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Trabalho escolar sobre o Ciclo de Vida do Pinheiro, realizado no âmbito da disciplina de Biologia (11º ano de escolaridade)...
Uma das mais importantes inovações durante a evolução vegetal foi a semente, que terá sido a principal causa do domínio das espermatófitas (plantas com semente) na flora actual. O nome da divisão (Gimnospermae = semente nua) refere precisamente ao facto de as sementes e óvulos destas plantas se encontrarem expostos, não fechados dentro de um fruto. No pinheiro estas sementes encontram-se nos estróbilos, pinhas ou cones (daí o nome de coníferas).
Todas as plantas gimnospérmicas são terrestres, e embora apresentem tamanhos variados (as sequóias atingem 120 metros de altura e 10 metros de diâmetro), são sempre árvores ou arbustos. Este facto deriva de apresentarem, pela primeira vez neste reino, crescimento secundário, ou seja, o seu crescimento é contínuo tanto em altura, como em largura.
Estas plantas dominaram o mundo vegetal terrestre durante milhões de anos no período Terciário, até que o seu domínio foi quebrado pelo surgimento das angiospérmicas. A sua história evolutiva remonta, pelo menos, ao final do Carbónico. Os principais grupos de gimnospérmicas são as Cicas (as primeiras gimnospérmicas, sobreviventes do tempo dos dinossauros), o Ginkgo (única árvore do seu género sobrevivente e que parece ter mudado muito pouco em 80 milhões de anos) e as coníferas (pinheiros, cedros, ciprestes, sequóias, etc.).
O ciclo de vida do pinheiro representa o da maioria das coníferas, o grupo de gimnospérmicas mais numeroso e de maior distribuição actual, com 550 espécies, pelo que a descrição e reprodução que se irá referir de seguida a elas se reporta.
Caracteristicamente, as folhas das coníferas apresentam limbo reduzido, o que lhes confere elevada resistência à secura, donde o nome comum de agulhas. As agulhas são folhas aciculares, formadas em grupos protegidos na base por escamas foliares.
Este tipo de folha está perfeitamente adaptado a condições áridas pois a epiderme é protegida por uma espessa cutícula e abaixo da epiderme localiza-se a hipoderme, composta por células de paredes espessadas e compactamente dispostas.
A maioria dos pinheiros mantém as suas folhas durante 2 a 4 anos, mas o pinheiro de maior longevidade, Pinus longaeva, mantém-nas 45 anos, sempre activas fotossinteticamente. Este facto explica o facto de muitas destas árvores serem muito prejudicadas pela poluição, pois as folhas permanecem expostas a esses agentes prejudiciais durante muito mais tempo que as folhas das angiospérmicas.
Outro aspecto típico das gimnospérmicas, principalmente das coníferas, é a produção de resina, que as protege do ataque de insectos e fungos.
Corte transversal de uma folha de pinheiro
Como todas as plantas vasculares, o pinheiro apresenta alternância entre duas gerações no seu ciclo vital. A árvore adulta é o esporófito diplóide maduro (2n), a geração que produz esporos. A partir desta origina-se o gametófito, geração haplóide (n), de tamanho muito reduzido, parasita, já que depende completamente do esporófito para a sua nutrição. Na fecundação unem-se os gâmetas (formados nos gametófitos), para originar um zigoto diplóide, que reiniciará o ciclo. Assim conclui-se, que o ciclo de vida do pinheiro é haplodiplonte: neste tipo de ciclo existe nítida alternância de fases nucleares e de gerações pois a meiose e a fecundação estão separadas no tempo. A meiose designa-se pré-espórica porque ocorre antes da formação de esporos. O zigoto, por mitoses sucessivas, origina uma entidade diplóide, onde se diferenciam células especiais que, por meiose, originam esporos.
O pinheiro é uma planta monóica por apresentar estruturas unissexuadas (masculinas e femininas), nuas, no mesmo pé.
As flores masculinas (ou cones portadores de pólen), de 1 a 2 cm, são formadas por numerosos estames ou microspórofilos, dispostos em espiral ao redor de um eixo. Cada microsporófilo possui dois sacos polínicos ou microsporângios. No seu interior diferenciam-se as células-mãe do pólen ou microsporócitos, cada uma das quais dá origem, por meiose, a quatro micrósporos ou grãos de pólen uninucleados (imaturos).
Cada micrósporo é envolvido por uma parede celular especializada, divide-se mitoticamente duas vezes e transforma-se num grão de pólen que contém quatro células: duas protálicas, uma anteridial ou geradora e uma célula do tubo polínico. Neste estado são libertados dos microsporângios, e a sua dispersão por meio do vento, é favorecida pela presença de dois sacos aéreos. Cada grão de pólen é um gametófito masculino imaturo.
Cone masculino com sacos polínicos de pinheiro Grão de pólen de pinheiro
Os cones femininos são de maior tamanho e complexidade que os portadores de pólen. São formados por brácteas dispostas em espiral ao redor de um eixo, formando uma inflorescência chamada estróbilo. Na axila de cada bráctea estéril encontra-se uma flor feminina constituída somente pelo carpelo, que recebe o nome de escama ovulífera.
Cada escama tem dois óvulos na parte superior. Cada óvulo apresenta um tegumento e um nucelo multicelular (o megasporângio), no qual se diferencia apenas uma célula-mãe dos megásporos ou megasporócito.
Gametófito feminino de pinheiro
Os cones femininos estão, geralmente, nos ramos mais baixos, e os masculinos nos superiores. Esta disposição promove a fecundação cruzada, já que o vento leva os grãos de pólen em grande quantidade até os estróbilos femininos de outras árvores.
Grão de pólen de pinheiro com tubo polínico
A polinização ocorre na primavera. O pólen chega directamente aos óvulos. O micrópilo de cada óvulo produz uma gota de líquido pegajoso, à qual se adere o pólen. Logo, esta gota evapora-se e os grãos de pólen são arrastados ao interior do óvulo até entrar em contacto com o nucelo. As escamas ovulíferas do cone, que estavam abertas, fecham-se, cumprindo então um papel de protecção. O grão de pólen germina, formando o tubo polínico, que vai crescendo lentamente através do nucelo. Apenas um mês mais tarde, o megasporócito ou célula-mãe dos esporos divide-se, por meiose, originando quatro megásporos, três dos quais degeneram.
O megásporo funcional inicia a formação do gametófito feminino (megagametófito) por repetidas divisões mitóticas, que não são acompanhadas pela formação de paredes celulares. Cerca de 12 meses depois, o megagametófito está formado por uns 2000 núcleos livres e somente aí é que começa a formação das paredes celulares.
Aos 15 meses deslocam-se até ao micrópilo dois ou três arquegónios contendo, cada qual, uma oosfera ou gâmeta feminino. O resto do tecido do gametófito feminino carrega-se de substâncias nutritivas, transformando-se no endosperma primário.
Também nesta época, o gametófito masculino chega à maturidade: a célula geradora divide-se para formar uma célula estéril (célula do tubo) e outra espermática, que se divide, por sua vez, em dois núcleos espermáticos (gâmetas masculinos), antes que o tubo polínico alcance o gametófito feminino.
A fecundação ocorre na primavera do ano seguinte. Um dos gâmetas masculinos unem-se à oosfera e o outro degenera-se. Geralmente são fecundadas as oosferas de todos os arquegónios e inicia-se a formação dos respectivos embriões (poliembrionia polizigótica), mas somente um deles se desenvolve completamente.
Na região inferior de cada arquegónio, a partir do zigoto originam-se quatro embriões geneticamente idênticos, por divisão longitudinal e separação lateral de quatro fileiras de células (poliembrionia homozigótica). Cada embrião possui um suspensor na região superior, que tem como função empurrar o embrião em desenvolvimento até o gametófito feminino, fazendo-o penetrar no tecido nutritivo.
Finalmente, apenas um embrião sobrevive; depois de algum tempo o embrião desenvolve uma radícula e um número variável de cotilédones. Durante o processo, o tegumento transforma-se em cobertura seminal.
A semente é uma combinação de duas gerações esporofíticas diplóides (uma é a cobertura seminal mais os restos do nucelo e outra é o embrião) e uma geração gametofítica haplóide, o endosperma primário, tecido nutritivo ou alimentício.
O ciclo completo leva, normalmente, dois anos, quando as sementes caem dos cones. As escamas ovulíferas tornam-se lenhosas e abrem-se, e as sementes são transportadas pelo vento graças à ala do tegumento, formada por uma porção delgada da escama ovulífera. Isto sucede-se no Outono, dois anos depois da aparição inicial dos cones e da polinização.
Esquema do ciclo de vida do pinheiro
http://www.simbiotica.org/gimnospermae.htm
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