sexta-feira, 4 de setembro de 2009

O Mistério do Sexo Parte 3

3.3 - Algas:

As algas são organismos que anteriormente eram incluídos no Reino Plantae, porém atualmente pertencem ao Reino Protista, sendo a Ficologia (fico = algas; logia = estudo) o ramo da biologia que estuda esses seres: unicelular ou multicelular (filamentosas), eucariontes, fotossintetizantes e viventes em ambientes de água doce (rios, lagos ou superfícies úmidas) ou salgada (mares e oceanos).


3.3.1 - Reprodução assexuada

3.3.1.1 - Divisão binária
Nas algas Unicelulares, a divisão binária é o mecanismo básico de reprodução (diatomáceas, euglenófitas).

3.3.1. 2 - Fragmentação
Em muitas algas filamentosas, a reprodução ocorre por simples fragmentação do talo. Os fragmentos isolados crescem devido a multiplicação das células que os constituem, originando talos completos.

3.3.1.3 - Zoosporia
Algumas espécies de algas multicelulares produzem células flageladas, os zoósporos, que nadam até atingir locais favoráveis ao seu desenvolvimento, onde se fixam e originam novos talos (alga verde do gênero Ulothrix).

3.3.2 - Reprodução sexuada

3.3.2.1 - Fusão celular em algas Unicelulares
Nas Chlamydomonas, por exemplo, cada organismo adulto é haplóide. Dois indivíduos sexualmente maduros fundem–se e originam um zigoto diplóide. Logo após, ocorre uma meiose zigótica, originando 4 indivíduos haplóides. Cada um deles origina um novo organismo, que na maturidade poderá se reproduzir tanto assexuadamente quanto sexuadamente (alga verde do gênero Chlamydomonas).

3.3.2.2 - Conjugação de algas filamentosas
Algumas espécies de algas filamentosas apresentam células que se diferenciam em gametas masculinos, que atravessam pontes intercelulares, passam para células de outro filamento, diferenciadas em gametas femininos. Da fecundação surge o zigoto, que se liberta do filamento materno e se multiplica, originando um novo filamento (alga verde do Gênero Spirogyra).

3.3.2.3 - Alternância de gerações
A maioria das algas multicelulares apresentam alternância de gerações, ou seja, em seu ciclo de vida alternam–se gerações de indivíduos haplóides e diplóides (lga verde talosa do gênero Ulva).

3.4 - Briófitas:

A reprodução das briófitas apresenta duas fases: uma assexuada e outra sexuada.Os musgos verdes que podemos ver num muro úmido são plantas sexuadas que representam a fase chamada de gametófito, isto é, fase produtora de gametas.

O gametófito masculino produz gametas móveis, com flagelos, chamados de anterozóides.

Já o feminino produz gametas imóveis, chamados de oosferas. Levados pelas gotas de chuva, os anterozóides alcançam a planta feminina e nadam em direção à oosfera.
Da união de um anterozóide com uma oosfera, surge o zigoto, que, sobre a planta feminina cresce e forma um embrião, que se desenvolve originando a fase assexuada chamada de esporófito, isto é, fase produtora de esporos.

O esporófito possui uma haste e uma cápsula, no interior da qual formam-se os esporos. Quando maduros, os esporos são liberados e podem germinar no solo úmido. Cada esporo, então, pode formar uma espécie de "broto" chamado de protonema. Cada protonema, por sua vez, desenvolve-se e origina um novo musgo verde (gametófito).


3.5 - Pteridófitas:

As pteridófitas são as plantas vasculares pequenas e sem sementes, geralmente com alguns poucos centímetros de altura, vivendo em lugares úmidos e sombreados, atualmente divididas em quatro Filos: Psilophyta, Lycophyta, Sphenophyta e Pterophyta (o filo das samambaias).



Da mesma maneira que as briófitas, as pteridófitas se reproduzem num ciclo que apresenta uma fase sexuada e outra assexuada. Para descrever a reprodução nas pteridófitas, vamos tomar como exemplo uma samambaia comumente cultivada (Polypodium vulgare).

A samambaia é uma planta assexuada produtora de esporos. Por isso, ela representa a fase chamada esporófito.

Em certas épocas, na superfície inferior das folhas das samambaias formam-se pontinhos escuros chamados soros. O surgimento dos soros indica que as samambaias estão em época de reprodução - em cada soro são produzidos inúmeros esporos.

Quando os esporos amadurecem, os soros se abrem. Então os esporos caem no solo úmido; cada esporo pode germinar e originar um protalo, aquela plantinha em forma de coração mostrada no esquema abaixo. O protalo é uma planta sexuada, produtora de gametas; por isso, ele representa a fase chamada de gametófito.

O protalo das samambaias contém estruturas onde se formam anterozóides e oosferas. No interior do protalo existe água em quantidade suficiente para que o anterozóide se desloque em meio líquido e "nade" em direção à oosfera, fecundado-a. Surge então o zigoto, que se desenvolve e forma o embrião.

O embrião, por sua vez, se desenvolve e forma uma nova samambaia, isto é, um novo esporófito. Quando adulta, as samambaias formam soros, iniciando novo ciclo de reprodução.

Como você pode perceber, tanto as briófitas como as pteridófitas dependem da água para a fecundação. Mas nas briófitas, o gametófito é a fase duradoura e os esporófitos, a fase passageira. Nas pteridófitas ocorre o contrário: o gametófito é passageiro - morre após a produção de gametas e a ocorrência da fecundação - e o esporófito é duradouro, pois se mantém vivo após a produção de esporos.
Além da reprodução sexuada, alguns representantes deste grupo reproduzem-se assexuadamente, por brotamento.

3.6 - Espermatófitas:

São as plantas que produzem sementes. Algumas espermatófitas, em que a norma é a reprodução sexuada, podem igualmente produzir sementes sem que haja fertilização dos óvulos, através de um processo conhecido por apomixia.

3.6.1 - Gimnospermas

São plantas vasculares que possuem sementes nuas, o u seja, as sementes formadas não são envolvidas pelo ovário desenvolvido (por um fruto), mas inseridas em uma camada superficial constituída por escamas reunidas em forma cônica (estróbilo / pinha = estrutura reprodutiva). Dessa forma, são vegetais que não possuem frutos.


Assim, os estróbilos podem ser masculinos e femininos, denominados respectivamente por microsporângio e megasporângio, originando o grão de pólen e o óvulo. Os organismos desse grupo reúnem espécies monóicas ou dióicas, porém com reprodução sexuada:
As monóicas caracterizam-se por manifestar em uma mesma planta, ambas as estruturas reprodutivas. Normalmente os estróbilos masculinos se dispõem próximo à base da copa arbórea, e os estróbilos femininos mais em direção ao ápice.

As dióicas representam espécies onde os distintos estróbilos são formados em diferentes indivíduos, uma planta masculina e outra feminina.

O mecanismo de polinização mais comum entre as gimnospermas ocorre por intervenção natural do vento (anemofilia), ou por insetos (entomofilia) através do transporte do grão de pólen até às escamas do estróbilo feminino, proporcionando a fecundação quando os núcleos espermáticos haplóides do grão de pólen descem pelo tubo polínico, em um deles fusiona a oosfera, originando o zigoto alojado no interior da semente.

Quando amadurecem, as sementes se destacam da pinha, atingindo o solo e germinam, caso as condições sejam favoráveis.

3.6.2 - Angiospermas

As angiospermas são espermatófitas (plantas com sementes) cujos órgãos de reprodução sexuada estão reunidos em flores (antófitas = plantas com flores). Representam o grupo mais evoluído do reino vegetal, superando todas as outras plantas vasculares em diversidade, habitat ocupado e utilidade ao homem. Sob o ponto de vista reprodutivo, diferem das gimnospermas por apresentarem óvulos e sementes encerrados dentro dos carpelos, que mais tarde desenvolver-se-ão em frutos.

Para compreendermos os processos de reprodução das angiospermas, um conhecimento básico da morfologia floral se faz necessário.

As flores das angiospermas, como os estróbilos das gimnospermas, são ramos de crescimento definido que portam orgãos foliares diferenciados, destinados à reprodução sexual. Distinguem-se, basicamente, nesta estrutura, apêndices estéreis, sépalas e pétalas, compondo o perianto e, apêndices férteis, estames (androceu) e carpelos (gineceu). Estames e carpelos são os órgãos mais importantes da flor e são também designados como microsporófilos e megasporófilos, respectivamente. A utilização destes termos permite estabelecer relação com o ciclo de vida de outras divisões de plantas.

Os estames são formados pelas anteras, onde é produzido o pólen, o filete e o conectivo que interliga as duas estruturas. Os carpelos consistem de uma porção basal dilatada, o ovário, contendo os óvulos e uma superfície receptiva de pólen, geralmente, apical, denominada estigma. Ovário e estigma podem estar conectados por um estilete.

Quanto ao sexo, as flores podem ser hermafroditas (monóclinas) ou unissexuadas (díclinas), neste caso, as plantas podem ser monóicas (pistiladas e estaminadas no mesmo indivíduo), dióicas (pistiladas e estaminadas em indivíduos distintos) ou polígamas (díclinas e monóclinas no mesmo indivíduo).

O aspecto sexual das flores e plantas, aliados a outros fenômenos reprodutivos, condicionam o processo de polinização e fertilização nas angiospermas.
A reprodução sexuada, neste grupo, incluiu os seguintes fenômenos: esporogênese, gametogênese, polinização, fecundação e desenvolvimento da semente e do fruto.

3.6.2.1 - Esporogênese e Gametogênese
A partir das Pteridófitas a fase esporofítica no ciclo de vida das plantas, passa a ser a dominante ou duradoura, representada pelo indivíduo em si. Nas angiospermas, a produção das flores representa o estado final na maturação do esporófito.

Durante o processo de microsporogênese, dá-se no interior das anteras, isto é, nos sacos polínicos (microsporângios), a formação dos grãos de pólen ou micrósporos, a partir de divisões meióticas dos microsporócitos.

Os grãos de pólen maduros, envoltos por uma parede não contínua de exina, apresentam em seu interior um núcleo vegetativo e um núcleo germinativo. Ao ser depositado sobre o estigma receptivo da flor, este grão de pólen germinará, formando o tubo polínico, que corresponde ao microgametófito, onde se dará a gametogênese. O núcleo germinativo se divide originando os núcleos espermáticos (=gametas).

A megasporogênese é um processo efêmero que ocorre no início da formação do óvulo, que se encontra preenchido por um tecido denominado nucela. É a partir deste tecido que se diferencia a célula-mãe do saco embrionário ou megasporócito.

Por divisões meióticas formam-se 4 células, das quais 3 degeneram-se, a restante forma o megásporo que logo passa à fase gametofítica por divisões mitóticas de seu núcleo, originando o saco embrionário, dentro de um óvulo agora maduro. O saco embrionário é formado por 7 células, antípodas (3), sinérgides (2), 2 núcleos polares em uma grande célula central e a oosfera (=gameta).

3.6.2.2 - Polinização
É o processo de liberação do pólen da parte masculina onde foi formado, transporte e deposição sobre uma superfície estigmática receptora. Em condições favoráveis e compatíveis este pólen irá germinar, iniciando a formação do tubo polínico (fase gametofítica) e posteriormente a fecundação.

Pode ser realizada por um agente abiótico ou biótico que associados aos aspectos morfológicos da flor determinam as chamadas síndromes florais. A anemofilia e a hidrofilia são síndromes abióticas.

Na polinização biótica, as plantas desenvolveram estruturas ou elementos atrativos aos diferentes tipos de animais, que estimulam a alimentação, a atividade sexual ou ainda a criação de ninhos onde novos indivíduos de desenvolverão.

Dentre estes elementos, podemos citar, cores (atrativo visual), odor, pólen, nectar, óleo, resina, etc. Os insetos desenvolveram grande interação com as plantas, sendo a entomifilia a principal síndrome biótica. Os animais vertebrados também participam deste processo, a ornitofilia (aves) e a quiropterofilia (morcegos), são exemplos.

A polinização pode ocorrer dentro de uma mesma flor, autogamia ou entre flores diferentes, alogamia. A alogamia pode envolver duas flores de uma mesma planta, geitonogamia, ou de plantas diferentes, xenogamia. Um caso específica da autogamia é a cleistogamia, quando a transferência do pólen se faz no botão fechado. Geneticamente a geitonogamia é equivalente a autogamia, e a xenogamia também será caso os indivíduos envolvidos sejam clones.

A autogamia e a geitonogamia levam, então, a um processo de autofertilização, nada interessante do ponto de vista genético, mas que oferece em condições adversas algumas vantagens, como a não dependência do agente polinizador e produção de sementes garantida.

A fecundação cruzada estabelecida pela xenogamia, apesar de trazer vantagens gênicas e proporcionar uma progênie de qualidade superior, só é plenamente alcançada quando ocorrente entre flores díclinas ou unissexuadas. Nas angiospermas, contudo, ca. de 90% das espécies apresentam flores monóclinas. Desta forma é possível observar neste grupo diferentes mecanismos morfológicos ou fisiológicos, visando o impedimento da autogamia e autofecundação. Eles podem ser físicos, temporais ou químicos.

Os físicos seriam a hercogamia (separação espacial entre anteras e estigmas) e heterostilia (diferença de tamanho entre estames e estiletes), bem como o diocismo e monoicismo (separação de sexos em unidades distintas).

Dentre os temporais temos os diversos casos de dicogamia (liberação de pólen e receptividade do estigma ocorrendo em momentos distintos), principlamente a protandria (mais comum) e protoginia.
Os mecanismos de incompatibilidade química se fazem pelo não reconhecimento gênico do pólen na superfície do estigma ou do tubo polínico no interior do estilete.

3.6.2.3 - Fecundação
É a união íntima entre duas células sexuais, gametas, até a fusão de seus núcleos. Deste processo resulta a formação da semente e fruto nas angiospermas.

Após a deposição do pólen sobre o estigma receptivo, este germina, produzindo o tubo polínico, que cresce através do estilete, penetrando o ovário e através da micrópila, o óvulo.

Ao atingir o saco embrionário, o tubo se rompe liberando os dois núcleos espermáticos, sendo que um fecundará a oosfera, originando um zigoto e o outro se unirá aos 2 núcleos polares, originando um tecido de reserva, o endosperma (3n). Tal processo denomina-se dupla fecundação e é um caráter exclusivo das angiospermas.

A dupla fecundação no saco embrionário desencadeia uma séria de mudanças no óvulo e gineceu, e mesmo na flor como um todo, resultando no fruto e semente.

3.6.2.4 - Frutos e sementes
Representam o auge do processo reprodutivo. Os óvulos após fecundados estimulam modificações na parede do ovário através da ação de hormônios que podem também agir sobre outras estruturas acessórias da flor. Os frutos serão a proteção e o veículo de dispersão da semente madura, portadora do embrião de um novo indivíduo, fechando o ciclo de vida das angiospermas.

A reprodução assexuada também está presente nas angiospermas, sendo os indivíduos dela resultantes clones. A propagação vegetativa é naturalmente bastante comum e sua prática é usual na agricultura e horticultura.

Na agamospermia, outra forma de reprodução assexuada, o indivíduo produz sementes viáveis sem que ocorra a dupla fecundação.

A evolução do processo reprodutivo nas angiospermas, favoreceu a primazia deste grupo nos tempos atuais, acelerando o produção de sementes, muito lenta nas gimnospermas, expandindo as opções de dispersão desses diásporos, propiciando o vigor gênicos das populações e conseqüentemente, estimulando o processo de formação de novas espécies.

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