Gimnospermas e Angiospermas: diferenças e características

O aparecimento das sementes foi uma novidade determinante para o sucesso evolutivo das plantas por tornar a reprodução das plantas independente da água. Espermatófitas ou Fanerógamas são os nomes do grupo de plantas que possui sementes e vasos condutores verdadeiros e dentro desse grupo estão as gimnospermas e angiospermas. Mas afinal, o que é gimnospermas e angiospermas? Quais são as diferenças desses grupos?

O que é gimnosperma?

O termo “gimnosperma” significa “semente nua”, caracterizando o grupo que possui sementes que não são protegidas por nenhuma estrutura, são expostas nos estróbilos ou cones, que são estruturas reprodutivas que possuem folhas modificadas especializadas em produzir esporos.

O que é angiosperma?

As angiospermas são plantas que possuem flores, estruturas reprodutivas que produzem os esporos e originam o fruto, que por sua vez tem função de proteger e de atuar na dispersão das sementes.

Gimnospermas x Angiospermas

A principal diferença entre os dois grupos é que na angiospermas as sementes são protegidas pelo fruto e ocorre a presença das flores, enquanto nas gimnospermas as sementes são desprotegidas, além de não possuírem flores, mas sim estróbilos.

Gimnospermas

Reprodução

As gimnospermas possuem os estróbilos que podem ser masculinos, os produtores dos grãos de pólen, ou que podem ser femininos, os produtores dos óvulos. O pólen, ao entrar em contato com o óvulo, germina, originando o tubo polínico, que guia o gameta masculino até o gameta feminino, para que ocorra a fecundação.

Após a fecundação, forma-se o embrião, que está protegido por uma estrutura rígida que protege contra a dessecação chamada de testa da semente, então a semente está formada e pronta para ser dispersa e germinar, originando um novo indivíduo. A polinização da gimnosperma é realizada geralmente pelo vento (polinização anemófila), assim como a dispersão de suas sementes (dispersão anemocórica).

Estróbilo de conífera, feminino à esquerda e masculino à direita.

Diversidade

As gimnospermas estão atualmente divididas em quatro grupos: Coniferophyta (coníferas), Cycadophyta (cicadáceas), Ginkgophyta (gingkoáceas) e Gnetophyta (gnetáceas).

Coníferas

As coníferas são o grupo mais numeroso das gimnospermas. O principal representante das coníferas é o pinheiro, que é amplamente distribuído nos continentes do hemisfério Norte e é bastante cultivado no hemisfério Sul, em regiões de clima mais ameno.

Araucária, representante das coníferas

Cicadáceas

São plantas que se parecem com palmeiras e são encontradas predominantemente em regiões tropicais e subtropicais. Algumas espécies de cicadáceas são popularmente conhecidas como palmeira-sagu.

Gingkoáceas

Esse grupo é representado por apenas um gênero que possui apenas uma espécie sobrevivente, Ginkgo biloba. O G. biloba e é caracterizado por suas folhas flabeliformes (em forma de leque) e é uma planta que pode ser encontrada em santuários na Ásia.

Gnetáceas

São as gimnospermas que possuem maior proximidade evolutiva com as angiospermas. O grupo é dividido em três gêneros: Gnetum, Ephedra, e Welwitschia, encontrados em regiões tropicais, áridas e desérticas.

Planta gnetácea do gênero Welwitschia

Angiospermas

São as plantas espermatófitas que, além da semente, também produzem flores e frutos. A presença da estrutura floral contribuiu para que esse grupo de plantas fosse o mais diverso, apresentando cerca de 250.000 espécies das mais variadas formas de vida, tamanhos, habitats, etc.

Um dos motivos que explicam essa gigantesca diversidade são os atrativos das flores (como o néctar), que atraía visitantes florais (como os insetos) e essa visitação possibilitou que ocorresse uma maior taxa de polinização cruzada (polinização que ocorre entre dois indivíduos geneticamente diferentes), aumentando a variabilidade genética.

Flor

A flor pode estar agrupada em um ramo com várias outras pequenas flores, formando uma inflorescência, ou pode estar solitária em um ramo. Ela é composta por um pedicelo, que é a estrutura que vai unir a flor ao ramo e por um receptáculo, que é a região onde as outras partes florais estão fixadas, como as pétalas, as sépalas, os estames e o carpelo.

O conjunto de pétalas forma a corola, o conjunto de sépalas forma o cálice e todas essas estruturas juntas formam o perianto. Cada estame é dividido em antera, região onde os grãos de pólen são produzidos, e filete, estrutura que sustenta a antera. O conjunto de estames de uma flor forma o androceu. O carpelo é formado pelo estigma, a abertura por onde o pólen passa, pelo estilete, estrutura que sustenta o estigma e pelo ovário, estrutura onde os óvulos são abrigados. Uma flor pode conter um ou mais carpelos e o conjunto de carpelos de uma flor forma o gineceu.

Fruto

O fruto é desenvolvido a partir do ovário da flor, depois da fecundação ter ocorrido. Eles podem ser classificados como fruto simples, quando se desenvolve a partir de um carpelo ou de vários carpelos fundidos, como goiaba, laranja, tomate; pode ser fruto agregado, quando se desenvolve a partir de carpelos separados de uma mesma flor, como o morango; e pode ser fruto múltiplo, quando se desenvolve a partir de carpelos separados de múltiplas flores, como o abacaxi. Existem também os pseudofrutos, os “falsos frutos” que se desenvolvem a partir de outras estruturas florais que não o ovário, como o pedicelo ou receptáculo, como o caju e a maçã.

Reprodução

A reprodução das angiosperma inicia com o processo de formação dos grãos de pólen, com células diplóides (2n) passando pela meiose, formando os micrósporos haplóides (n), que passam pelo processo de mitose e formam o grão de pólen.

Feito isso, ocorre a liberação do pólen pelas anteras, que são dispersados pelos mais variados agentes polinizadores. O pólen entra em contato com o estigma, absorve água nesse contato e começa a germinar formando o tubo polínico que carrega dois núcleos espermáticos (gametas masculinos) pelo estilete, em direção ao óvulo.

O óvulo é inicialmente formado por uma célula diplóide (2n) que sofre meiose e forma quatro megásporos haplóides (n). Dessas quatro células, três se desintegram e a célula restante passa por uma série de mitoses, formando sete células, das quais cinco são comuns, uma é a célula-ovo (gameta feminino) e a outra é uma célula binucleada.

Ao tubo polínico chegar no óvulo, ocorre o que chamamos de dupla fecundação: um núcleo espermático fecunda a célula-ovo, formando o zigoto e o outro funde a célula binucleada, formando uma célula triploide (3n) que dará origem ao endosperma, o tecido de nutrição do embrião.

Após a dupla fecundação, o óvulo formará a semente que estará protegida dentro do fruto, que será disperso e então ocorrerá a germinação da semente e formação de um novo indivíduo.

Diversidade

As angiospermas podem ser divididas em dois grupos, as monocotiledôneas e as dicotiledôneas. A principal diferença entre esses dois grupos é o número de cotilédones (a primeira folha que surge na plântula).

Monocotiledôneas

Apresentam um cotilédone, normalmente suas estruturas florais ocorrem em múltiplos de 3, possuem usualmente o padrão de nervura paralela em suas folhas, suas raízes são do tipo fasciculada, significa que suas raízes não possuem um eixo principal, mas sim várias ramificações finas, além de não possuírem crescimento secundário (não crescem em espessura), e apresentarem um sistema vascular desorganizado, difuso.

Representam esse grupo o arroz, milho, trigo, cebola, cana-de-açúcar, as palmeiras, as orquídeas, os lírios, os antúrios, etc.

Dicotiledôneas

Possuem dois cotilédones, suas estruturas florais ocorrem em quatro ou cinco. A nervação de suas folhas é normalmente ramificada, suas raízes são pivotantes, ou seja, seguem um eixo de crescimento principal, são capazes do crescimento secundário (crescem em espessura) e apresentam um sistema vascular organizado.

Representam esse grupo todas as árvores e arbustos (plantas lenhosas, com crescimento secundário) frutíferos e a maioria das ervas.

Gimnospermas e Angiospermas no Enem

A evolução das plantas, diferenças entre monocotiledôneas e dicotiledôneas, morfologia e anatomia e a relação desses conteúdos com temas atuais são tópicos importantes da botânica que representam a forma de como podemos encontrar as angiospermas e gimnospermas no Enem, como na questão abaixo:

ENEM 2018

A polinização, que viabiliza o transporte do grão de pólen de uma planta até o estigma de outra, pode ser realizada biótica ou abióticamente. Nos processos abióticos, as plantas dependem de fatores como o vento e a água.

A estratégia evolutiva que resulta em polinização mais eficiente quando esta depende do vento é o(a):

A) diminuição do cálice.

B) alongamento do ovário.

C) disponibilização do néctar.

D) intensificação da cor das pétalas.

E) aumento do número de estames.

Nessa questão, é importante refletir sobre como é feita a polinização anemófila. O encontro do pólen com o estigma é garantido? De que forma a planta poderia aumentar a probabilidade desse encontro acontecer? Considerando que o vento levaria os grãos de pólen sem destino certo, pode-se afirmar que com o aumento do número de estames, haveria um aumento no número de grãos de pólen, que aumentaria a probabilidade desse pólen encontrar uma flor da sua mesma espécie. A resposta correta é o item E.