.

►Ephedra: cerca de 50 espécies; arbustos, geralmente dioicos, ramificados com folhas diminutas e escamiformes. Habitam ambientes áridos e regiões desérticas do mundo; a maioria são de clima temperado.

►Ephedra, da China, produz um alcaloide (efedrina), utilizada em medicamentos para emagrecer (acelera o metabolismo), porém causa dependência. A espécie brasileira não produz efedrina.

No Brasil ocorre apenas Ephedra tweediana (Rio Grande do Sul), estendendo-se até o Uruguai e Argentina.

Ephedra tweediana Ephedra viridis

Folhas escamiformes

Árvores ou arbustos monóicos; presença de canais resiníferos no lenho e nas folhas.

Folhas simples, lineares ou aciculadas, alternas, reunidas em ramo curto denominado braquiblasto.

Microstróbilo não coriáceo e grãos-de-pólen geralmente com vesículas de ar;

Megastróbilo coriáceo, maior e menos numerosos que os microstróbilos, com numerosos megasporófilos biovulados; semente frequentemente alada (asa derivada do tecido da escama ovulífera).

ORDEM PINALES (Coniferales)

Ampla distribuição no Hemisfério Norte, 1 gêneros e cerca de 200 espécies, sem representante nativo do Brasil.

► Pinus spp.: cultivadas para produção de madeira, papel e resina. Algumas como ornamentais. Consideradas espécies exóticas invasoras.

► Cedrus libanii (cedro-do-líbano): ornamental.

Braquiblasto

Megastróbilo de Pinus sp. Megasporófilo

Microstróbilos de Pinus sp. Grão-de-pólen alado (Pinus)

Família que ocorre somente no hemisfério sul.

Árvores com até 65m de altura e 6m de diâmetro; plantas dioicas ou monoicas.

Folhas simples, sésseis ou curto-pecioladas, geralmente uninérveas e pungentes (ponta rígida e aguçada, capaz de

ferir) , margem inteira.

Microstróbilos numerosos, com 6-20 microsporângios por microsporófilo.

Megastróbilos maiores e menos numerosos, com megasporófilos numerosos e uniovulados; sementes aladas ou não.

Inclui 3 gêneros (Agathis, Araucaria e Wollemia) e cerca de 40 espécies.

No Brasil ocorre somente uma espécie nativa: Araucaria angustifolia “pinheiro-doparaná”.

Araucaria angustifolia: caracterização fisionômica da Floresta Ombrófila Mista (floresta com araucárias). Ocorre no Sul do Brasil em áreas de altitude até o Sudeste (sul de Minas Gerais). As sementes de A. angustifolia correspondem ao “pinhão”, apreciado como alimento.

Araucaria angustifolia (Bertol) Kuntze

Folha com ápice pungente Sésseis ou curto-pecioladas

Margem inteira Araucaria angustifolia

Árvores ou arbustos dioicos ou raramente monoicos. Microstróbilos numerosos; grãos-de-pólen geralmente com 2-3 vesículas de ar.

Megastróbilos geralmente ausentes ou pouco definidos; megasporófilos uniovulados, envolto por receptáculo coriáceo ou carnoso na maturação; sementes geralmente unidas ao receptáculo e com envoltório carnoso denominado epimácio.

Podocarpus angustifolius Podocarpus macrophylla – cones femininos

Receptáculo carnoso (epimácio)

Microstróbilo (Microsporófilo)

Família ocorre predominantemente na Ásia e Austrália, com alguns representantes no Novo Mundo. Inclui 17 gêneros (2 nativos do Brasil - Retrophyllum e Podocarpus).

Árvores ou arbustos, monóicos ou raramente dioicos (Juniperus). Folhas simples, geralmente escamiformes, opostas ou verticiladas e geralmente pungentes.

Microstróbilos com numerosos microsporófilos; grãos-de-pólen sem vesículas de ar; Megastróbilos com numerosos megasporófilos 1-20 ovulados; sementes 2 a 3, geralmente aladas.

Chamaecyparis obtusa

Cupressaceae inclui cerca de 130 espécies, com distribuição ampla em todo o mundo, abundante no Hemisfério Norte e menos comum na América do Sul e África.

No Brasil: Cupressus spp. “cipreste” – usadas como ornamentais, principalmente como cercas-vivas ou plantas isoladas.

Cupressus spp. Sequoiadendrum giganteum

Sequoiadendron giganteum (sequóia)

Árvores, arvoretas ou arbustos, dioicos ou raramente monoicos. Folhas simples, lineares, alternas ou raramente opostas, uninérveas, frequentemente pungentes.

Microstróbilos com 6-14 microsporófilos; grãos-de-pólen sem vesículas de ar. Megastróbilos ausentes, óvulos solitários; sementes com arilo carnoso e vistoso.

Taxusbaccata: semente e arilo

Família com ampla distribuição no Hemisfério Norte. Inclui 6 gêneros e cerca de 30 espécies

No Brasil:

► Taxus baccata (pinheiro-europeu) é cultivada principalmente em áreas de altitude do Sul como ornamental pela aparência vistosa do arilo vermelho que envolve a semente.

►Taxus brevifolia (teixo): contém taxol (alcaloide altamente tóxico, mas com forte atividade antimitótica que o torna um potente agente quimioterápico no combate ao câncer).

Ciclo de vida das gimnospermas

Ciclo de vida: Gimnospermas

Esporófito maduro (2n)

Germinação Semente

Grãos de pólen são liberados Meiosecom formação de grãos de pólen (micrósporo)

Sacos aéreos

Célula do tubo

Célula generativa

Escama ovulífera

Meiose

Megásporo funcional (n)

Formação do tubo polínico e fecundação

Arquegônio (2n) com oosfera (n)

Gametófito feminino (n)

Embrião (2n)

Estróbilo feminino Estróbilo masculino http://www.documentáriosonline.blog.br/2015/08/planeta-terra-episodio-01-de-polo-polo.html http://www.documentáriosonline.blog.br/2015/08/planeta-terra-episodio-10-florestas.html

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