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1.4.10.8: Briófitas - Biologia


objetivos de aprendizado

  • Identifique as principais características das briófitas

Briófitas são o grupo de plantas que são o parente existente mais próximo das primeiras plantas terrestres. As primeiras briófitas (hepáticas) provavelmente apareceram no período Ordoviciano, cerca de 450 milhões de anos atrás. Devido à falta de lignina e outras estruturas resistentes, a probabilidade de briófitas formarem fósseis é bastante pequena. Alguns esporos protegidos por esporopolenina sobreviveram e são atribuídos às primeiras briófitas. No período siluriano, no entanto, as plantas vasculares se espalharam pelos continentes. Este fato convincente é usado como evidência de que as plantas não vasculares devem ter precedido o período siluriano.

Mais de 25.000 espécies de briófitas prosperam em habitats úmidos, embora algumas vivam em desertos. Eles constituem a principal flora de ambientes inóspitos como a tundra, onde seu pequeno tamanho e tolerância à dessecação oferecem vantagens distintas. Eles geralmente carecem de lignina e não têm traqueídeos reais (células do xilema especializadas para a condução de água). Em vez disso, a água e os nutrientes circulam dentro das células condutoras especializadas. Embora o termo não traqueófito seja mais preciso, as briófitas são comumente chamadas de plantas não vasculares.

Em uma briófita, todos os órgãos vegetativos conspícuos - incluindo as estruturas semelhantes a folhas fotossintéticas, o talo, o caule e o rizóide que ancora a planta em seu substrato - pertencem ao organismo haploide ou gametófito. O esporófito é quase imperceptível. Os gametas formados por briófitas nadam com um flagelo, assim como os gametas em alguns dos traqueófitos. O esporângio - a estrutura reprodutiva sexual multicelular - está presente nas briófitas e ausente na maioria das algas. O embrião da briófita também permanece ligado à planta-mãe, que o protege e nutre. Esta é uma característica das plantas terrestres.

As briófitas são divididas em três filos: as hepáticas ou Hepaticophyta, as hornworts ou Anthocerotophyta, e os musgos ou briófitas verdadeiras.

Hepáticas

Hepáticas (Hepaticophyta) são vistos como as plantas mais estreitamente relacionadas ao ancestral que se mudou para a terra. As hepáticas colonizaram todos os habitats terrestres da Terra e se diversificaram para mais de 7.000 espécies existentes (Figura 1).

Alguns gametófitos formam estruturas verdes lobadas, como mostrado na Figura 2. A forma é semelhante aos lobos do fígado e, portanto, fornece a origem do nome dado ao filo. Aberturas que permitem a movimentação de gases podem ser observadas nas hepáticas. No entanto, estes não são estômatos, porque eles não abrem e fecham ativamente. A planta absorve água em toda a sua superfície e não possui cutícula para evitar a dessecação.

A Figura 3 representa o ciclo de vida de uma hepática. O ciclo começa com a liberação de esporos haplóides do esporângio que se desenvolveu no esporófito. Os esporos disseminados pelo vento ou pela água germinam em talos achatados presos ao substrato por finos filamentos unicelulares. Gametangia masculino e feminino se desenvolvem em plantas individuais separadas. Uma vez liberados, os gametas masculinos nadam com a ajuda de seus flagelos até o gametângio feminino (o arquegônio), e a fertilização ocorre. O zigoto se transforma em um pequeno esporófito ainda ligado ao gametófito original. Isso dará origem, por meiose, à próxima geração de esporos. As plantas de hepática também podem se reproduzir assexuadamente, quebrando ramos ou espalhando fragmentos de folhas chamados gemas. Neste último tipo de reprodução, o gemas- pequenos pedaços inteiros e intactos de planta que são produzidos em um copo na superfície do talo (mostrado na Figura 3) - são respingados para fora do copo por gotas de chuva. As gemas então pousam nas proximidades e se desenvolvem em gametófitos.

Hornworts

o hornworts (Antocerotófito) pertencem ao amplo grupo das briófitas. Eles colonizaram uma variedade de habitats terrestres, embora nunca estejam longe de uma fonte de umidade. O gametófito curto, azul-esverdeado, é a fase dominante do ciclo de vida de uma erva-calau. O esporófito estreito, semelhante a um tubo, é a característica definidora do grupo e dá ao grupo seu nome. Os esporófitos emergem do gametófito pai e continuam a crescer ao longo da vida da planta (Figura 4).

Os estômatos aparecem nos hornworts e são abundantes nos esporófitos. As células fotossintéticas no talo contêm um único cloroplasto. As células de meristema na base da planta continuam se dividindo e aumentando sua altura. Muitos hornworts estabelecem relações simbióticas com cianobactérias que fixam nitrogênio do ambiente.

O ciclo de vida das hornworts (Figura 5) segue o padrão geral de alternância de gerações. Os gametófitos crescem como talos planos no solo com gametângios embutidos. Espermatozoides flagelados nadam até a arquegônia e fertilizam os óvulos. O zigoto se desenvolve em um esporófito longo e delgado que eventualmente se divide, liberando esporos. Células finas chamadas pseudoelatores cercam os esporos e ajudam a impulsioná-los ainda mais no ambiente. Ao contrário dos elaters observados em cavalinhas, os pseudoelatores de hornwort são estruturas unicelulares. Os esporos haplóides germinam e dão origem à próxima geração de gametófitos.

Musgos

Mais de 10.000 espécies de musgos foram catalogados. Seus habitats variam desde a tundra, onde são a principal vegetação, até o sub-bosque das florestas tropicais. Na tundra, os rizóides rasos dos musgos permitem que eles se fixem em um substrato sem penetrar no solo congelado. Os musgos diminuem a erosão, armazenam umidade e nutrientes do solo e fornecem abrigo para pequenos animais, bem como alimento para herbívoros maiores, como o boi almiscarado. Os musgos são muito sensíveis à poluição do ar e são usados ​​para monitorar a qualidade do ar. Eles também são sensíveis aos sais de cobre, portanto, esses sais são um ingrediente comum de compostos comercializados para eliminar musgos de gramados.

Os musgos formam gametófitos diminutos, que são a fase dominante do ciclo de vida. Estruturas verdes e planas - semelhantes a folhas verdadeiras, mas sem tecido vascular - são presas em espiral a um talo central. As plantas absorvem água e nutrientes diretamente por meio dessas estruturas semelhantes a folhas. Alguns musgos têm pequenos ramos. Alguns traços primitivos de algas verdes, como esperma flagelado, ainda estão presentes em musgos que dependem da água para a reprodução. Outras características dos musgos são claramente adaptações à terra seca. Por exemplo, estômatos estão presentes nas hastes do esporófito e um sistema vascular primitivo percorre a haste do esporófito. Além disso, os musgos são ancorados ao substrato - seja solo, rocha ou telhas - por multicelulares rizoides. Essas estruturas são precursoras de raízes. Eles se originam da base do gametófito, mas não são a principal via de absorção de água e minerais. A falta de um verdadeiro sistema de raízes explica por que é tão fácil arrancar esteiras de musgo do tronco de uma árvore. O ciclo de vida do musgo segue o padrão de alternância de gerações, conforme mostrado na Figura 6.

A estrutura mais familiar é o gametófito haplóide, que germina de um esporo haplóide e forma primeiro um protonema- normalmente, um emaranhado de filamentos unicelulares que abraçam o solo. As células semelhantes a um meristema apical se dividem ativamente e dão origem a um gametóforo, que consiste em um caule fotossintético e estruturas semelhantes a folhagens. Os rizóides se formam na base do gametóforo. Gametangia de ambos os sexos se desenvolve em gametóforos separados. O órgão masculino (o antheridium) produz muitos espermatozoides, enquanto o arquegônio (o órgão feminino) forma um único óvulo. Na fertilização, o espermatozoide desce do pescoço até o ventre e se une ao óvulo dentro do arquegônio. O zigoto, protegido pelo arquegônio, se divide e se transforma em esporófito, ainda preso pelo pé ao gametófito.

O esguio seta (plural, cerdas), como visto na Figura 7, contém células tubulares que transferem nutrientes da base do esporófito (o pé) para o esporângio ou cápsula.

Uma estrutura chamada de peristome aumenta a disseminação de esporos depois que a ponta da cápsula cai na dispersão. O tecido concêntrico ao redor da boca da cápsula é feito de unidades triangulares bem ajustadas, um pouco como “dentes”; estes abrem e fecham dependendo dos níveis de umidade e periodicamente liberam esporos.

Pergunta Prática

Qual das seguintes afirmações sobre o ciclo de vida do musgo é falsa?

  1. O gametófito maduro é haplóide.
  2. O esporófito produz esporos haplóides.
  3. O caliptra brota para formar um gametófito maduro.
  4. O zigoto está alojado no ventre.

[revelar-resposta q = ”646233 ″] Mostrar resposta [/ revelar-resposta]
[resposta oculta a = ”646233 ″] A afirmação c é falsa. [/ resposta oculta]

objetivos de aprendizado

As plantas não vasculares sem sementes são pequenas, tendo o gametófito como o estágio dominante do ciclo de vida. Sem sistema vascular e raízes, eles absorvem água e nutrientes em todas as superfícies expostas. Conhecidos coletivamente como briófitas, os três grupos principais incluem as hepáticas, as hornworts e os musgos. Liverworts são as plantas mais primitivas e estão intimamente relacionadas com as primeiras plantas terrestres. Hornworts desenvolveu estômatos e possui um único cloroplasto por célula. Os musgos têm células condutoras simples e são fixados ao substrato por rizóides. Eles colonizam habitats hostis e podem recuperar a umidade depois de secar. O esporângio do musgo é uma estrutura complexa que permite a liberação de esporos longe da planta-mãe.


1.4.10.8: Briófitas - Biologia

I. Introdução
Esta seção foi projetada para dar às pessoas interessadas respostas a perguntas comuns sobre musgos, bem como esclarecer o que é e o que não é um musgo. Por exemplo, pode-se ler sobre "Musgo espanhol" crescendo profusamente sobre a vegetação em Flori da e a eventual morte que traz às vítimas de suas plantas, conseqüentemente desenvolvendo uma opinião negativa sobre o musgo em geral. Há anos que as pessoas e os musgos se empenham nesta luta e os musgos merecem ter a sua história contada. Vamos ver se você muda de ideia à medida que exploramos mais completamente o que um musgo realmente é. A propósito, & quotO musgo espanhol & quot é uma planta com flor aparentada com o abacaxi que produz flores pequenas, e não um musgo & # 133

II. O que são musgos?
Quando solicitados a visualizar o que é uma planta, muitos de nós imaginamos uma planta herbácea, como o girassol, ou uma planta lenhosa, como um bordo. Pensamos em & quotplantas & quot como possuindo raízes, um caule (ou tronco), flores, frutos e sementes. A maioria de nós não pensa automaticamente nas plantas que crescem em rochas, telhados, concreto e qualquer outra área carregada de umidade, no entanto, esse grupo oportunista, escolhendo muitos substratos ecléticos, existe. Suas folhas têm, em sua maioria, a espessura de uma célula, não têm raízes, caules, flores ou frutos verdadeiros e, em vez de sementes, têm esporos. "Eles" são os musgos que as plantas que vemos formando "tapetes verdes" com caules finos e rígidos sustentando uma cápsula marrom que parece estar usando um chapéu. Para obter mais informações, continue lendo e consulte Richardson (1981) Schofield (1992), Shaw e Goffinet (2000) e Sterling (1955). Para obter informações detalhadas sobre a ecologia de musgos, consulte o livro online de Janice Glime, Bryophyte Ecology.

III. Como os musgos se reproduzem e se espalham?
Os musgos se espalham de várias maneiras, mas ao contrário das plantas com flores, eles dependem da umidade para se reproduzirem sexualmente. Os musgos se reproduzem por esporos, que são análogos à semente da planta com flores. No entanto, os esporos de musgo são unicelulares e mais primitivos do que a semente. Os esporos estão alojados na cápsula marrom que fica na seta. À medida que os esporos amadurecem, eles se dispersam da cápsula e alguns pousam em áreas onde há umidade suficiente para seu crescimento. O jovem musgo parece uma massa emaranhada muito fina de cabelos verdes ramificados. Os botões aparecerão em seguida nos cabelos verdes, dos quais pequenos caules e folhas finas crescerão. Alguns musgos têm conchas em seus topos que produzem espermatozóides, são plantas masculinas. A contraparte feminina tem ovos entre as folhas sobrepostas. A água é uma necessidade para a fertilização, à medida que os espermatozoides amadurecem, eles precisam nadar até os óvulos para fertilizá-los. O ovo fertilizado então produz a cápsula marrom com pedúnculo.

Os musgos também se espalham assexuadamente, enviando novos brotos de plantas do ano passado na primavera, bem como fragmentação. Pedaços do corpo do musgo podem se quebrar, mover-se pelo vento ou pela água e dar início a uma nova planta, se a umidade permitir.

V. Como os musgos adquirem nutrientes?
Os musgos também têm mecanismos diferentes que usam para adquirir nutrientes. Alguns musgos são capazes de absorver nutrientes da água que flui sobre eles, portanto, têm superfícies de absorção muito eficazes. Outros musgos, como Polytrichum, sequestram nutrientes diretamente do solo ou substrato no qual estão crescendo e transferem os nutrientes para suas pontas de crescimento. Com isso em mente, podemos ver que a natureza física e química do substrato, bem como sua capacidade de retenção de água são extremamente importantes no estabelecimento de musgos.

V. Onde vivem os musgos?
Agora que vimos a resiliência que os musgos possuem por meio de seus múltiplos modos de reprodução, é mais fácil imaginar que os musgos podem viver em qualquer lugar do Círculo Polar Ártico às florestas tropicais no equador. Os musgos podem ser encontrados ao redor de fontes termais, no fundo de lagos, em rochas, dunas de areia, árvores e, mesmo em alguns casos, água do mar. E, claro, aqueles de nós que vivem no noroeste do Pacífico sabem que os musgos prosperam em florestas temperadas úmidas.

Um oportunista, musgos crescem em nossas árvores, calçadas, jardins, telhados e em todos os lugares entre eles. Os dois requisitos principais de um musgo são umidade suficiente e nutrientes acessíveis. Por exemplo, o ambiente úmido de um telhado sombreado por árvores parece bom para musgos. Não apenas o telhado fica perpetuamente úmido, mas os nutrientes também são suplementados com as cinzas que as chaminés das lareiras produzem (Schofield, 1973). Consulte a seção sobre musgos em telhados. Telhas compostas de madeira, amianto e composição de conglomerado são casas adequadas para musgo, entretanto, telhados metálicos ou aqueles com abundância de alcatrão irão desencorajar o crescimento de musgo. Mas o telhado alcatroado deve ser liso para garantir que os musgos não colonizarão as fendas e fendas. Os musgos preferem colonizar telhas acima dos beirais, em detritos que se acumulam nas calhas dos beirais ou outras depressões. Os musgos estarão no seu melhor no inverno, quando há muita água, pouca luz e baixas temperaturas. No verão, os musgos secam e ficam dormentes.

VI. Para que servem os musgos?
Desconhecido para a maioria de nós, os musgos na verdade têm muitos usos, do ecológico ao médico, com um conjunto de usos domésticos comuns entre os dois. Um dos usos ecológicos mais conhecidos do musgo é como bioindicador da poluição do ar, como as causadas pelas emissões das fábricas. Eles também são indicadores muito bons dos danos causados ​​pela chuva ácida a um ecossistema. Os musgos também são usados ​​como agentes de controle da erosão, pois auxiliam no controle da umidade e na estabilização do solo, que pode ser levado pelo vento ou levado pela água. Os musgos ocupam um nicho ecológico importante nos ecossistemas árticos e subárticos, onde os simbiontes musgos fornecem a maior parte da fixação de nitrogênio nesses ecossistemas, em comparação com as associações de leguminosas que são responsáveis ​​por esse trabalho nas regiões temperadas. Os musgos também podem ser usados ​​como bioindicadores de poluição da água e tratamento de águas residuais.

Ao longo da história, os musgos têm sido usados ​​na horticultura porque são benéficos para o solo. Os musgos aumentam a quantidade de água que o solo pode armazenar e melhorar a capacidade de retenção de nutrientes do solo.

Nos Estados Unidos, os musgos não são muito aclamados por seu uso na jardinagem. Mas os usos ornamentais e de jardim de musgos estão se tornando mais comuns. Veja o livro Moss Gardening de George Schenk.

Os musgos são esteticamente bonitos e fornecem uma cobertura atraente sobre o solo e as superfícies de concreto que, de outra forma, estariam expostas. Devemos nos sentir com sorte aqui no noroeste do Pacífico, pois este organismo único e ornamentado cresce facilmente e pode oferecer muita diversidade entre nossos jardins, telhados e calçadas. Veja a seção Encorajando Musgos.

Assim como os musgos, as hepáticas são briófitas. Portanto, eles estão intimamente relacionados, mas diferem em alguns aspectos importantes de forma e reprodução. As hepáticas folhosas parecem musgos a olhos destreinados, mas as hepáticas talóides são plantas ramificadas em forma de fita verde, geralmente crescendo ao longo do solo. Marchantia e Conocephalum são duas das hepáticas talóides mais conspícuas. Conocephalum é ilustrado à direita, enquanto as fotos de Marchantia estão na seção deste site sobre hepáticas em estufas.

Embora os líquenes geralmente cresçam com musgos e as pessoas os confundam, eles são bem diferentes. Os líquenes são uma associação mutualística entre um fungo e uma alga ou cianobactéria. Este site contém algumas referências a líquenes, mas recomendamos que você visite LichenLand para aprender mais sobre eles. Veja nossos exemplos de como conviver com líquenes.


Bem-vindo ao mundo vivo

- Eles são chamados anfíbios do reino vegetal porque eles podem viver no solo, mas precisam de água para a reprodução sexual.

- Ocorrem em locais úmidos, úmidos e sombreados.

- Seu corpo é mais diferenciado do que o das algas. É semelhante a um talo e prostrado ou ereto, e ligado ao substrato por unicelulares ou multicelulares rizóides.

- Faltam raízes, caule ou folhas verdadeiras. Eles podem possuir estruturas semelhantes a raízes, folhas ou hastes.

- O corpo principal da planta é haplóide. Ele produz gametas, por isso é chamado de gametófito.

- Os órgãos sexuais em briófitas são multicelulares.

- O órgão sexual masculino (antheridium) produz biflagelado antterozoides. O órgão sexual feminino (arquegônio) é em forma de frasco e produz um único ovo.

- Anterozoides são liberados para a água e encontram o arquegônio. Um antherozóide se funde com o ovo para formar zigoto.

- Os zigotos não sofrem meiose imediatamente. Eles produzem um corpo multicelular chamado de esporófito.

- O esporófito não vive livremente, mas está ligado ao gametófito fotossintético e dele se alimenta. Algumas células do esporófito sofrem meiose para formar esporos haplóides. Eles germinam para formar gametófito.

& # 9786 Alguns musgos fornecem alimento para mamíferos herbáceos, pássaros e outros animais.

& # 9786 Espécies de Esfagno (um musgo) fornece turfa. É usado como combustível. Tem capacidade de retenção de água para ser usada como material de embalagem para transbordo de material vivo.

& # 9786 Eles são ecologicamente importantes devido ao seu papel na sucessão de plantas em rochas / solo descobertos. Os musgos junto com os líquenes decompõem as rochas tornando o substrato adequado para o crescimento de plantas superiores.

& # 9786 Como os musgos formam esteiras densas no solo, eles podem prevenir a erosão do solo.

As briófitas são divididas em hepáticas e musgos.

- Eles crescem geralmente em habitats úmidos e sombreados, como margens de riachos, solo pantanoso, solo úmido, cascas de árvores e nas profundezas da floresta.

- O corpo da planta é talóide. Por exemplo. Marchantia. O talo é dorsiventral e fortemente comprimido ao substrato. Os membros folhosos têm minúsculos apêndices semelhantes a folhas em duas fileiras nas estruturas semelhantes a caules.

- Reprodução assexuada: Por fragmentação de talos, ou pela formação de gemas (sing. gemma). As gemas são botões verdes, multicelulares e assexuados que se desenvolvem em pequenos receptáculos (copos de gema) no thalli. As gemas são separadas do corpo original e germinam para formar novos indivíduos.

- Reprodução sexual: Os órgãos sexuais masculinos e femininos são produzidos no mesmo talo ou em diferentes talos. O esporófito é diferenciado em um pé, seta e cápsula. Após a meiose, os esporos são produzidos dentro da cápsula. Esses esporos germinam para formar gametófitos de vida livre.

- O estágio predominante do ciclo de vida de um musgo é o gametófito. Consiste em duas etapas.

o Estágio de protonema : O primeiro estágio que se desenvolve diretamente a partir de um esporo. É uma fase rasteira, verde, ramificada e freqüentemente filamentosa.

o Estágio frondoso: O segundo estágio que se desenvolve a partir do protonema secundário como um botão lateral. Eles consistem em machados retos e delgados com folhas dispostas em espiral. Eles estão presos ao solo por meio de rizóides multicelulares e ramificados. Este estágio contém os órgãos sexuais.

- Reprodução vegetativa: Por fragmentação e florescendo no protonema secundário.

- Reprodução sexual: o anteridia & amp Arquegônia são produzidos no ápice dos brotos frondosos. Após a fertilização, o zigoto se desenvolve em um esporófito, consistindo de um pé, cerda e cápsula. O esporófito em musgos é mais elaborado do que em hepáticas. A cápsula contém esporos. Os esporos são formados após a meiose. Os musgos têm um mecanismo elaborado de dispersão de esporos.


As relações entre distribuição e abundância variam com a escala espacial e grupo ecológico em briófitas de riachos

1. Nós examinamos se a abundância local de briófitas de riachos em uma bacia de drenagem boreal (sistema Koutajoki no nordeste da Finlândia) correlacionada com sua: (i) ocupação regional (ii) distribuição provincial no noroeste da Europa e (iii) tamanho de alcance global. Testamos especificamente se as espécies aquáticas e semi-aquáticas diferem em suas relações de distribuição-abundância. Também analisamos as distribuições de frequência de ocupação em duas escalas espaciais: dentro do sistema de drenagem focal e entre as províncias do noroeste da Europa.

2. A ocupação regional e a abundância local média de briófitas de riachos foram positivamente correlacionadas, e a relação foi bastante forte nas espécies aquáticas, mas muito fraca nas espécies semi-aquáticas. A abundância local não estava relacionada nem à distribuição provincial nem à distribuição global.

3. As distribuições de frequência das espécies diferiram entre a ocupação regional e a distribuição provincial. Enquanto a maioria das espécies eram raras em relação à sua ocupação regional dentro do sistema de drenagem focal, a maioria do mesmo conjunto de espécies eram comuns e ocorreram na maioria das províncias do noroeste da Europa.

4. Os resultados indicam a presença de dominantes (espécies centrais) e transientes / subordinados (espécies satélite) entre as briófitas de riachos, destacando uma diferenciação marcante nas estratégias de história de vida e forma de crescimento. As relações de abundância-ocupação observadas sugerem que a limitação da dispersão e os processos de metapopulação podem governar a dinâmica das briófitas de córregos aquáticos obrigatórios. Em espécies semi-aquáticas, no entanto, a disponibilidade de habitat pode ser mais importante na contribuição para a ocupação regional.


Assista o vídeo: BIOLOGIA A. AULA 17. Botânica - Briófitas (Dezembro 2021).