Como ocorre o ciclo de reprodução de uma planta Gimnosperma?

As gimnospermas são plantas vasculares, normalmente árvores, conhecidas principalmente por uma importante novidade evolutiva: as sementes. O nome desse grupo de vegetais, que significa “semente nua”, faz referência ao fato de não possuírem frutos envolvendo essas estruturas, que permanecem expostas.

As sementes possuem como função principal proteger e alimentar o embrião antes da germinação, por isso essa característica permitiu que essas plantas conseguissem dominar uma área muito maior que a das briófitas e pteridófitas. Essa estrutura reprodutiva é formada a partir do desenvolvimento do óvulo.

No que diz respeito à anatomia dessas plantas, o sistema vascular merece destaque. O xilema das gimnospermas é formado exclusivamente por traqueides, com exceção das Gnetales. Essas últimas apresentam em seu xilema elementos de vaso, característica que as aproxima das angiospermas.

Além dessas características marcantes, as gimnospermas são independentes da água para a reprodução. Nesse grupo de plantas, ocorre o processo chamado de polinização, no qual o gametófito masculino parcialmente desenvolvido (grão de pólen) é levado até o gametófito feminino. Normalmente a polinização em gimnospermas ocorre pelo ar (anemofilia).

Após o processo de polinização, o grão de pólen germina e dá origem ao tubo polínico, que conduz os gametas masculinos até o arquegônio, não necessitando, portanto, de água. O período compreendido entre o momento da polinização e a fertilização é demorado, podendo levar até mesmo um ano para ser completado.

O gametófito feminino geralmente produz vários arquegônios e, com isso, mais de uma oosfera pode ser fecundada. Caso isso aconteça, inicia-se o desenvolvimento de vários embriões em um óvulo, processo que é conhecido como poliembrionia. Vale destacar, no entanto, que na maioria das vezes apenas um embrião completa seu desenvolvimento.

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Essas plantas não possuem flores, diferentemente do que muitas pessoas afirmam. As estruturas reprodutivas das gimnospermas são os chamados estróbilos, que são folhas férteis onde estão presentes os microsporângios ou os megasporângios. Os estróbilos podem ser femininos ou masculinos e podem ocorrer em uma mesma planta ou em indivíduos diferentes. Apesar de se assemelharem às flores, essa característica só está presente em angiospermas.

As gimnospermas são bastante exploradas economicamente. Algumas possuem alto potencial madeireiro e outras são usadas na fabricação de papel. Além dessa utilização, são bastante utilizadas como plantas ornamentais, principalmente os pinheiros, que são extremamente usados em épocas de natal.

Atualmente podemos classificar as gimnospermas em quatro divisões principais: Coniferophyta, Cycadophyta, Gnetophyta e Ginkgophyta. Entre essas divisões, a que mais se destaca é a Coniferophyta, grupo também chamado de coníferas e que inclui plantas como pinheiros e ciprestes. O nome desse grupo vem do fato de que o seu estróbilo possui formato de cone.

As gimnospermas ocorrem normalmente em áreas temperadas, sendo bastante comuns no Hemisférios Norte. Em nosso país, essas plantas são pouco representativas, sendo encontradas atualmente apenas três das quatro divisões existentes: Coniferophyta, Cycadophyta e Gnetophyta.

O termo “gimnospermas” deriva das palavras gregas Gymnos e Sperma, que significam nu e semente, respectivamente. Então, na classificação biológica as plantas gimnospermas são aquelas que possuem sementes nuas, ou seja, sementes que não estão protegidas por frutos.

Quer aprender mais sobre botânica? Continue lendo este texto e conheça melhor a estrutura das gimnospermas, como ocorre sua reprodução, exemplos de plantas conhecidas e, também, resolução de uma questão do vestibular da Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC) sobre o tema!

• Características das gimnospermas
• Ciclo de vida das gimnospermas
• Questão de vestibular sobre gimnospermas
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Para iniciar nossos estudos, vamos situar as características evolutivas das gimnospermas. Esse grupo se desenvolveu depois das pteridófitas, por isso, todas as estruturas evolutivas benéficas se mantiveram.

Estruturas: semente e vascularização

Nesse caso, podemos observar que as gimnospermas são plantas vasculares, com xilema e floema. São compostas por raiz, caule e folha. Não existem, ainda, flores e frutos verdadeiros — essas partes se desenvolvem no próximo grupo, as angiospermas.

De toda forma, a grande conquista evolutiva das gimnospermas foi o surgimento das sementes e do grão de pólen. Tal feito permitiu a maior dispersão das plantas pelo território em que se encontravam. 

Isso acontece porque a semente protege as células reprodutivas da desidratação, tornando o vegetal independente da água para realizar a reprodução. Assim, as plantas não nascem apenas nas proximidades de rios e lagos, podendo se espalhar por diferentes ambientes terrestres.

Nesse ponto, vale a pena recordar que as briófitas e pteridófitas liberam gametas na água para que a fecundação ocorra — sem proteção ou nutrição de um embrião. Perceba como esse fato limita a distribuição desses grupos pela superfície da Terra.

As sementes vegetais, nas gimnospermas, são formadas por três partes:

• O embrião, que dará origem à nova planta;
• A reserva nutritiva, que mantêm a nutrição do embrião; e 
• Um envoltório, que protege as duas porções anteriores.

Os principais representantes das gimnospermas são as araucárias, os pinheiros, as sequóias, cedros e ciprestes. Esse tipo de planta se distribui, principalmente, nas regiões mais frias. 

No Brasil, por exemplo, as araucárias se distribuem na região Sul, onde são conhecidas como pinheiro-do-paraná. Algumas partes do Sudeste, em cidades mais frias, como Monte Verde e Campos do Jordão, também têm essa vegetação típica.

Reprodução

As gimnospermas podem ser chamadas de coníferas, porque elas foram cones, suas estruturas reprodutivas. Na botânica, esses cones são denominados de estróbilos, mas no cotidiano são conhecidos como pinhas. 

Os estróbilos são formados por folhas modificadas, que não realizam fotossínteses, possuindo maior função de fertilidade.

Vamos tomar como exemplo uma araucária, ela pode ter diferentes características reprodutivas:

• Produzir apenas estróbilos femininos e então ser chamada de monóica, de forma que os cones são grandes (megastróbilos ou pinhas) e produzem esporos chamados de megásporos;
• Ser monóica, mas com produção de estróbilos masculinos, que são pequenos e conhecidos como microstróbilos. Nesse caso, os esporos formados são masculinos, os micrósporos; ou ainda
• Possuir ambos os tipos de estróbilos, formando megásporos e micrósporos — ou seja, tem propriedade dioica.

No caso das plantas dióicas, é comum que as estruturas femininas e masculinas sejam dividas fisicamente: a parte de cima da planta com os megastróbilos e a parte mais baixa com os microstróbilos. Isso dificulta a autofecundação da planta, que não é favorável para a variabilidade genética e continuidade da espécie.

+ Veja também: Reprodução assexuada: resumo, exemplos e classificação 
Reprodução sexuada: conceitos, características e exemplos

Ciclo de vida das gimnospermas

A planta adulta de uma gimnosperma é do tipo esporofítica (diploide, 2n), porque essa é a fase dominante do grupo.

Vamos considerar duas plantas monóicas, com formação de micrósporos em uma e megásporos em outra — essas duas células reprodutivas são produzidas a partir de meiose.

Os micrósporos masculinos se desenvolvem para a produção de grão de pólen — o gameta masculino. Eles serão liberados no ar, quando as condições ambientais forem favoráveis a isso.

Enquanto as células femininas passam por transformações no óvulo, para originar o gametófito feminino. Este, por sua vez, é capaz de gerar arquegônios, um precursor da oosfera, o verdadeiro gameta feminino.

Em certo momento, o vento passa pela planta e os grãos de pólen são carregados pela corrente de ar, até encontrar a abertura do óvulo — essa é a fase da polinização das gimnospermas.

Quando o grão de pólen se estabelece na parte feminina da planta, forma-se um tubo polínico, que se direciona até o arquegônio, onde está a oosfera. Os gametas masculinos são depositados em direção ao feminio e, dessa forma, ocorre a fecundação, que origina o zigoto.

Mas e depois, o que acontece? O zigoto origina o embrião vegetal, que será armazenado na semente das gimnospermas. Nas araucárias, exemplo utilizado aqui,  a semente é o pinhão, que inclusive faz parte da culinária típica do sul brasileiro.

Na ocasião oportuna, quando as condições ambientais (água, luz, nutrientes e etc) estiverem favoráveis, a semente que estiver no solo é capaz de germinar e desenvolver uma nova araucária adulta, na fase esporófito dominante — aqui o ciclo de vida se reinicia.

Saiba, inclusive, que a reprodução das gimnospermas é considerada lenta. O intervalo de tempo entre a polinização e a fecundação pode ser de anos, e depois de formado o embrião, a maturação e germinação da semente também demora anos para acontecer.

Esse fato influencia diretamente, também, no reduzido número de espécies de gimnospermas (cerca de 750 a 800), quando comparado com as angiospermas (com milhares de espécies), que possuem frutos para a proteção da semente e flores para atrair animais polinizadores.

Questão de vestibular sobre gimnospermas

UDESC 2013

Assinale a alternativa que apresenta características de plantas gimnospermas.

a) São espermatófitas e possuem sementes protegidas pelo fruto.
b) Apresentam rizoide, cauloide e sementes.
c) Não apresentam vasos condutores.
d) Possuem flor, filoide e órgão reprodutor escondido.
e) São vasculares traqueófitas e suas sementes são “nuas”. Não produzem frutos.

Alternativa A: Incorreta.As gimnospermas não produzem frutos.

Alternativa B: Incorreta. As plantas do grupo gimnosperma possuem raiz, caule, folhas e sementes verdadeiros.

Alternativa C: Falso porque gimnospermas são um grupo de plantas que possuem xilema e floema para a condução das seivas.

Alternativa D: A afirmativa é incorreta porque as gimnospermas não produzem flores.

Alternativa E: Única alternativa correta e possível, de fato as gimnospermas possuem vasos condutores, produzem sementes nuas (inclusive essa é a origem do nome do grupo) e não produzem frutos.

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Como ocorre o ciclo de reprodução das gimnospermas?

Como ocorre a fecundação de uma Gimnosperma?

Como é o ciclo reprodutivo das angiospermas?

Como é a reprodução das gimnospermas Brainly?