Gimnospermas: Características, Ciclo de Vida, Reprodução e Estrutura

As gimnospermas são plantas vasculares e que apresentam sementes “nuas”, isto é, sem frutos. Além disso, elas não possuem flores também, sendo essa a principal diferenciação entre angiospermas e gimnospermas. Os principais representantes desse grupo de vegetais são os pinheiros e as araucárias. As gimnospermas pertencem ao reino ‘Plantae’ (definição) e sub-reino ‘Embryophyta’. A evidência fóssil sugere que eles se originaram durante a era paleozóica, cerca de 390 milhões de anos atrás.

A palavra “Gimnosperma” vem das palavras gregas “gymnos” (nu) e “sperma” (semente), portanto conhecidas como “sementes nuas”. As gimnospermas são as plantas produtoras de sementes, mas ao contrário das angiospermas, produzem sementes sem frutos. Essas plantas se desenvolvem na superfície de escamas ou folhas, ou no final de caules formando uma estrutura em forma de cone.

Basicamente, as gimnospermas são plantas nas quais os óvulos não estão contidos na parede do ovário, ao contrário das angiospermas. Ele permanece exposto antes e depois da fertilização e antes de se transformar em uma semente. O caule das gimnospermas pode ser ramificado ou não ramificado. A cutícula espessa, as folhas em forma de agulha e os estômatos afundados reduzem a taxa de perda de água nessas plantas.

A família das gimnospermas compreende as coníferas, as cicadáceas, as gnetófitas e as espécies da divisão Gynkgophyta e Ginkgo biloba. Vamos ter uma visão geral das características, exemplos, classificação e exemplos de gimnospermas e, se você ficar com dúvidas, é só deixar aí nos comentários.

Características das Gimnospermas

As gimnospermas fazem parte do grupo das plantas vasculares com sementes, assim como as angiospermas. Entretanto, nas gimnospermas a ocorrência de sementes é sem presença de frutos.

Além disso, nas gimnospermas, também não se observa a presença de flores. Os estróbilos, também conhecidos como cones, são, na realidade, estruturas reprodutoras que possuem folhas modificadas capazes de produzir esporos. Nas gimnospermas, podemos encontrar tanto estróbilos capazes de produzir pólen, quanto estróbilos capazes de produzir óvulos. Por serem plantas vasculares, as gimnospermas são caracterizadas pela presença de xilema e floema. O corpo desse tipo de planta é organizado em raiz, caule e folhas. Então, em resumo:

  • Não produzem flores.
  • As sementes não são formadas dentro de uma fruta. Eles estão nus.
  • Eles são encontrados em regiões mais frias onde ocorre a queda de neve.
  • Eles desenvolvem folhas semelhantes a agulhas.
  • São perenes ou lenhosas, formando árvores ou arbustos.
  • Não são diferenciados em ovário, estilete e estigma.
  • Como o estigma está ausente, eles são polinizados diretamente pelo vento.
  • Os gametófitos masculinos produzem dois gametas, mas apenas um deles é funcional.
  • Eles formam cones com estruturas reprodutivas.
  • As sementes contêm endosperma que armazena alimentos para o crescimento e desenvolvimento da planta.
  • Essas plantas possuem tecidos vasculares que auxiliam no transporte de nutrientes e água.
  • O xilema não possui vasos e o floema não possui células companheiras e tubos crivados.

As sementes

O surgimento da semente é considerado essencial para a evolução das plantas vasculares. Essa estrutura se forma a partir do desenvolvimento do óvulo, nas gimnospermas sem presença de fruto. Todas as sementes são formadas por três partes básicas, sendo elas, o embrião, a reserva nutritiva e um envoltório. As principais funções da semente são de proteger o embrião e garantir a dispersão da planta.

Ciclo de Vida

As gimnospermas são plantas vasculares e que apresentam sementes “nuas”
As gimnospermas são plantas vasculares e que apresentam sementes “nuas”

Nesse grupo, na maioria dos representantes, não caracterizam pela presença de gametas masculinos flagelados, que necessitam de água para a reprodução, com exceção das cicadófitas e Ginkgo.

No entanto, se observam a presença de grãos de pólen, que são os responsáveis por garantir que os gametas masculinos cheguem até o gameta feminino.

Durante a fase de esporófito, a fase dominante no ciclo de vida nesse grupo de plantas, é possível observar estruturas chamadas de estróbilos ou cones, que apresentam escamas onde estão localizados seus esporângios. Eles são divididos em dois tipos, sendo alguns pequenos produtores de pólen (estróbilos masculinos) e alguns maiores onde são produzidos os óvulos (estróbilos femininos).

É comum observar, na maioria das gimnospermas, os estróbilos masculinos na parte mais baixa da árvore e os estróbilos femininos na parte superior, o que dificulta que a planta seja polinizada pelo pólen produzido por ela mesma. Os cones produtores de pólen possuem células chamadas de microsporócitos, que sofrem meiose e produzem quatro micrósporos haploides.

Esses micrósporos se desenvolvem no grão de pólen. O grão de pólen é formado por duas células protalares, uma célula do tubo e uma célula geradora, sendo, nessa fase, o microgametófito imaturo.

Já nos cones femininos, encontramos os óvulos, que são formados pelo núcleo multicelular ou megasporângio, que é envolto por um tegumento que apresenta uma abertura chamada de micrópila.

Ciclo de vida das gimnospermas
Ciclo de vida das gimnospermas

Em cada um dos megasporângios, se pode observar a presença de apenas megasporócito, o qual sofre meiose e forma o megásporo  haploide. No final da divisão celular, serão formados 4 megásporos, porém apenas um deles funcional e se desenvolvendo em um megagametófito, ou saco embrionário, que forma-se a partir de uma célula da nucela (o tecido interior do óvulo), a célula-mãe do saco embrionário (ou célula-mãe dos megásporos), célula esta que, nos óvulos imaturos, se encontra próxima do micrópilo e é maior que qualquer das células do núcleo.

Ao contrário das angiospermas, as gimnospermas não possuem frutos para proteger suas sementes após a fertilização. Depois que ocorre a fertilização, o óvulo desenvolve-se em uma semente que é cercada por um tecido nutritivo chamado de endosperma. Essa semente é então liberada pelo cone feminino e dispersada pelo vento ou por animais.

É importante ressaltar que, apesar de serem consideradas plantas primitivas em relação às angiospermas, as gimnospermas são altamente adaptadas aos seus ambientes e desempenham um papel importante na ecologia e economia mundial, sendo responsáveis pela produção de madeira, papel e outros produtos florestais.

Estrutura reprodutiva

As gimnospermas possuem estruturas reprodutivas masculinas e femininas em plantas diferentes (ou seja, são dioicas), embora algumas espécies possam ter plantas com flores masculinas e femininas na mesma planta (monoicas).

A estrutura reprodutiva masculina é chamada de estróbilo masculino, ou cone masculino, e é composta por escamas que protegem os microsporângios, onde ocorre a produção de grãos de pólen. Cada grão de pólen contém células reprodutivas masculinas, que são liberadas no ar para serem transportadas pelo vento até o cone feminino.

Esporângio de um briófito
Esporângio de um briófito (fonte: Wikipédia)

A estrutura reprodutiva feminina é chamada de estróbilo feminino, ou cone feminino, e é composta por escamas que protegem os megasporângios, onde ocorre a produção dos óvulos. Cada óvulo é fertilizado por um grão de pólen, que se adere a um óvulo por meio de um tubo polínico.

Os grãos de pólen são liberados e levados pelo vento, com o objetivo de atingir a escama de um cone feminino. Essa transferência do grão de pólen é denominada polinização.grão de pólen é levado por meio de substâncias produzidas nas escamas até o megasporângio, e germina formando o tubo polínico, que é responsável por transportar o gameta masculino até a oosfera.

O grão de pólen germinado segue lentamente seu caminho, com o tubo polínico crescendo através do tecido do megasporângio até o megagametófito, ainda em desenvolvimento. A célula geradora do grão de pólen forma uma célula estéril e uma célula espermatogênica, que se divide formando os gametas masculinos.

O tubo polínico atinge a oosfera e descarrega os dois gametas masculinos no interior do gameta feminino. Um dos núcleos do gameta masculino se funde ao núcleo da oosfera, e outro sofre degeneração. Geralmente, no megagametófito dessas plantas, se pode observar a formação de vários arquegônios e, consequentemente, várias oosferas.

Com isso, há a fecundação de mais de uma oosfera e a formação de diversos embriões no interior de um único óvulo, fenômeno chamado de poliembrionia. Após a fecundação, cada óvulo se desenvolve em semente, ao cair no solo e encontrar um ambiente adequado, germina.

Filos das Gimnospermas

As gimnospermas são classificadas em quatro tipos de filos, conforme indicado abaixo:

Cicadófita

Cicadófita
Cicadófita

As cicadáceas são dióicas (o que significa que plantas individuais são todas masculinas ou femininas) elas tem um crescimento secundário lento e folhas são parecidas com as das samambaias. As cicadáceas são plantas com sementes, onde a maioria dos membros está extinta. Eles floresceram durante o Jurássico e o final da era Triássica. Hoje em dia, as plantas são consideradas relíquias do passado.

Essas plantas geralmente têm grandes folhas compostas, troncos grossos e pequenos folíolos que estão presos a um único caule central. Eles variam em altura em qualquer lugar entre alguns centímetros a vários metros.

Cycads são geralmente encontrados nos trópicos e subtrópicos. Alguns membros se adaptaram a condições áridas e secas e alguns também se adaptaram a ambientes pantanosos com pouco oxigênio.

Ginkgophyta

Outra classe de Gimnospermas, Ginkgophyta, tem apenas uma espécie viva. Todos os outros membros desta classe estão extintos.

As árvores de Ginkgo são caracterizadas por seu grande tamanho e suas folhas em forma de leque. Além disso, as árvores de Ginkgo têm um grande número de aplicações, desde a medicina até a culinária.

As folhas de ginkgo são ingeridas como remédio para distúrbios relacionados à memória, como o mal de Alzheimer.

Ginkgophyta
Ginkgophyta

As árvores de ginkgo também são muito resistentes à poluição e resistentes a doenças e infestações de insetos. Na verdade, eles são tão resistentes que, depois que as bombas nucleares caíram sobre Hiroshima, seis árvores Ginkgo foram os únicos seres vivos a sobreviver dentro de um ou dois quilômetros do raio da explosão.

Gnetófita

Gnetófita
Gnetófita

Assim como qualquer outro membro das gimnospermas, os gnetófitos também são relíquias do passado. Hoje, existem apenas três membros deste gênero. Os gnetófitos geralmente consistem em plantas tropicais, árvores e arbustos.

Eles são caracterizados por folhas floridas que possuem um revestimento macio. Este revestimento revela uma ligação ancestral com as angiospermas. Os gnetófitos diferem dos demais membros desta classe por possuírem elementos de vasos em seu xilema.

Conífera

Estas são as espécies mais comumente conhecidas entre a família das gimnospermas. Eles são perenes; portanto, eles não perdem as folhas no inverno. O nome desse filo está relacionado a estrutura de cones que protegem os óvulos e sementes e são caracterizados principalmente por cones masculinos e femininos que formam estruturas semelhantes a agulhas.

As árvores coníferas são geralmente encontradas em zonas temperadas, onde a temperatura média é de 10 ℃. Sequóias gigantes, pinheiros, cedros e sequoias são exemplos de coníferas.

Conífera
Conífera

FAQ Rápido

O que são gimnospermas?

São plantas vasculares e que apresentam sementes “nuas”, isto é, sem frutos. Além disso, elas não possuem flores também, sendo essa a principal diferenciação entre angiospermas e gimnospermas. 
Os principais representantes desse grupo de vegetais são os pinheiros e as araucárias.

Quais são as características das gimnospermas?

Fazem parte do grupo das plantas vasculares com sementes, assim como as angiospermas. Entretanto, nas gimnospermas a ocorrência de sementes é sem presença de frutos.
Além disso, nas gimnospermas, também não se observa a presença de flores. Os estróbilos, também conhecidos como cones, são, na realidade, estruturas reprodutoras que possuem folhas modificadas capazes de produzir esporos.

Qual o objetivo da semente das gimnospermas?

O surgimento da semente é considerado essencial para a evolução das plantas vasculares. Essa estrutura se forma a partir do desenvolvimento do óvulo, nas gimnospermas sem presença de fruto. Todas as sementes são formadas por três partes básicas, sendo elas, o embrião, a reserva nutritiva e um envoltório. As principais funções da semente são de proteger o embrião e garantir a dispersão da planta.

O que caracteriza o ciclo de vida das gimnospermas?

Nesse grupo, na maioria dos representantes, não caracterizam pela presença de gametas masculinos flagelados, que necessitam de água para a reprodução, com exceção das cicadófitas e Ginkgo. No entanto, se observam a presença de grãos de pólen, que são os responsáveis por garantir que os gametas masculinos cheguem até o gameta feminino.

Como que as gimnospermas não fecundam a si mesmas?

É comum observar, na maioria das gimnospermas, os estróbilos masculinos na parte mais baixa da árvore e os estróbilos femininos na parte superior, o que dificulta que a planta seja polinizada pelo pólen produzido por ela mesma.

Gimnospermas possuem flores?

Não. Apesar de algumas pessoas se referirem aos estróbilos como flores, essa nomenclatura é errônea. Esse tipo de planta também não possuí frutos.

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