Gimnosperma (Português)

Características gerais

Em todos os grupos de gimnospermas vivos, a parte visível do corpo da planta (ou seja, o caule e ramos em crescimento) representa o esporófito, ou assexuado, geração, ao invés da geração gametófita, ou sexual. Normalmente, um esporófito tem um caule com raízes e folhas e carrega as estruturas reprodutivas. Como plantas vasculares, as gimnospermas contêm dois tecidos condutores, o xilema e o floema. O xilema conduz água e minerais das raízes para o resto da planta e também fornece suporte estrutural. O floema distribui os açúcares, aminoácidos e nutrientes orgânicos produzidos nas folhas para os tecidos não fotossintéticos da planta.

Na maioria das gimnospermas, os cones de pólen masculinos, chamados microstrobili, contêm folhas reduzidas chamadas microsporofilas. Os microsporângios, ou sacos polínicos, nascem nas superfícies inferiores dos microsporófilos. O número de microsporangia pode variar de dois em muitas coníferas a centenas em algumas cicadáceas. Dentro dos microsporângios estão células que sofrem divisão meiótica para produzir micrósporos haplóides.

A fase gametófita começa quando o micrósporo, ainda dentro do microsporângio, começa a germinar para formar o gametófito masculino. Um único núcleo de micrósporo se divide por mitose para produzir algumas células. Nesse estágio, o gametófito masculino (chamado de grão de pólen) é liberado e transportado pelo vento ou por insetos.

Os cones ovulados femininos, chamados megastrobili, podem nascer na mesma planta que carrega microstrobili (como nas coníferas) ou em plantas separadas (como em cicadáceas e Ginkgo). Um megastrobilus contém muitas escamas, chamadas megasporófilas, que contêm megasporangia. Dentro de cada megásporângio, uma única célula sofre divisão meiótica para produzir quatro megásporos haplóides, três dos quais tipicamente degeneram. O megásporo restante sofre mitose para formar o gametófito feminino. Conforme o número de núcleos livres se multiplica, o megasporângio e a parede do megásporo se expandem. Nesse estágio, o óvulo está pronto para ser fertilizado.

Antes que a fertilização possa ocorrer, no entanto, o gametófito masculino maduro (o grão de pólen) deve ser transportado para o gametófito feminino – o processo de polinização. Em muitas gimnospermas, uma “gota de polinização” pegajosa escorre de um minúsculo orifício no megasporângio feminino para pegar os grãos de pólen. A gota é então reabsorvida no megasporângio para fertilização. Em outras espécies, o grão de pólen se instala na superfície do megasporângio, onde o gametófito masculino se desenvolve ainda mais. Um tubo polínico emerge do grão e cresce através do megasporângio em direção à estrutura multicelular que contém o ovo, chamada de arquegônio. O óvulo e o esperma continuam a amadurecer, o núcleo do último passando por divisões adicionais resultando em dois machos gametas, ou espermatozoides. Curiosamente, cicadáceas e Ginkgo são as únicas plantas com sementes com esperma flagelado. Quando o tubo polínico atinge o arquegônio, o óvulo e o espermatozóide estão totalmente maduros e o ovo está pronto para ser fertilizado.

Nas gimnospermas, quando os núcleos dos dois espermatozoides encontram o óvulo, um núcleo morre e o outro se une ao núcleo do óvulo para formar um zigoto diplóide. ovo sofre mitose para iniciar o desenvolvimento de uma nova geração de esporófitos – o embrião multicelular da semente. O alimento para o embrião em desenvolvimento é fornecido pelo gametófito feminino cheio de amido que o rodeia. O intervalo de tempo entre a polinização e a maturação do embrião em uma nova geração de esporófitos varia entre os diferentes grupos, variando de alguns meses a mais de um ano (no pinheiro, por exemplo).

Em gimnospermas, como cicadáceas e Ginkgo, a casca da semente é conhecida como sarcotesta e consiste em duas camadas. A sarcotesta é frequentemente colorida em cicadáceas e a sarcotesta das sementes de Ginkgo cheira mal quando está madura. As sementes de algumas coníferas têm uma estrutura fina em forma de asa que pode auxiliar na distribuição da semente. Outros, como os teixos, têm uma estrutura carnuda, conhecida como arilo, em torno da semente. Os cones de zimbro são carnudos e comumente comidos por pássaros.

Na maturidade, um embrião gimnosperma tem duas ou mais folhas de sementes, conhecidas como cotilédones. Cycads, Ginkgo e gnetophytes têm dois cotilédones no embrião; pinheiros e outras coníferas podem ter vários (oito é comum; alguns têm até 18).Nas cicadáceas e no Ginkgo, os cotilédones permanecem dentro da semente e servem para digerir o alimento no gametófito feminino e absorvê-lo no embrião em desenvolvimento. Cotilédones de coníferas normalmente emergem da semente e se tornam fotossintéticos.