Botânica

Angiospermas

Também denominadas magnoliófitas, as angiospermas representam as plantas mais complexas e formam o maior grupo em número de espécies vegetais.

A palavra angiosperma deriva do grego aggeîon, vaso; e spérma, semente. Assim, as angiospermas são plantas que têm sementes protegidas pelo fruto.

Características gerais

As angiospermas, assim como as gimnospermas, são plantas espermatófitas, ou seja, plantas que desenvolvem sementes. Entretanto, nas angiospermas, as sementes estão protegidas no interior de estruturais especiais, os frutos. As sementes e os frutos são formados a partir das flores, após a ocorrência da fecundação.

Pelo fato de possuírem flores são chamadas de fanerógamas. Com uma grande diversidade de cores, formas e perfumes, as flores representam os órgãos de reprodução das angiospermas.

As angiospermas são plantas traqueófitas, isto é, possuem vasos condutores de seiva, tal como ocorre com pteridófitas e gimnospermas. Entre as angiospermas, há formas com porte herbáceo, como a maioria das gramíneas, e plantas com aspecto arborescente, como as grandes figueiras, seringueiras e os jequitibás.

Durante o crescimento e o desenvolvimento, as angiospermas permanecem a maior parte do tempo no estágio vegetativo, isto é, apresentam apenas folhas, caule e raízes e, em determinadas épocas, aparecem as flores, caracterizando o estágio.

Essas características permitiram às angiospermas atuais uma grande distribuição geográfica em todo o planeta.

Estrutura da flor

A flor representa o órgão de reprodução das plantas angiospermas. Apresentam grande diversidade de cores, tamanhos e formas, o que é muito importante para a atração de insetos, pássaros e morcegos, que atuam como agentes polinizadores. Outra importante característica de atração de agentes polinizadores é a presença de nectários, glândulas que produzem néctar para alimentar os polinizadores.

Com o desenvolvimento das flores, houve o aparecimento de uma estrutura denominada ovário, que, após a fecundação, transforma-se em fruto. Assim, as angiospermas passaram a ter uma excelente proteção às sementes.

Na organização geral das flores das angiospermas, encontram-se um pedúnculo, para dar sustentação, e um receptáculo onde se fixam os verticilos florais como cálice, corola, androceu e gineceu. O cálice e a corola são os verticilos de proteção e atração. O androceu e o gineceu são os verticilos de reprodução.

O cálice representa o conjunto de sépalas, folhas normalmente verdes que protegem os elementos florais. A corola representa o conjunto de pétalas, folhas coloridas e com muito odor que atraem os agentes polinizadores.

O androceu representa o sistema reprodutor masculino e é formado pela reunião de vários estames. Um estame apresenta uma haste, denominada filete, e uma região chamada antera, uma dilatação do filete onde se formam os grãos de pólen.

O gineceu representa o sistema reprodutor feminino e é formado pela reunião de pistilos ou carpelos. Um pistilo é composto por estigma, estilete e ovário. O estigma é um local de aderência dos grãos de pólen e pode apresentar diversas formas. O estilete é um tubo oco por onde cresce o tubo polínico. O ovário é uma dilatação da base do estilete onde se desenvolvem os óvulos.

As partes de uma flor.
Organização de uma flor de angiosperma apresentando androceu e gineceu

Nas angiospermas, as flores podem ser unissexuadas quando apresentam um único sistema reprodutor. Nesse caso, as flores podem ser masculinas, quando desenvolvem apenas o androceu, ou femininas, quando desenvolvem apenas o gineceu. Entretanto, a maioria das flores das angiospermas é hermafrodita, pois apresenta os dois sistemas reprodutores.

Classificação das angiospermas

Tradicionalmente, as angiospermas eram classificadas em dois grandes grupos: as monocotiledôneas e as dicotiledôneas. Essa classificação baseia-se em aspectos morfológicos e anatômicos das plantas, sendo o principal o número de cotilédones presentes no interior das sementes.

A classificação atual das angiospermas é uma reorganização dos grupos. As dicotiledôneas foram separadas em eudicotiledôneas e dicotiledôneas basais.

Monocotiledôneas

Podemos citar como exemplos dessas plantas a bananeira, o arrozeiro, a palmeira, o trigo, as gramíneas, entre outras.

Todas essas plantas apresentam um único cotilédone em sua semente; suas raízes são fasciculadas ou em cabeleira; suas folhas possuem nervuras paralelas e sem pecíolo; suas flores são definidas como trímeras (estruturas florais em número de três ou múltiplo de três); e apresentam os feixes vasculares no caule dispostos de forma desordenada.

Dicotiledôneas basais

São as plantas que apresentam características relativamente primitivas. Para alguns autores, essas dicotiledôneas basais podem ser plantas remanescentes do grupo que originou as atuais monocotiledôneas e eudicotiledôneas.

Atualmente, cerca de 3% das angiospermas atuais são classificadas como dicotiledôneas basais e, como exemplo, temos as magnólias.

Eudicotiledôneas

No grupo das plantas eudicotiledôneas, que são as angiospermas verdadeiramente dicotiledôneas, as plantas apresentam sementes com dois cotilédones; raízes axiais ou pivotantes; folhas com nervuras reticulares (em forma de rede); caule com feixes vasculares ordenados e flores tetrâmeras (4 pétalas, ou múltiplo) ou pentâmeras (5 pétalas, ou múltiplo).

Classificação das angiospermas.
Principais diferenças entre monocotiledôneas e eudicotiledôneas.

Reprodução das angiospermas

Microgametogênese e o gametófito masculino

Nas angiospermas, assim como nas gimnospermas, o gametófito masculino é o grão de pólen, a partir do qual se desenvolve o tubo polínico. Essa aquisição evolutiva foi importante para as espermatófitas (angiospermas e gimnospermas), pois, com o tubo polínico, a fecundação tornou-se independente da água do ambiente (sifonogamia).

Inicialmente, inúmeras células denominadas microsporócitos, diploides, passam por um processo de meiose espórica e originam quatro células haploides, denominadas micrósporos.

Posteriormente, o núcleo desses micrósporos duplica-se e a célula passa a ter dois núcleos. Um desses núcleos, chamado núcleo vegetativo, será responsável pelo desenvolvimento do tubo polínico. O outro núcleo, chamado núcleo germinativo, duplica-se formando dois núcleos espermáticos (gametas masculinos). Por formar os gametas masculinos, o grão de pólen é considerado, juntamente com o tubo polínico, o gametófito masculino nas angiospermas.

Fase masculina na reprodução das angiospermas.
Desenvolvimento dos grãos de pólen e germinação do tubo polínico.

Megagametogênese e o gametófito feminino

Nas angiospermas e nas gimnospermas, o gametófito feminino é o saco embrionário, que se desenvolve no interior do óvulo. A diferença é que, nas angiospermas, o óvulo está contido no ovário. Protegido pelos tegumentos do óvulo está o megasporângio (ou nucelo), responsável por nutrir os megásporos em formação.

Quando a flor ainda é um botão floral, formam-se no interior do ovário um ou mais óvulos. Em cada óvulo, uma célula-mãe do megásporo, denominada megasporócito (2n), sofre meiose, gerando quatro esporos haploides, três dos quais se degeneram. O quarto se desenvolve no gametófito feminino, sendo conhecido como megásporo (n).

Esse megásporo cresce e sofre divisões mitóticas sucessivas, originando sete células e oito núcleos (a citocinese ocorre apenas após a terceira cariocinese), que correspondem ao gametófito feminino ou saco embrionário.

Fase feminina na reprodução das angiospermas.
Desenvolvimento do óvulo de uma planta angiosperma.

Polinização

A polinização é o transporte do grão de pólen. Nas gimnospermas, o grão de pólen é muito leve, abundante e sempre transportado pelo vento (polinização anemófila). Nas angiospermas, o grão de pólen pode ser levado por vários agentes polinizadores, pois as flores apresentam atrativos.

Fecundação

A dupla fecundação das angiospermas ocorre no interior do saco embrionário, sendo que apenas o tubo polínico chega ao local da fecundação.

O processo inicia-se quando um grão de pólen, trazido por algum agente polinizador, chega ao estigma de uma flor. Lentamente, o grão de pólen começa a formar o tubo polínico pela ação do núcleo vegetativo até chegar à região da micrópila do óvulo. Quando o tubo polínico está completamente formado, o núcleo vegetativo desaparece.

Com o desenvolvimento do tubo polínico em curso, o núcleo germinativo sofre uma divisão mitótica (endomitose) e origina os dois núcleos espermáticos. Gradativamente, os núcleos espermáticos começam a percorrer toda a extensão do tubo polínico até chegar à região do saco embrionário.

No interior do saco embrionário, ocorrerá o processo da dupla fecundação. Na primeira fecundação, a oosfera (gameta feminino) se une ao primeiro núcleo espermático (gameta masculino) e origina o embrião (2n) da planta. Na segunda, os dois núcleos polares (femininos) se unem ao segundo núcleo espermático e originam o endosperma secundário (3n).

Ciclo de vida

No ciclo de vida das angiospermas, assim como no das briófitas, pteridófitas e gimnospermas, existe o fenômeno da metagênese ou alternância de gerações entre uma fase esporofítica e uma fase gametofítica.

Para esse grupo, a fase esporofítica é predominante, sendo a própria planta, que está organizada em raiz, caule e folhas. No esporófito das angiospermas, ocorre heterosporia, ou seja, produção de dois tipos de esporos: micrósporos e megásporos. A fase gametofítica é transitória, existindo apenas durante a floração da planta.

Depois da fecundação, ocorrem transformações importantes na estrutura das flores: a transformação do óvulo em semente, que protegerá o embrião, e o desenvolvimento da parede do ovário, que formará o fruto.

Ciclo de vida das angiospermas.
Etapas do ciclo de vida de uma planta angiosperma: 1 – meiose espórica; 2 – polinização; 3 – desenvolvimento do saco embrionário; 4 – desenvolvimento do tubo polínico; 5 – fecundação; 6 – germinação da semente.

As sementes

As sementes são formadas a partir dos óvulos, depois da fecundação. Uma semente é constituída por uma casca de proteção, que pode ser muito rígida ou não, por um material de reserva alimentar, o endosperma triploide, e pelo embrião.

O embrião apresenta um eixo que se desenvolve na planta propriamente dita. Esse eixo forma folhas modificadas, os cotilédones, cuja função principal é transferir as reservas da semente para o embrião. Algumas angiospermas possuem apenas um cotilédone, sendo chamadas monocotiledôneas, como o milho e o arroz; outras possuem dois cotilédones, recebendo o nome de eudicotiledôneas, como a mamona.

Partes das sementes.
Organização interna do grão de milho (A) e da semente da mamona (B).

No caso das angiospermas, as sementes sempre estão protegidas por frutos, ao contrário das gimnospermas, que possuem sementes nuas ou desprotegidas de frutos.

A grande distribuição das angiospermas pelo planeta deve-se à sua capacidade de dispersão, por meio de suas sementes que, em muitos casos, podem ficar anos em estágio de dormência, sem germinarem.

A germinação das sementes está na dependência de vários fatores ambientais, como água, temperatura e o desgaste da casca, permitindo o desenvolvimento das primeiras raízes em direção ao solo e das folhas para a superfície.

Muitas sementes são usadas na alimentação humana e de animais. Em nossa alimentação, consumimos sementes quando ingerimos feijão, soja, amendoim, ervilha e assim por diante. Nos frutos, quando as sementes são únicas e muito duras, elas são chamadas de caroços, como no pêssego, na azeitona e no abacate.

Os frutos

Os frutos são estruturas exclusivas das angiospermas e garantem a essas plantas grande capacidade de dispersão, além de protegerem as sementes, e estas, o embrião.

O óvulo fecundado produz hormônio de crescimento, que atua na parede do ovário, determinando seu desenvolvimento em fruto.

Estrutura dos frutos

Na estrutura geral dos frutos, encontramos três camadas: o epicarpo, camada externa que pode ser lisa ou fibrosa e protege todo o fruto; o mesocarpo, camada mediana que pode conter muita reserva nutritiva e representa a polpa do fruto; e o endocarpo, que pode ser uma fina película ou ser muito resistente e está em contato direto com a semente.

O fruto propriamente dito, composto dessas três camadas, é denominado pericarpo; a ele soma-se a semente; o caroço é uma semente concrescida com o endocarpo duro, como na azeitona. Epicarpo e endocarpo geralmente correspondem à epiderme externa e interna do carpelo.

Por exemplo, no coco, o epicarpo é a casca externa; o mesocarpo, a porção fibrosa; o endocarpo é fibroso e associado à casca dura da semente, no interior da qual a parte branca e o líquido constituem o endosperma.

Partes de um fruto.
Estrutura do coco-da-baía.

Tipos de frutos

A diversidade de formas e cores dos frutos está relacionada aos mecanismos de dispersão deles, seja pela água, seja pelo vento ou por atrair animais que os comem, liberando suas sementes em locais muitas vezes distantes de onde foram ingeridos.

Se nos basearmos na suculência, podemos chamá-los de frutos carnosos ou frutos secos. Dos frutos carnosos utilizamos a sua polpa na alimentação e dos frutos secos utilizamos as suas sementes.

Entre os frutos carnosos, destacamos as bagas, que possuem um número muito grande de sementes, como o mamão, a laranja, o limão, a melancia, o melão, a goiaba etc. e as drupas, que apresentam uma única semente, como o abacate, a manga, o pêssego, a azeitona, a ameixa etc. Entre os frutos secos, destacamos os legumes (ou vagens), tais como o feijão, a soja e a ervilha; o cariopse, como o milho; a cápsula, como a mamona.

Quanto à capacidade de abertura, os frutos podem ser deiscentes, quando sofrem abertura natural para liberar as sementes, como ocorre na romã, no feijão e no algodão, ou indeiscentes, quando não se abrem naturalmente e a exposição das sementes é feita pelo apodrecimento do fruto, como a laranja, o abacate, a goiaba, entre outros.

Se a parte comestível originar-se a partir da parede do ovário, ele será um fruto verdadeiro, como o abacate, o limão, a laranja, a goiaba, entre outros. Porém, se a parte comestível for originada por uma estrutura que não seja o ovário, chamaremos de pseudofrutos, que são estruturas semelhantes a frutos. A maçã, a pera e o morango derivam do receptáculo floral. O caju se origina do pedúnculo floral e sua castanha é o fruto verdadeiro.

Um fruto pode ainda ser formado pela ação hormonal sobre a parede do ovário, sem mesmo ocorrer a fecundação. Nesse caso, o fruto é chamado partenocárpico e não possui semente, como a banana, o limão taiti e a laranja baiana.

Em muitos casos, encontramos uma reunião de frutos em cachos e em espigas, como uvas, milho ou, ainda, compactados, como o abacaxi. São chamados de infrutescências.

Por: Wilson Teixeira Moutinho

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