CAPÍTULO

6 A reprodução nos diferentes grupos de plantas

Leia a manchete a seguir.

Professor, professora: Ao abordar a manchete com os alunos, comente que o termo "mágica" está sendo usado no sentido figurado, para se referir ao fato de a árvore ser capaz de produzir diversos tipos de frutos, o que não é comum para esses seres vivos.

Questão 1. Em sua opinião, como é possível uma planta produzir 40 tipos de frutas?

Resposta pessoal. O objetivo dessa questão é instigar a curiosidade dos alunos e levá-los a refletir e a formular hipóteses sobre essa possibilidade. Espera-se que eles citem a técnica enxertia.

Pode parecer impossível, mas o professor estadunidense Sam van Aken (1972 -) desenvolveu uma árvore capaz de produzir 40 frutos diferentes, como pêssegos, damascos, ameixas, cerejas e amêndoas. Aliás, quando adulta, além dos frutos, essa planta apresenta diferentes tipos de flores.

Para desenvolvê-la, Sam utilizou uma técnica conhecida como enxertia^✚. Ele removeu ramos de diferentes plantas e, depois, uniu-os a uma árvore com o auxílio de uma fita. Com o tempo, essas partes foram incorporadas à planta-base, permitindo a elas continuar seu desenvolvimento.

Glossário

Questão 2. O texto anterior cita flores e frutos. Qual é a relação existente entre essas partes das plantas?

Resposta nas orientações ao professor.

Questão 3. Todas as plantas apresentam flores e frutos? Justifique sua resposta.

Resposta pessoal. O objetivo dessa questão é que os alunos reflitam sobre as características das plantas. Espera-se que eles comentem que nem todas as plantas são capazes de produzir flores e frutos. Algumas delas, aliás, não produzem nenhuma das duas estruturas.

Assim como os animais e outros seres vivos, as plantas também podem reproduzir-se sexuada e assexuadamente. São os diferentes tipos de reprodução das plantas que vamos estudar neste capítulo.

Antes de iniciar o estudo sobre a reprodução das plantas, vamos lembrar algumas características que permitem classificá-las em diferentes grupos.

Para isso, analise o esquema a seguir, que representa a classificação das plantas em relação à presença ou à ausência de tecidos condutores, sementes, flores e frutos.

Agora, vamos estudar de fato a reprodução de cada um desses grupos de plantas.

Plantas sem fruto

A imagem a seguir representa uma floresta de um período geológico passado. Observe-a.

Fonte de pesquisa: RAVEN, Peter H.; EVERT, Ray F.; EICHHORN, Susan E. Biologia vegetal. Tradução: Ana Paula Pimentel Costa et al. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2001. p. 415, 448-449.

Questão 4. As plantas do período Carbonífero, representadas na imagem, não apresentavam flores nem frutos ou sementes. Em sua opinião, como se reproduzem as plantas que não têm essas partes? Registre sua resposta no caderno.

Resposta pessoal. O objetivo dessa questão é levantar os conhecimentos prévios dos alunos a respeito da reprodução dessas plantas. Os alunos podem responder que as plantas sem sementes se reproduzem por meio de gametas transportados pela água, por meio de esporos e por processos assexuados, como brotamento.

Se pudéssemos voltar no tempo, há aproximadamente 300 milhões de anos, a paisagem que veríamos seria bem diferente da atual. Com o estudo dos fósseis e das características de algumas plantas atuais é possível reconstruir a paisagem daquela época, como foi feito para obter a imagem que mostra a reconstituição de uma floresta do período Carbonífero.

Assim como em outros grupos de seres vivos, os ancestrais das plantas eram aquáticos. Há cerca de 500 milhões de anos, ainda minúsculas, elas ocuparam e modificaram o ambiente terrestre, criando condições para que plantas de grande porte se desenvolvessem, como as representadas na imagem.

Ao longo do tempo, com a evolução das espécies de seres vivos, surgiram diferentes grupos de plantas com especializações que lhes permitiram habitar os mais diversos ambientes da Terra e tornar-se cada vez mais semelhantes às plantas que conhecemos hoje. Entre essas especializações, estão características relacionadas à reprodução e ao transporte de substâncias. Para começar nosso estudo sobre as plantas, vamos conhecer os três grupos que não produzem frutos: briófitas, pteridófitas e gimnospermas.

Briófitas

Quando comparamos os ambientes aquático e terrestre, a primeira grande diferença que percebemos é a disponibilidade de água. Esse foi o principal desafio para as plantas terrestres, como as briófitas.

As briófitas são plantas de pequeno porte e de estrutura simples em relação a outros grupos de plantas.

Em geral, são encontradas em locais úmidos, como o interior de florestas Tropicais e Temperadas, às margens de cursos de água e sobre solos, rochas e troncos de árvores. As hepáticas e os musgos são exemplos de briófitas.

As briófitas não apresentam tecidos condutores de seiva (xilema e floema), presentes nos demais grupos de plantas, por isso elas são chamadas avasculares. Nas briófitas, o transporte de água e outros nutrientes ocorre lentamente, de uma célula para outra.

Questão 5. Em sua opinião, o transporte de substâncias realizado célula a célula seria eficaz em plantas de grande porte, como um pinheiro? Justifique sua resposta.

Resposta: Espera-se que os alunos concluam que provavelmente não, pois demoraria muito tempo para as substâncias serem transportadas por toda a planta, comprometendo a distribuição adequada de nutrientes e, consequentemente, seu desenvolvimento e crescimento.

As briófitas, assim como as plantas de outros grupos, apresentam duas fases reprodutivas em seu ciclo de vida, uma sexuada e outra assexuada.

A fase sexuada do ciclo reprodutivo é representada pelo gametófito, na qual ocorre a formação dos gametas. Já a fase assexuada é representada pelo esporófito, na qual ocorre a formação de esporos.

Reprodução das briófitas

A fase sexuada do ciclo de vida das briófitas envolve a produção de gametas masculinos, denominados anterozoides, e femininos, denominados oosferas. Os anterozoides apresentam flagelos que auxiliam na sua locomoção. Já as oosferas não têm estruturas de locomoção, ou seja, são imóveis. Em geral, os anterozoides locomovem-se na água, com os movimentos de seus flagelos, até chegar à oosfera. Por isso, as briófitas dependem de água para sua reprodução.

Observe, a seguir, o ciclo de vida de um musgo.

Fonte de pesquisa: REECE, Jane B. et al. Biologia de Campbell. Tradução: Anne D. Villela et al. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015. p. 619.

1. No gametófito, desenvolve-se uma estrutura responsável pela produção dos gametas. No gametófito masculino, ocorre a produção dos anterozoides, e, no feminino, a produção das oosferas.

2. Com o auxílio da água, o anterozoide encontra a oosfera e ocorre a fecundação, ou seja, a união desses gametas e a formação do zigoto.

3. O zigoto desenvolve-se e dá origem ao esporófito, que cresce preso à extremidade superior do gametófito no qual se formou.

4. No interior da cápsula do esporófito, ocorre a formação dos esporos. Quando maduros, esses esporos são liberados da cápsula e podem ser transportados pelo vento. Ao entrar em contato com o substrato adequado, os esporos germinam e dão origem a novos gametófitos.

Muitas briófitas têm capacidade de regeneração, por isso elas também podem reproduzir-se assexuadamente por meio da fragmentação dos seus gametófitos.

Pteridófitas

As pteridófitas são plantas vasculares, ou seja, apresentam um sistema de vasos condutores (xilema e floema). Esse sistema possibilita a sustentação do corpo da planta e o transporte mais rápido e eficiente de água e outros nutrientes, tornando possível o surgimento de plantas com dimensões maiores do que as briófitas. Os exemplos mais comuns de pteridófitas são as samambaias e as avencas.

Assim como ocorre com as outras plantas, o ciclo de vida das pteridófitas envolve gametófitos e esporófitos. Diferentemente das briófitas, nas pteridófitas observa-se a formação de estruturas, como caule, raiz e folha.

Observe, a seguir, uma representação do esporófito da samambaia.

Fonte de pesquisa: REECE, Jane B. et al. Biologia de Campbell. Tradução: Anne D. Villela et al. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015. p. 624.

A folha (1) é o principal órgão fotossintetizante das pteridófitas. No período reprodutivo, as folhas contêm estruturas denominadas esporângios, nas quais ocorre a formação dos esporos. Na maioria das espécies de pteridófitas, os esporângios unem-se, formando conjuntos visíveis a olho nu, os chamados soros.

Em muitas espécies, o caule (2) apresenta-se na forma de rizoma.

Nas pteridófitas, não existe uma raiz principal, mas várias raízes (3) semelhantes. Além de fixar a planta, elas absorvem água e sais minerais do substrato.

O gametófito da maioria das espécies de pteridófitas é uma estrutura pequena e achatada. Nele, ocorre a formação dos gametas – os anterozoides e as oosferas.

Ao contrário das briófitas, o gametófito da maioria das espécies de pteridófitas tem vida curta e morre depois que o esporófito se desenvolve.

Reprodução das pteridófitas

O ciclo de vida das pteridófitas apresenta duas fases: a sexuada e a assexuada.

Na fase sexuada, ocorre a produção de gametas nos gametófitos. Em muitas espécies, um único gametófito é capaz de produzir tanto os gametas masculinos como os femininos. No entanto, em algumas espécies, esses gametas são produzidos em gametófitos diferentes. Na fase assexuada, ocorre a produção de esporos no esporófito. Cada esporo origina um gametófito.

Observe, a seguir, o ciclo de vida de uma samambaia.

Fonte de pesquisa: REECE, Jane B. et al. Biologia de Campbell. Tradução: Anne D. Villela et al. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015. p. 624.

1. O gametófito produz os anterozoides e as oosferas. Os anterozoides são móveis e, com o auxílio da água, conseguem chegar à oosfera, que é imóvel e pode produzir substâncias para atrair os anterozoides.

2. O anterozoide e a oosfera unem-se, formando o zigoto, que se desenvolve em um embrião.

3. Em condições adequadas, o embrião desenvolve-se e forma o esporófito jovem.

4. O esporófito jovem desenvolve-se e dá origem ao esporófito adulto, que produz esporos, que são liberados no ambiente.

5. Ao encontrar um local adequado, os esporos germinam, desenvolvem-se e originam novos gametófitos.

Gimnospermas

As gimnospermas são um grupo de plantas vasculares que apresentam sementes, mas não formam frutos. Assim, as sementes são consideradas nuas, pois não são protegidas por frutos. Esse grupo de plantas é bastante diversificado, incluindo espécies como as cicas, a araucária, a sequoia e os pinheiros.

Questão 6. Qual é a importância da semente para a planta? Registre sua resposta no caderno.

Resposta: Espera-se que os alunos comentem que a semente protege o embrião, principalmente contra a perda de água, e fornece os nutrientes necessários ao seu desenvolvimento.

Em geral, as gimnospermas encontram-se em regiões de clima frio ou temperado. Elas apresentam raízes, caule, folhas e sementes. Além disso, têm folhas modificadas, denominadas estróbilos, que contêm estruturas responsáveis pela formação dos gametas.

Em algumas espécies, como o pinheiro Pinus contorta, os estróbilos masculinos e femininos são observados na mesma planta, considerada hermafrodita. Observe a seguir.

Em outras espécies, como a araucária, também denominada pinheiro-do-paraná, os indivíduos ou apresentam estróbilos masculinos, ou estróbilos femininos. Observe a seguir.

Reprodução das gimnospermas

Agora, vamos conhecer como ocorre a reprodução das gimnospermas. Observe, a seguir, o ciclo de vida de um pinheiro.

Fonte de pesquisa: REECE, Jane B. et al. Biologia de Campbell. Tradução: Anne D. Villela et al. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015. p. 634.

1. Os estróbilos masculinos produzem grãos de pólen (gametófitos masculinos), nos quais são produzidos os gametas masculinos. No pinheiro, os grãos de pólen são dispersos pelo vento.

2. Os estróbilos femininos produzem óvulos, estruturas que contêm o gameta feminino, chamado oosfera, e um tegumento que os reveste. Esse tegumento possui uma abertura em uma de suas extremidades, denominada micrópila.

3. Ao encontrar o óvulo, o grão de pólen adere-se a ele e, posteriormente, desenvolve-se, formando um tubo polínico. Esse tubo desenvolve-se e penetra na micrópila do óvulo até alcançar a oosfera.

4. Os gametas masculino e feminino unem-se e formam um zigoto, que se desenvolve e forma a semente com um embrião. A semente nutre e protege o embrião.

5. A semente contendo o embrião é dispersa no ambiente. Ao encontrar as condições adequadas, o embrião contido na semente desenvolve-se e dá origem a uma nova planta.

Como você estudou anteriormente, nas gimnospermas os gametas masculinos são dispersos pelo grão de pólen, não necessitando de água para alcançar o gameta feminino. Ou seja, diferentemente das briófitas e das pteridófitas, as gimnospermas, assim como as outras plantas com sementes, não dependem da água para se reproduzir.

Ao passo que os embriões das plantas sem sementes são liberados diretamente no ambiente, nas gimnospermas os embriões são protegidos e nutridos pelas sementes. Essa característica aumenta as chances de sobrevivência dos embriões. Além disso, as sementes também atuam na dispersão, em substituição aos esporos das briófitas e das pteridófitas.

Observe, a seguir, algumas estruturas de uma semente de araucária.

As sementes de araucária são revestidas externamente por um tegumento (1). Abaixo do tegumento, há um tecido nutritivo, chamado nucelo (2). Esse tecido contém reservas de alimento para o embrião (3), que dará origem ao novo indivíduo.

Além da proteção e da nutrição citadas anteriormente, as sementes podem favorecer a sobrevivência dos embriões, mantendo-os dormentes.

Quando as condições ambientais não são adequadas, os embriões podem ficar dormentes e não se desenvolver até que água, gás oxigênio $\left({\text{O}}_2\right)$ e temperatura, por exemplo, estejam disponíveis em quantidades adequadas no ambiente.

Professor, professora: Os símbolos dos elementos químicos e as fórmulas químicas das substâncias serão apresentadas na primeira ocorrência, por capítulo.

Atividades

Faça as atividades no caderno.

1. Reproduza em seu caderno o quadro a seguir. Depois, complete-o com algumas características da reprodução dos diferentes grupos de plantas.

Grupos de plantas

Características	Briófitas	Pteridófitas	Gimnospermas
Componente do ambiente que auxilia na fecundação.
Fase dominante: gametófito ou esporófito.
Presença de sementes.
Presença de flor e fruto.

Resposta nas orientações ao professor.

2. Sobre as briófitas e as pteridófitas, identifique a alternativa que apresenta características que não correspondem a nenhum desses grupos.

a) A fecundação depende da água para acontecer.

b) O anterozoide precisa locomover-se até a oosfera por meio da água.

c) Não apresentam sementes e frutos.

d) Apresentam grãos de pólen, que ajudam a transportar os gametas masculinos.

Resposta: Alternativa d.

3. A sequoia, conhecida popularmente como General Sherman, pertence ao grupo das gimnospermas e é uma das maiores árvores do mundo.

a) Quais são as principais características do grupo das gimnospermas?

Resposta: As gimnospermas são plantas vasculares que se caracterizam por ter sementes e não formar flores nem frutos.

b) Explique como é possível a sequoia General Sherman transportar nutrientes e água para todas as suas partes.

Resposta nas orientações ao professor.

c) Por que as espécies de briófitas não alcançam grande porte, como as sequoias?

Resposta nas orientações ao professor.

4. Observe as ilustrações a seguir e responda às questões.

Professor, professora: As legendas das imagens não foram inseridas para não comprometer a realização da atividade.

Fonte de pesquisa: REECE, Jane B. et al. Biologia de Campbell. Tradução: Anne D. Villela et al. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015. p. 619, 624.

a) Identifique a que grupo de plantas pertence cada uma das estruturas mostradas em I, II e III.

Resposta: I – briófitas; II – pteridófitas; III – pteridófitas.

b) No caderno, escreva os nomes das estruturas indicadas em A, B, C, D, E, F, G, H e I.

Resposta: A – esporófito; B – gametófito; C – soros; D – folha; E – caule; F – raiz; G – gametófito; H – oosfera; I – anterozoide.

c) Quais são as estruturas que compõem o esporófito em II?

Resposta: Raiz (F); caule (E) e folha (D).

d) Qual é a importância dos soros?

Resposta: Os soros liberam esporos, fazendo parte da fase assexuada da reprodução das pteridófitas.

e) Qual é a importância das estruturas indicadas por G, H e I?

Resposta: No gametófito (G) há a produção e o encontro dos gametas (H e I), cuja união origina o embrião, que se desenvolve em novo indivíduo.

f) Qual é a diferença entre o papel do gametófito e o do esporófito?

Resposta: O gametófito produz gametas, e o esporófito produz esporos.

5. Com relação às briófitas e às pteridófitas, as gimnospermas têm duas estruturas ausentes nesses grupos – o grão de pólen e a semente. Sobre isso, responda às questões a seguir.

a) Por que é correto afirmar que as briófitas e as pteridófitas dependem da água para a reprodução?

Resposta: Porque os anterozoides precisam de água para se locomover até a oosfera.

b) Por que o grão de pólen permitiu às gimnospermas se reproduzirem sem a necessidade de água?

Resposta: Porque o grão de pólen contém o gameta masculino e pode ser transportado pelo vento, sem a necessidade de água.

c) As sementes da araucária podem ser dispersas por animais. Explique como isso acontece e por que essa ação favorece a sobrevivência desse grupo de plantas, citando animais dispersores dessas sementes. Se necessário, realize uma pesquisa.

Resposta nas orientações ao professor.

6. Leia o texto a seguir e responda às questões propostas.

As sementes das araucárias (Araucaria angustifolia) eram um dos principais alimentos dos primeiros indígenas kaingang que habitavam o Paraná. O pinhão podia ser cozido, assado ou sapecado em brasa. Ainda hoje, ele é utilizado na alimentação desses povos, junto a outros alimentos. Com o tempo, o pinhão passou a fazer parte da culinária popular, principalmente na Região Sul do Brasil.

a) As araucárias fazem parte de qual grupo de plantas?

Resposta: As araucárias fazem parte do grupo das gimnospermas.

b) Qual é a importância dos pinhões para a araucária?

Resposta: Os pinhões são as sementes que contêm o embrião. Assim, conferem nutrientes e proteção ao embrião em desenvolvimento, além de serem a forma de dispersão da planta no ambiente.

c) Como afirmado no texto, o consumo do pinhão é uma influência do povo Kaingang. Faça uma pesquisa para conhecer mais sobre os Kaingang e, depois, apresente o resultado aos colegas de turma.

Resposta nas orientações ao professor.

7. Leia o texto a seguir e responda às questões propostas.

A selaginela é uma pteridófita abundante na região do Chaco. O nome Chaco tem origem indígena e significa "lugar de caça". Essa região abrange áreas do Paraguai, da Argentina, da Bolívia e do Brasil. Durante o período de chuva, desenvolvem-se e espalham-se no ambiente. Já no período de seca, elas ficam quase desidratadas, reidratando-se quando começam as chuvas.

a) Quais as vantagens evolutivas que as pteridófitas apresentam em relação às briófitas?

Resposta nas orientações ao professor.

b) Conhecendo o grupo de plantas a que pertence a selaginela, explique como os períodos de seca e de chuva podem influenciar sua reprodução.

Resposta nas orientações ao professor.

c) A selaginela apresenta características que contribuem para sua sobrevivência no Chaco? Justifique sua resposta.

Resposta nas orientações ao professor.

Plantas com fruto

Observe a imagem a seguir.

A pintura apresentada na imagem é uma obra do artista holandês Albert Eckhout (1610-1666), que esteve no Brasil entre os anos de 1637 e 1644 com o objetivo de retratar o país para os europeus. Durante esse período, ele representou em pinturas e desenhos partes de plantas, como flores e frutos, pessoas e outros animais.

Questão 7. Que partes de uma planta é possível identificar nessa pintura?

Resposta: Frutos, folhas, sementes, flores e partes de caules.

Questão 8. Em relação às estruturas citadas por você na questão anterior, quais estão relacionadas à reprodução das plantas?

Resposta: As flores, os frutos e as sementes.

Questão 9. Qual é a importância das flores e dos frutos para a manutenção da espécie? Registre sua resposta no caderno.

Resposta nas orientações ao professor.

De acordo com o projeto Flora e Funga do Brasil (Reflora), até 2022 eram reconhecidas $50.059$ espécies para a flora brasileira, incluindo algas, fungos e plantas. Dessas, $1.607$ são briófitas, $1.407$ são pteridófitas, como samambaias e licófitas, 116 são gimnospermas e $35.605$ são angiospermas.

Vamos iniciar o estudo do grupo das angiospermas, plantas que dominam o ambiente terrestre atualmente.

Angiospermas

As angiospermas formam um grupo de plantas que, além de apresentar sementes, tem flores e pode desenvolver frutos. As sementes estão contidas no interior dos frutos, ou seja, não são nuas como nas gimnospermas.

As angiospermas são plantas vasculares e, além dos órgãos vegetativos (raiz, caule e folhas), apresentam órgãos reprodutivos (flor, fruto e semente).

Esse grupo inclui grande diversidade de espécies, muitas delas utilizadas pelo ser humano na alimentação e na ornamentação de ambientes.

Reprodução sexuada das angiospermas

Agora, vamos estudar como ocorre a reprodução nas angiospermas. Observe a seguir.

Fontes de pesquisa: REECE, Jane B. et al. Biologia de Campbell. Tradução: Anne D. Villela et al. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015. p. 640.

1. Os grãos de pólen, formados na parte reprodutiva masculina da flor, são transportados até o estigma, que faz parte da porção reprodutiva feminina da flor. O transporte do grão de pólen pode ser feito pelo vento ou por animais.

2. Ao chegar ao estigma, o grão de pólen forma o tubo polínico, que se desenvolve e chega até o ovário, que contém o óvulo. O gameta masculino é liberado do tubo polínico e funde-se à oosfera, o gameta feminino, localizado dentro do óvulo.

3. Após a fecundação, forma-se a semente. O ovário desenvolve-se e dá origem ao fruto.

4. A semente é dispersada e, ao encontrar as condições adequadas no ambiente, desenvolve-se e forma um novo indivíduo. O desenvolvimento da semente é chamado germinação.

5. Da semente desenvolve-se um novo indivíduo, que, na fase reprodutiva, reinicia o ciclo de vida da planta.

Como você estudou anteriormente, apesar de não depender da água para que ocorra a fecundação, as gimnospermas são dependentes do vento para espalhar seus grãos de pólen, o que pode limitar sua distribuição no ambiente. As angiospermas, por sua vez, são o primeiro grupo de plantas que apresenta uma série de características que atrai animais, os quais podem facilitar a polinização.

Os animais polinizadores auxiliam no transporte dos grãos de pólen de uma flor a outra, muitas vezes a longas distâncias. Essas características favorecem a polinização cruzada, ou seja, entre diferentes indivíduos, aumentando a variabilidade genética^✚ e a distribuição no ambiente.

Variabilidade genética:

refere-se à variação nas informações genéticas presente no DNA de indivíduos de uma mesma espécie. Quanto maior a diferença no DNA dos indivíduos, mais variabilidade genética há entre eles.^↰

Entre os animais polinizadores, destacam-se as aves, os morcegos e os insetos, principalmente abelhas, mariposas e borboletas.

Observe, a seguir, como ocorre a polinização de uma angiosperma (girassol) por um inseto (abelha).

Abelha: pode atingir aproximadamente $2\text{cm}$ de comprimento.

A. A abelha visita uma flor em busca de néctar. Enquanto coleta esse material rico em açúcares, grãos de pólen grudam no seu corpo.

B. A abelha, com o corpo coberto de pólen, visita outra flor em busca de alimento. O pólen grudado em seu corpo atinge os estigmas das flores, o que pode facilitar a ocorrência da fecundação.

As flores apresentam diversas características atrativas para os animais polinizadores, como o formato e a coloração das pétalas, a liberação de odor e a produção de substâncias açucaradas, como o néctar, que serve de alimento para alguns polinizadores, como as abelhas.

Dependendo das características das flores, elas podem atrair diferentes polinizadores.

Os besouros, em geral, têm o olfato bem desenvolvido. As flores polinizadas por esses insetos não costumam ter cores intensas ou ser vistosas, mas têm um forte odor.

Já as flores que são polinizadas por abelhas apresentam pétalas vistosas e coloridas, geralmente azuis ou amarelas. As abelhas enxergam cores, inclusive variações que os seres humanos não conseguem identificar.

Algumas espécies de morcegos também participam da polinização. Nesses casos, as flores polinizadas costumam ter cores claras ou opacas, forte odor e grande quantidade de néctar.

Como você pôde perceber, existe uma íntima relação entre as flores e seus polinizadores. De maneira geral, trata-se de uma relação específica em que determinados animais polinizam tipos específicos de flores.

Após a polinização, pode ocorrer a fecundação. Esse processo acontece no interior do óvulo e resulta na formação das sementes e dos frutos.

Como estudamos anteriormente, o óvulo fecundado desenvolve-se e forma uma semente, e o ovário da flor desenvolve-se e forma o fruto, que pode conter mais de uma semente.

Na maioria das espécies, os frutos têm estruturas que auxiliam na dispersão das sementes, permitindo às plantas colonizar diferentes áreas.

Os principais agentes de dispersão do fruto são os animais, o vento e a água. Muitos frutos apresentam características atrativas, como cor, odor e sabor, que atraem os animais dispersores. Outros frutos, como o dente-de-leão, apresentam estruturas que os tornam mais leves, facilitando sua dispersão pelo vento.

A semente formada e mantida no interior do fruto deve ser liberada no ambiente para que germine, ou seja, desenvolva-se e dê origem a um novo indivíduo.

Observe, a seguir, como ocorre a germinação de semente de milho.

Fonte de pesquisa: SADAVA, David et al. Vida: a ciência da biologia: forma e função de plantas e animais. Tradução: Ardala Katzfuss et al. 11. ed. Porto Alegre: Artmed, 2020. v. 3. p. 895.

1. Ao encontrar condições adequadas no ambiente, a semente depositada no solo pode germinar.

2. Inicialmente, forma-se uma raiz, que fixa a planta e absorve alguns nutrientes do substrato. Enquanto as folhas não se desenvolvem, a planta depende, principalmente, dos nutrientes presentes na semente.

3. Formam-se o caule e as folhas. A nutrição da planta passa a ser feita por meio da fotossíntese e pela absorção de nutrientes através das raízes. Depois de absorver os nutrientes armazenados nas sementes, elas murcham e são eliminadas.

Reprodução assexuada das angiospermas

Muitas espécies de angiospermas reproduzem-se assexuadamente. Na reprodução assexuada, também conhecida como reprodução vegetativa, um novo indivíduo desenvolve-se de um órgão vegetativo, como folha, raiz ou caule. Nesse tipo de reprodução não há a participação de gametas, e o novo indivíduo gerado é geneticamente idêntico à planta que o originou.

Por exemplo, muitas espécies de angiospermas, como a azedinha, podem formar novos indivíduos originados de caules subterrâneos do tipo rizoma. Esses caules, em geral, têm regiões chamadas nós, que podem originar novos caules e folhas.

Há também angiospermas que podem originar novos indivíduos a partir de suas folhas, como é o caso da planta folha-da-fortuna. Nas bordas das folhas dessas plantas formam-se raízes e, posteriormente, desenvolvem-se novos indivíduos.

Órgãos reprodutivos das angiospermas: flor, fruto e semente

Você já estudou que as angiospermas são plantas vasculares que apresentam sementes e flores e podem desenvolver frutos. Essas três estruturas são os órgãos envolvidos na reprodução sexuada das angiospermas. Por serem especializados nesse processo são chamados órgãos reprodutivos e são eles que estudaremos com mais detalhes a partir de agora.

Questão 10. No período de um minuto, escreva em seu caderno o que você sabe a respeito de cada um desses órgãos reprodutivos das angiospermas – flor, fruto e semente. Em seguida, compartilhe suas anotações com os colegas.

Resposta pessoal. O objetivo dessa questão é levantar os conhecimentos prévios dos alunos a respeito dos órgãos reprodutivos das angiospermas. Anote as principais informações na lousa e retome-as em momentos oportunos da aula.

Flor

As estruturas reprodutivas das angiospermas encontram-se protegidas por folhas modificadas. O conjunto das estruturas reprodutivas e das folhas diferenciadas forma a flor. Algumas plantas apresentam as estruturas reprodutivas masculinas e femininas em uma mesma flor. Outras apresentam essas estruturas em flores separadas.

Embora as flores apresentem tamanhos, cores e formatos variados, algumas estruturas são comuns a todas elas. De modo geral, as flores são formadas por duas partes principais: a reprodutiva e a não reprodutiva. Observe o esquema a seguir.

Fonte de pesquisa: REECE, Jane B. et al. Biologia de Campbell. Tradução: Anne D. Villela et al. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015. p. 638.

Parte reprodutiva: formada pelo androceu e pelo gineceu. O androceu é a parte reprodutiva em que ocorre a produção dos gametas masculinos. Ele é formado por estames (1), compostos por um filamento fino, denominado filete (2), que sustenta a antera (3). No interior das anteras formam-se os grãos de pólen, que dão origem aos gametas masculinos. Já o gineceu é a parte reprodutiva da flor, na qual há a produção dos gametas femininos. Ele é formado por ovário (4), estilete (5) e estigma (6). No interior do ovário ocorre a formação do gameta feminino, chamado oosfera. O estilete é um filamento fino que sustenta o estigma, região que recebe os grãos de pólen.

Parte não reprodutiva: formada por pétalas (7), sépalas (8), pedúnculo (9) e receptáculo (10). A flor une-se ao caule da planta pelo pedúnculo. Já as estruturas da flor ligam-se ao pedúnculo no receptáculo.

Em geral, as pétalas apresentam cor, forma e textura atraentes aos animais polinizadores. As sépalas, por sua vez, quase sempre são verdes e atuam na proteção da flor imatura, chamada botão floral. À medida que o botão floral se desenvolve as sépalas separam-se, permitindo que as pétalas se expandam e surjam as flores.

Fruto

Além de proteger as sementes, os frutos podem servir de alimento aos animais. Quando coletam ou comem esses frutos os animais levam as sementes para outros locais, contribuindo para sua dispersão, por isso são chamados animais dispersores. Observe a seguir a estrutura de um fruto.

Fontes de pesquisa: JOLY, Aylthon B. Botânica: introdução à taxonomia vegetal. 13. ed. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2002. p. 367.

FRUTO. Instituto de Biologia da Universidade Federal de Uberlândia. Disponível em: https://oeds.link/fBkTD8. Acesso em: 8 ago. 2022.

1. Epicarpo: camada mais externa do fruto, conhecida popularmente como casca.

2. Mesocarpo: camada entre o endocarpo e o epicarpo. Em grande parte dos frutos, como no pêssego, o mesocarpo é bem desenvolvido e constitui a região comestível.

3. Endocarpo: camada que envolve a semente. Em determinadas espécies, como no pêssego, o endocarpo é bem rígido e, junto à semente, forma o caroço.

Há diferentes maneiras de classificar os frutos. Em relação à sua consistência, por exemplo, eles podem ser carnosos ou secos. Os frutos carnosos são aqueles que apresentam uma porção suculenta e macia, como o pêssego e a laranja. Os frutos secos, por sua vez, não apresentam porção suculenta e macia. A soja, o feijão e a ervilha são exemplos desses frutos.

Semente

A semente é formada por tegumento, embrião e materiais de reserva. Observe o esquema a seguir.

Fonte de pesquisa: FRUTO. Instituto de Biologia da Universidade Federal de Uberlândia. Disponível em: https://oeds.link/fBkTD8. Acesso em: 8 ago. 2022.

O endosperma (1) é o tecido de reserva de nutrientes da semente e o responsável por nutrir o embrião (2) durante seu desenvolvimento inicial. Já o tegumento (3) reveste externamente a semente, dando-lhe proteção e, consequentemente, protegendo o embrião.

Monocotiledônea e dicotiledônea

De maneira geral, o endosperma, formado durante a fecundação, é total ou parcialmente absorvido durante o desenvolvimento inicial do embrião, enquanto a semente está amadurecendo.

Quando os embriões, contidos nas sementes, retomam seu crescimento na germinação, apresentam folhas modificadas, chamadas cotilédones. Essas estruturas podem acumular substâncias de reserva e atuar na transferência dessas substâncias para o embrião ou até na realização da fotossíntese.

De acordo com a quantidade de cotilédones em suas sementes, as angiospermas podem ser organizadas em dois grupos principais: as monocotiledôneas e as dicotiledôneas.

As monocotiledôneas são espécies de angiospermas que apresentam sementes com apenas um cotilédone, como o milho, o arroz, a cana-de-açúcar, o alho e o trigo. Já as dicotiledôneas são espécies de angiospermas que apresentam sementes com dois cotilédones, como o amendoim, a ervilha, a soja, o feijão e o café.

Além da quantidade variável de cotilédones, as monocotiledôneas e as dicotiledôneas apresentam outras características que permitem distingui-las, tais como o tipo de sistema de raiz e a disposição das nervuras nas folhas. Observe o quadro a seguir.

Atividades

Faça as atividades no caderno.

1. As angiospermas têm uma estrutura que protege a semente e que não está presente nas gimnospermas. Qual é o nome dessa estrutura e qual é a importância dela para as angiospermas, além de proteger a semente?

Resposta: A estrutura associada à semente das angiospermas é o fruto. Os frutos, além de protegerem as sementes, contribuem para atrair agentes dispersores.

2. Reescreva a sentença a seguir em seu caderno substituindo os símbolos pelas palavras que a completam corretamente.

Resposta: Nas angiospermas as sementes formam-se a partir do óvulo fecundado. Já o fruto é resultado, geralmente, do desenvolvimento do ovário. No caso dos pseudofrutos, outras partes florais, como o receptáculo, originam o fruto.

3. O mamoeiro pode apresentar indivíduos apenas com flores masculinas, indivíduos apenas com flores femininas e indivíduos com flores portadoras tanto de estruturas masculinas como femininas.

a) Cite as partes que estão presentes em cada um dos três tipos de flores que podem ser encontrados nos mamoeiros.

Resposta nas orientações ao professor.

b) Em qual tipo de flor pode haver formação de fruto e de semente? Justifique sua resposta.

Resposta nas orientações ao professor.

c) Explique a importância dos frutos e das sementes para a planta.

Resposta nas orientações ao professor.

d) Com base em sua resposta ao item b, explique quais são os possíveis tipos de flores existentes no mamoeiro apresentado na foto.

Resposta nas orientações ao professor.

4. Observe a foto e leia o texto a seguir.

O vegetal conhecido popularmente como dedaleiro tem flores que ficam expostas acima da copa da árvore. Elas têm anteras grandes e exalam odor desagradável. Em geral, essas flores abrem-se ao entardecer e à noite.

a) Qual deve ser o hábito do animal que poliniza essa planta, diurno ou noturno? Justifique sua resposta.

Resposta nas orientações ao professor.

5. Leia o texto a seguir e responda às questões propostas.

a) Qual é a importância da dormência das sementes para as plantas?

Resposta: A dormência permite que as plantas otimizem seus embriões, ou seja, evita que eles comecem seu desenvolvimento em condições inadequadas, o que poderia afetar suas chances de sobrevivência.

b) Descreva, com suas palavras, como ocorre a germinação da semente após a quebra da dormência dos embriões.

Resposta nas orientações ao professor.

c) De acordo com as informações do texto, podemos afirmar que a semente representa uma vantagem evolutiva das gimnospermas e das angiospermas em relação aos demais grupos de plantas? Justifique sua resposta.

Resposta nas orientações ao professor.

6. Observe as fotos a seguir.

a) Observando as imagens, como é feita a dispersão das sementes da planta apresentada em cada uma das fotos? Se necessário, faça uma pesquisa.

Resposta nas orientações ao professor.

b) Qual é a importância da dispersão de sementes para as plantas?

Resposta: A dispersão de sementes permite às plantas colonizar novos ambientes, muitas vezes distantes das plantas que lhes deram origem. Isso reduz a competição por água e nutrientes entre os novos indivíduos e deles com a planta-mãe, por exemplo.

c) Cite uma característica dos frutos que pode auxiliar a atrair animais que se alimentam deles e, consequentemente, atuam na dispersão das sementes.

Resposta: Os alunos podem citar que os frutos podem apresentar colorações, odores e sabores que atraem os animais.

7. As flores das orquídeas do gênero Ophrys assemelham-se às fêmeas de espécies de abelhas ou vespas. Os insetos machos dessas espécies vão até essas orquídeas e tentam copular, como se a flor fosse uma fêmea de sua espécie. Sobre esse assunto, observe as imagens a seguir e responda à questão.

a) Como a semelhança das flores das orquídeas do gênero Ophrys com espécies de abelhas ou vespas pode contribuir para a reprodução da espécie vegetal?

Resposta nas orientações ao professor.

8. Em muitas espécies de plantas, as flores encontram-se agrupadas e sustentadas por um ramo comum. Esse agrupamento de flores recebe o nome de inflorescência. A margarida é um exemplo de inflorescência. Nela, as flores pequenas ficam próximas umas das outras.

a) A inflorescência pode representar uma vantagem reprodutiva para as margaridas? Justifique sua resposta.

Resposta nas orientações ao professor.

9. Leia o texto a seguir e responda às questões propostas.

a) Qual é o assunto abordado no texto?

Resposta: O texto aborda o que é considerado fruto de acordo com a Botânica.

b) Explique, com suas palavras, a diferença entre fruto e fruta.

Resposta: Espera-se que os alunos comentem que fruto é resultante do desenvolvimento do ovário após a fecundação e que contém as sementes. Já a fruta refere-se a um tipo de fruto comestível, geralmente carnoso, suculento e doce.

c) Converse com seus familiares ou responsáveis e verifique se eles sabem a diferença entre fruto e fruta. Caso necessário, explique a eles. Em seguida, escreva em seu caderno um breve relato dessa atividade.

Resposta pessoal. O objetivo dessa questão é expandir o conteúdo trabalhado em sala de aula para outros membros da família. Incentive os alunos a relatar aos colegas as respostas que obtiveram das conversas com seus familiares.

d) Situação semelhante à apresentada no texto refere-se ao que é fruto e ao que é pseudofruto. Explique, com suas palavras, essa diferença.

Resposta nas orientações ao professor.

e) Cite dois frutos de que você gosta que têm o gosto doce.

Resposta pessoal. Os alunos podem citar manga, pêssego, melancia, uva, melão, mamão, entre outros frutos.

10. Em relação às angiospermas e aos animais polinizadores, responda às questões a seguir.

a) Qual é a importância dos animais polinizadores para as angiospermas?

Resposta nas orientações ao professor.

b) Explique com suas palavras a afirmação: "A produção de muitos alimentos consumidos pelos seres humanos depende de animais polinizadores".

Resposta nas orientações ao professor.

c) Grande parte dos animais polinizadores responsáveis pela reprodução de plantas que fazem parte da alimentação dos seres humanos está em risco de extinção. Qual é a possível consequência desse problema ambiental para os seres humanos? Justifique sua resposta.

Resposta nas orientações ao professor.

d) De que maneira a extinção dos polinizadores poderia afetar a agricultura e, consequentemente, o preço dos alimentos?

Resposta nas orientações ao professor.