34.1: Introdução à Diversidade de Plantas
Da Água para a Terra
O reino Plantae apareceu pela primeira vez há cerca de 410 milhões de anos, quando algas verdes transitaram da água para a terra. Esta terra era um ambiente relativamente não colonizado com amplos recursos. Ambientes terrestres também ofereciam mais luz e dióxido de carbono, exigidos pelas plantas para crescer e sobreviver.
No entanto, as diferenças acentuadas entre a terra e o mar representaram um desafio formidável para as espécies colonizadoras iniciais, provocando muitas novas adaptações que resultaram na grande variedade de formas vegetais observadas hoje.
Uma adaptação inicial foi o desenvolvimento de um revestimento encerado externo, chamado cutícula. As cutículas servem para proteger as plantas da dessecação, prendendo humidade no interior. No entanto, essa adaptação impediu a troca direta de gases pela superfície das plantas. Como resultado, desenvolveram-se os poros nas superfícies externas das plantas que permitiram a absorção de dióxido de carbono e a libertação de oxigénio.
Foram necessárias estruturas adicionais para facilitar o transporte de água e nutrientes do solo para as porções superiores da planta. Como resultado, desenvolveu-se o tecido vascular que serve não só para transportar água e nutrientes para todas as áreas da planta, mas também para fornecer suporte estrutural à medida que os caules se tornam mais altos e mais fortes.
Para acomodar a reprodução em terra, as plantas terrestres desenvolveram gametângios - estruturas reprodutivas que protegem gâmetas e embriões do ambiente severo fora da planta. No sexo masculino, essa estrutura é chamada de anterídeo, enquanto que nas fêmeas, é chamada de arquegónio.
Diferentes estratégias evoluíram para facilitar o transporte de esperma do anterídeo para os óvulos dentro do arquegónio. Estes incluem esperma a nadar de uma estrutura para outra, a ser transportado pelo vento, ou a ser transportado por polinizadores como abelhas e pássaros. O modo específico utilizado é exclusivo para cada classe de plantas. Após a fertilização, os óvulos são retidos dentro do arquegónio para proteger e nutrir o embrião em desenvolvimento, ou esporófito.
Outra grande adaptação reprodutiva foi a criação de sementes. Embora nem todas as plantas terrestres tenham sementes, as sementes são vantajosas por muitas razões. Sem essas estruturas, as plantas exigem ambientes húmidos para transportar gâmetas de um local para outro. Muitas vezes em plantas sem sementes, esporos masculinos e femininos são aproximadamente do mesmo tamanho e ambos viajam. No entanto, as plantas com sementes geralmente contêm pequenos esporos masculinos adaptados para serem altamente móveis, chamados de grãos de pólen, que viajam para gametófitos femininos para depositar esperma diretamente no óvulo. Assim que a fertilização ocorre, uma semente é formada contendo o embrião vegetal e um suprimento de nutrientes.
Essas adaptações criaram espécies vegetais bem adaptadas à vida em ambientes terrestres.
Principais Linhagens de Plantas
Embora existam inúmeras variedades de plantas, todas podem ser divididas em um de três grupos: não vasculares, vasculares sem sementes e vasculares com sementes. Plantas não vasculares são as mais ancestrais e menos complexas, incluindo musgos, hepáticas e antóceros. Em seguida, as plantas vasculares sem sementes incluem samambaias e cavalinhas, e foram o primeiro grupo a evoluir um sistema de transporte vascular. O último grupo, plantas vasculares com sementes, inclui todas as espécies restantes. Este grupo é o mais diverso e ocupa a mais ampla gama de habitats, e é dividido em dois subgrupos principais, angiospérmicas e gimnospérmicas. As angiospérmicas incluem todas as plantas com flores e frutos, com pólen transportado pelo vento ou transportado por polinizadores. As gimnospérmicas são plantas sem flores, incluindo coníferas, cicadófitas e árvores de ginkgo. Essas espécies produzem sementes nuas não protegidas por frutos e pólen transportado pelo vento.
