Angiosperma: reprodução sexuada
- Leonardo Deganello
- 7 de ago. de 2015
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Assim como as Gimnospermas, as Angiospermas possuem um ciclo haplodiplobiôntico com fase haplóide muito reduzida. Os esporos germinam no interior do esporófito, originando os gametófitos masculino e feminino, como veremos a seguir.
A produção de micrósporos e do gametófito masculino
A produção de micrósporos ocorre nos estames, onde há os sacos polínicos, que correspondem a microesporângios. Em cada saco polínico existem várias células-mães dos esporos, que sofrem meiose e formam esporos haplóides (fig. 2).
Fig. 2 - Formação do micrósporo e do gametófito masculino.
O esporo, dentro do saco polínico, sofre mitose formando um gametófito masculino ou grão de pólen. Nessa mitose originam-se duas células: a célula reprodutora ou geradora e a célula vegetativa, também chamada célula do tubo (fig. 2). O conjunto é revestido por uma capa de duas paredes: a parede interna, celulósica, chamada intina, e a parede externa, mais resistente, a exina. Na superfície desta última aparecem espinhos ou outras estruturas que protegem e facilitam a aderência do grão de pólen ao estigma do carpelo, para onde ele deve ser levado pela polinização. Reveja a fig. 2.
A formação do megásporo e do gametófito feminino
A produção de megaspóros ocorre no carpelo. No interior do ovário pode-se encontrar um ou vários macrosporângios - os óvulos - presos ao ovário por um pedúnculo (fig. 3).
Cada óvulo possui um tecido, a nucela, protegido por tegumentos. o tegumento externo é a primina, e o interno, a secundina. Esses tegumentos apresentam uma abertura, a micrópila.
Na nucela, a célula-mãe do esporo sofre meiose dando quatro células haplóides, das quais só uma sobrevive, o megásporo. Esse megásporo sofre três divisões nucleares, formando uma massa citoplasmática, com oito núcleos haplóides. Dos oito núcleos, três permanecem em um pólo oposto, onde são envolvidos por membranas plasmáticas e se individualizam como células (fig. 3). Os dois núcleos restantes migram do pólo para o centro, formando a célula central com dois núcleos, que, por terem migrado dos pólos, são chamados núcleos polares. Desse modo, surge o gametófito feminino, chamado de saco embrionário, constituído por sete células: uma célula central, três antípodas e uma oosfera, ladeada por duas sinérgides (fig. 3).
Fig. 3 - A formação do megásporos e do gametófito feminino (saco embrionário)
A polinização
Embora muitas flores apresentem simultaneamente estames e carpelos, existem mecanismo que, na maioria das vezes, evitam a autofecundação. Como exemplos, pode-se citar a incompatibilidade genética entre o grão de pólen e o carpelo da mesma planta ou o amadurecimento do estame e do carpelo em épocas diferentes. Quando o estame amadurece primeiro, ocorre protandria. Caso seja o gineceu o primeiro, ocorre protoginia. Tais mecanismo, portanto, favorecem a fecundação cruzada, muito mais vantajosa em termos de variabilidade genética.
Uma das razões do sucesso das Angiospermas é justamente a presença de mecanismo de transporte do grão de pólen de uma planta até o carpelo de outra planta. Esse transporte (polinização) torna a fecundação independente da água, permitindo a ampla distribuição desses vegetais no hábitat terrestre. Mas a polinização das Angiospermas tem algumas vantagens sobre a das Gimnospermas: estass últimas dependem geralmente do vento para dispersar o pólen que, por acaso, cairá em outra planta. Nas Angiospermas, em geral, o pólen é levado por insetos e outros animais, que se alimentam do néctar daquela espécie de planta (fig. 4). Com isso, há mais chances de um grão de pólen ser levado justamente para a planta da mesma espécie. Esse sistema de "polinização dirigida" permite não apenas uma economia na produção de grãos de pólen, mas também facilita a fecundação cruzada entre duas plantas, o que aumenta a variedade genética.
Encontramos ainda flores com características que atraem os animais polinizadores: colorido brilhante, secreção adocicada (néctar) e diversos aromas e formas (fig. 4).
Fig. 4 - Adaptações para a polinização: a cor, o néctar e o cheiro das flores atraem insetos e outros animais polinizadores. A orquídea, à direita, assemelha-se à fêmea de uma espécie de vespa, de modo que, ao tentar copular com a flor, o macho transporta o polén de uma flor para outra.
Um exemplo de adaptação entre a planta e o agente polinizador é o da dama-da-noite, cujo néctar está situado tão profundamente na corola, que somente a longa tromba de uma mariposa pode atingi-lo, o que transforma esses animais nos únicos polinizadores dessa flor.
Algumas Angiospermas, como as gramíneas, são polinizadas pelo vento. Suas flores, portanto, não apresentam os atrativos de outras plantas. Neste caso, a produção de pólen é maior. Além disso, o pólen se localiza em uma posição que o torna fácil de ser arrastado, compensando assim este meio menos eficiente de polinização.
Quando a polinização é feita pelo vento, ela é chamada anemófila; se feita por insetos, entomófila; realizada por aves, ornitófila e, quando feitas por morcegos, quiropterófila.
Fecundação
Quando o grão de pólen entra em contato com o estigma, ele desenvolve um tubo de citoplasma, o tubo polínico, formado a partir da célula do tubo. O tubo polínico cresce para dentro do estilete, em direção ao ovário. Dentro do tubo, o núcleo da célula geradora se divide, originando duas células espermáticas haplóides, também chamadas de núcleos espermáticos, que funcionam como gametas masculinos (fig. 5).
Chegando ao ovário, o tubo penetra no óvulo, geralmente pela micrópila, promovendo então uma dupla fecundação, característica das Angiospermas. Uma célula espermática funde-se com a oosfera, originando o zigoto que, através de mitose, desenvolve-se em um embrião diplóide.
A outra célula espermática funde-se com os dois núcleos da célula central, originando uma célula triplóide, a célula-mãe do albúmem. Esta célula sofre mitoses e forma um tecido triplóide, o albúmem ou endosperma, que representa uma reserva nutritiva para o embrião (fig. 5). Observe que este endosperma é triplóide, enquanto o endosperma das Gimnospermas é haplóide (resto do gametófito). Por isso, o endosperma das Gimnospermas pode ser chamado de endosperma primário, para diferencia-lo do endosperma das Angiospermas, denominado endosperma secundário.
A formação do fruto e da semente
Após a fecundação, o ovário transforma-se em fruto e os óvulos, no seu interior, transformam-se em sementes. O fruto apresentará uma parede, o pericarpo, formada de três regiões: epicarpo, mesocarpo e endocarpo, derivados dos dois tegumentos e do tecido mediano do ovário. O mesocarpo é geralmente a parte comestível, devido ao acúmulo de reserva nutritiva (fig. 5).
Se todas as semente produzidas por uma planta caíssem próximas a ela, haveria uma grande competição por luz e nutrientes e muitos descendentes não sobreviveriam. A dispersão da semente diminui esta competição e promove a conquista de novos ambientes pela planta. Uma das maneiras pela qual o fruto colabora na dispersão da semente é através do acúmulo de reservas nutritivas que atraem animais consumidores dessas reservas. Devido a suas membranas protetoras, a semente passa intacta pelo tubo digestivo do animal e é eliminada junto com as fezes. Outras vezes o fruto ou a própria semente são transportados pelo vento ou agarrados ao pêlo dos animais.
A dispersão do fruto por animais é chamada de zoocoria. Mas, algumas plantas dependem do vento para a dispersão do fruto e, nesse caso, ela recebe o nome de anemocoria. Há ainda outras plantas que se valem da água para dispersar o fruto - hidrocoria.
A semente é formada pelo tegumento, proveniente das paredes do óvulo, e pela amêndoa, constituída de embrião e endosperma.
Além do endosperma da semente, o embrião possui uma folha especial, chamada cotilédone, importante para a classificação (fig. 5).
Fig. 5 - A fecundação e a formação da semente e do fruto
Desenvolvimento
Em condições adequadas, a semente germina, originando um novo esporófito. No embrião, alguns órgãos da planta já estão representados em miniaturas pela radícula, caulículo e gêmula (fig. 6). À medida que o embrião se desenvolve, a reserva dos cotilédones ou do endosperma é consumida pela planta.
Quando essas reservas se esgotam, já existe uma pequena raiz originada da radícula, com pêlos absorventes que servem para retirar água e sais minerais do solo, bem como um tecido (originado da gêmula) com células clorofiladas, próprias para executar a fotossíntese. O caulículo dá origem à parte inicial do caule ou hipocótilo e a gêmula origina a parte superior do caule, o epicótilo, bem como as primeiras folhas (fig. 6).
Fig. 6 - A germinação de uma semente de feijão
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