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Biologia

Gimnosperma

William Mira
Publicado por William Mira
Última atualização: 25/9/2018

Introdução

As gimnospermas são plantas vasculares que surgiram possivelmente a partir das pteridófitas. Sua principal característica é presença de sementes, além da independência de água para reprodução.

Geralmente ocupam locais mais frios ou temperados. Os representantes mais comuns das gimnospermas são os pinheiros, sequóias e araucárias.

As gimnospermas possuem certo valor comercial devido a extração madeireira, mas também são muito utilizadas como plantas ornamentais como os pinheiros domésticos.

São divididas em quatro grupos, sendo o mais comum o grupo das coníferas (conipherophyta), chamadas assim pelo formato de cone das suas estruturas reprodutivas.

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Grupos das gimnospermas

Cycadophyta (as Cycas e Encephalartos)

Cycas revoluta.Cycas revoluta.

Conipherophyta (os pinheiros, araucárias, ciprestes e sequoias)

Araucaria heterophylla.Araucaria heterophylla.

Ginkgophyta (Gingko biloba)

Gingko biloba.Gingko biloba.

Gnetophyta (plantas do gênero Gnetum)

Ephedra fragilis.Ephedra fragilis.

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Características

A principal característica das plantas gimnospermas é sem dúvida a presença de sementes, cápsulas que nutrem o embrião até a germinação. Ainda que não sejam envolvidas pelos frutos como nas angiospermas, sendo chamadas de sementes nuas (Gimnos = nú / Sperma = semente), a semente das gimnospermas também conferem segurança e proteção para o embrião.

A forma de reprodução não depende de água para ocorrer, outra característica evolutiva importante desse grupo. As estruturas contendo os gametas masculinos são geralmente dispersadas pelo vento (Anemofilia) através do processo de polinização e, dessa forma, encontram as estruturas femininas da espécie.

Além disso, as gimnospermas apresentam um sistema de vasos condutores de seiva mais eficiente, o que contribuiu para o crescimento vegetal, fazendo das gimnospermas geralmente plantas de grande porte, com espécimes atingindo grandes metros de altura.

São geralmente dióicas (possuindo sexo separado com plantas femininas e plantas masculinas), mas podem ser monóicas (plantas contendo estruturas reprodutivas de ambos os sexos). Produzem dois tipos de esporos (masculino e feminino), processo conhecido como heterosporia.

Não possuem flores, nem frutos, mas estruturas foliares diferenciadas com funções reprodutivas (estróbilo). São seres eucariontes, traqueófitas, fotossintetizantes e pluricelulares.

Estrutura

São compostas por raiz, caule e folhas que conferem as características amplamente conhecidas dessas estruturas:

  • Raiz: fixa o organismo, além de contribuir para a absorção de água e nutrientes presentes no solo.
  • Caule: sustenta o vegetal, possui os vasos condutores que transportam nutrientes e água para o restante do organismo, além de ser o local onde brotam as folhas.
  • Folhas: estruturas clorofiladas responsáveis pela fotossíntese e produção de matéria orgânica do vegetal.

Além dessas estruturas, as gimnospermas possuem estruturas reprodutivas (estróbilos) formadas a partir da diferenciação e modificação de estruturas foliares que não realizam fotossíntese.

Estruturas Reprodutivas

Os estróbilos são estruturas também chamadas de cone (por isso a nomenclatura conífera para algumas gimnospermas) e são responsáveis pelos processos de reprodução desses vegetais.

Os estróbilos masculinos são chamados de microstróbilos e no seu interior estão os microsporângios, estruturas responsáveis pela produção de esporos chamados de micrósporos.

Os estróbilos femininos são os megastróbilos. São maiores quando comparados com os microstróbilos e neles estão presentes os megasporângios que produzem os esporos (megásporos). Os estróbilos femininos também são conhecidos popularmente como pinhas.

Estróbilo feminino (pinha) da espécie Picea abies.Estróbilo feminino (pinha) da espécie Picea abies.

Reprodução

As gimnospermas podem apresentar reprodução assexuada ou sexuada.

A reprodução assexuada envolve uma pequena formação de raiz, que é colocada para crescimento, gerando um novo organismo, porém geneticamente idêntico ao primeiro. Esse processo é conhecido como propagação vegetativa e é também observado em angiospermas.

A reprodução sexuada envolve a fecundação a partir da dispersão dos micrósporos pelo vento e encontro com as estruturas reprodutivas femininas e é melhor detalhada através do ciclo de vida das gimnospermas.

Ciclo de Vida

O ciclo de vida das gimnospermas pode ser esquematicamente iniciado com um vegetal dióico adulto. Um pinheiro, por exemplo, que tem como fase dominante o esporófito (2n).

Em determinada época, quando a maturação e preparo para a reprodução, algumas estruturas foliares modificadas dão origem aos estróbilos (2n) que podem ser masculinos (microstróbilos) ou femininos (megastróbilos) e diplóides.

No interior dos microstróbilos ocorrem divisões meióticas nos microsporângios, originando os micrósporos haplóides (n). Esses micrósporos originam os gametófitos masculinos (n), chamados de grãos de pólen, que são dispersados e liberados no ar.

O vento tem importante papel na reprodução levando os grãos de pólen liberados até os megásporos (n) (estruturas reprodutivas femininas). Esse processo é chamado de polinização. Quando é realizada com auxílio do vento é chamada de polinização anemofilica.

Dentro dos megastróbilos (2n), divisões meióticas originam o gametófito feminino chamado megásporo (n), que permanece nos megasporângios se desenvolvendo no interior da região conhecida como óvulo. A partir do gametófito feminino (n) pode surgir mais de um arquegônio, cada um diferenciando-se em oosfera (n). Dessa forma, em uma mesma estrutura reprodutiva podem ser formados mais de um gameta feminino, mas mesmo que após várias oosferas sejam fecundadas, geralmente apenas uma se torna embrião.

Uma vez que um grão de pólen (n), através da polinização, encontra o megastróbilo, uma espécie de tubo chamado tubo polínico cresce a partir do grão de pólen até alcançar o óvulo (n). Através do tubo polínico, o gameta masculino presente no grão de pólen chamado de núcleo espermático (n) é introduzido no óvulo. Dentro do óvulo, o núcleo espermático fecunda a oosfera (gameta feminino haplóide -n-) formando um zigoto diplóide (2n).

O zigoto se desenvolve até formar um embrião (2n) e toda a estrutura do óvulo também se desenvolve formando a semente que protege e nutre o embrião. Nos pinheiros, as sementes são chamadas de pinhões, que podem ser espalhados na natureza, podendo germinar e originar um novo indivíduo diplóide (2n).

A figura abaixo mostra o ciclo de vida das gimnospermas com um pinheiro adulto (esporófito 2n) em que, dos seus microsporângios, surge o grão-de-pólen, que através do vento pode ser levado até o gametófito feminino (megásporo), que quando fecundado origina o óvulo, que se desenvolve até gerar um embrião, que é envolvido pela semente e quando em contato com o solo pode germinar.

Ciclo de vida das gimnospermas mostrando um pinheiro adulto (esporófito 2n) monóico em que, dos seus microsporângios, surge o grão-de-pólen, que através do vento pode ser levado até o gametófito feminino (megásporo), que quando fecundado origina o óvulo, que se desenvolve até gerar um embrião, que é envolvido pela semente e quando em contato com o solo pode germinar.Ciclo de vida das gimnospermas.


Exercícios

Exercício 1
(UFSM-RS)

Analise a citação: "O nadar dos anterozóides é substituído pelo crescer do tubo polínico". Em que grupo vegetal esse fenômeno de substituição se processou, pela primeira vez?

Ilustração: Rapaz corpulento de camiseta, short e tênis acenando

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