Briófitas: características, filogenia, classificação, reprodução - Ciência - 2023

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As briófitas ou briófitas, também conhecidas como musgos, são pequenas plantas não vasculares que crescem em ambientes úmidos e em superfícies diversas como rochas, solo, troncos, entre outros. Cerca de 24.000 espécies são conhecidas e, graças à sua capacidade de tolerar amplas faixas de temperatura, estão distribuídas em áreas árticas e tropicais e até desertos.

Historicamente, esse grupo foi classificado em três grupos principais: hepáticas, hornworts e musgos. Atualmente, essa classificação é considerada parafilética, uma vez que as antocerotas estão mais relacionadas às plantas vasculares do que ao restante das briófitas.

As briófitas, como as plantas, contêm vários pigmentos, como clorofila, carotenos e xantofilas. Seu ciclo de vida inclui um processo de alternância de gerações, denominado gametófitos e esporófitos.

Cada geração difere da outra em termos de número de cromossomos, forma e função. Eles também têm reprodução assexuada por meio de processos de brotamento e fragmentação.

Devido à sua sensibilidade, as briófitas são úteis em áreas de conservação, pois funcionam como um indicador ambiental de poluição do ar.

Muitas vezes, devido à sua semelhança morfológica, algumas algas ou líquenes são chamados incorretamente de "musgos". Da mesma forma, o termo "musgo" e "briófita" tem sido usado de forma muito vaga na literatura. Estritamente falando, musgos ou briófitas são um clado que não inclui hepáticas e antoceras.

Características gerais

Os botânicos dividem seus organismos de estudo em dois grandes grupos de plantas terrestres: briófitas ou plantas não vasculares e traqueófitas ou plantas vasculares.

As briófitas são caracterizadas por tamanhos pequenos e crescem em estruturas altamente compactadas que lembram uma almofada ou almofada. Nós os encontramos em vários tipos de rochas e troncos no solo e como epífitas nas árvores da floresta.

Todas as briófitas são ecologicamente persistentes e a fase que realiza os processos fotossintéticos é o gametófito, que é haplóide. A fase esporófita é diplóide e cresce como uma haste não ramificada e um esporângio terminal. É caracterizada por uma existência efêmera e por viver ancorada ao gametófito por razões nutricionais.

Morfologicamente, suas estruturas podem se assemelhar às de uma planta vascular. No gametófito, podem ser distinguidos rizóides e pequenas "folhas" pontiagudas. No entanto, eles diferem deles por certas características.

Embora as briófitas não tenham os verdadeiros tecidos vasculares responsáveis pelo transporte de açúcares e outros nutrientes, elas têm estruturas homólogas chamadas hidroides. Essas plantas nunca formam o xilema, o tecido condutor lignificado responsável pelo transporte de sais e água nas plantas vasculares.

Habitat

As briófitas têm um nível de tolerância ambiental relativamente amplo. Eles podem viver e se desenvolver em ambientes quentes e temperados, úmidos ou sombreados. Eles também podem ser encontrados em pântanos.

Uma espécie particular é o gênero Esfagno ou turfa que cobre 1% da superfície do mundo. Entre suas peculiaridades está a retenção de imensas quantidades de água, de 20 a 30 vezes seu peso.

Filogenia

A filogenia que inclui plantas com estômatos é dividida em dois grandes ramos, um leva a plantas com caules incipientes - as anterófitas - enquanto o outro leva a plantas com sistemas condutores muito eficientes.

Este último grupo é conhecido como hemitracheophytes e inclui briófitas ou musgos, com sistema de condução rudimentar, e traqueófitos, que incluem plantas vasculares que possuem verdadeiros vasos condutores.

Como a filogenia das briófitas mudou ao longo dos anos, faremos uma descrição com base em um esquema de tempo:

Perspectiva histórica

As três linhagens conhecidas de briófitas são as hepáticas, as hornworts e os musgos. A relação entre eles permaneceu desconhecida por muitos anos e foi uma das questões mais importantes na biologia evolutiva das plantas.

Muitas das hipóteses levantadas incluíam diferentes arranjos da árvore, comumente considerando as briófitas como um grau das três linhagens monofiléticas mencionadas acima.

Alguns autores sugeriram que as hepáticas eram o grupo irmão dos outros embriófitos e outros propuseram as antocerotas como grupo irmão.

As briófitas eram anteriormente consideradas um único filo, que ficava em uma posição intermediária entre as algas e as plantas vasculares.

Filogenias atuais

A biologia molecular e a existência de poderosos programas de computador revolucionaram a reconstrução das filogenias, permitindo a análise de uma quantidade enorme de dados. Assim, as filogenias obtidas por meio de caracteres morfológicos podem ser suportadas.

Atualmente diferentes conclusões foram alcançadas. É agora aceito que os três grupos de briófitas mencionados compreendem três linhagens evolutivamente separadas.

Usando características estruturais do genoma e dados de sequência, descobriu-se que as antocerotas são as mais próximas em relação aos traqueófitos.

Classificação

As espécies de briófitas são classificadas em três filos: Marchantiophyta (hepáticas), Bryophyta (musgos) e Anthocerotophyta (antocerotas). Conforme discutido, eles não formam um grupo monofilético - um grupo que contém o ancestral comum mais recente e todos os seus descendentes - portanto, eles representam um grau na evolução dos embriófitos.

Dos três grupos, encontramos a maior diversidade em musgos, com mais de 15.000 espécies reconhecidas até agora.

Hepático

As hepáticas geralmente habitam áreas tropicais da América. Seu tamanho é pequeno, embora algumas espécies possam chegar a 30 cm. O protonema é globoso, o gametófito é um talo simples ou com câmara de ar.

As “folhas” são dispostas em três colunas e divididas em mais de dois lóbulos, sem nervura média. Eles não têm estômatos e têm organelas especiais chamadas corpos oleosos.

Antocerotes

Eles são caracterizados por um protonema globoso, a forma do gametófito é um talo simples. Eles apresentam um plastídio e um pirinoiodos.

Musgos

Os musgos são um grupo cosmopolita dividido em três ordens: Bryales, Sphagnales e Andraeales. O protonema é filamentoso e o arranjo das "folhas" é em espiral e com presença de nervura média. Não apresenta organelas especiais.

Ao contrário dos grupos anteriores, o rizóide é marrom e composto por várias células. Os estômatos estão presentes na cápsula esporófita, que é complexa com um opérculo, uma teca e um pescoço.

Reprodução

As briófitas têm um ciclo de vida que envolve duas gerações: a gametófita e a esporófita. A primeira célula do gametófito é o esporo que, ao germinar, se transforma em uma estrutura de aspecto filamentoso, laminar, globoso, entre outras denominado protonema.

O protonema

O protonema está preso ao solo por apêndices sem clorofila chamados rizóides. Um broto se origina do protonema, que por sua vez produz um gametófito complexo.

Esta estrutura é a fase haplóide do ciclo de vida e é caracterizada por ter um talo pequeno, achatado ou foliose. Em alguns casos, lembra morfologicamente uma alga filamentosa.

No primeiro caso, o talo é uma fita lobulada que se ramifica em duas e usa os rizóides para se ancorar ao substrato. Em contraste, se o talo é foliose, a estrutura consiste em um eixo que se assemelha a um caule e as folhas nascem dele. Como no talo achatado, as folhas são fixadas ao substrato por meio de rizóides.

Embora existam estruturas que se assemelham aos caules, folhas e raízes das plantas vasculares, nas briófitas não existem vasos e esses órgãos são mais simples.

Outra diferença está relacionada à dotação cromossômica, o gametófito é haplóide enquanto nas plantas as folhas, raízes e outras são diplóides.

O gametófito

O gametófito produz estruturas assexuadamente, embora também tenha órgãos sexuais. A reprodução assexuada ocorre por meio de botões ou fragmentos do talo. Se essas estruturas estiverem localizadas em regiões com condições ambientais favoráveis, elas serão capazes de desenvolver um protonema e um novo gametófito.

Da mesma forma, os órgãos sexuais são conhecidos como arquegônios (órgão feminino em forma de garrafa) e anterídios (órgãos masculinos globosos) e podem estar localizados de forma diferencial.

Nos gametófitos talóides, os órgãos sexuais são encontrados dentro da planta. Algumas briófitas podem ser monóicas e outras dióicas.

Os órgãos sexuais masculinos produzem um tipo de célula com dois flagelos chamados anterozoides. A presença de água é essencial para que a fertilização ocorra, uma vez que os espermatozoides são capazes de usar seus flagelos para nadar distâncias curtas. É assim que ocorre a reprodução sexual.

O esporófito

À medida que a oosfera se desenvolve, as células localizadas no colo do arquegônio desaparecem e seu conteúdo é liberado pela ruptura do ápice. Os anterozoides são expulsos e apenas um deles consegue abrir a cobertura da oosfera. Nesse ponto, a primeira estrutura diplóide é formada: o esporófito.

O esporófito se desenvolve por divisão celular até que se forme um pé e as outras células formem os órgãos esporófitos. As células do ventre do arquegônio dão origem a uma estrutura chamada caliptra.

Comparado com o gametófito, o esporófito tem vida curta e a estrutura não é tão interessante e atraente quanto o gametófito.

O ciclo de vida descrito anteriormente é bastante semelhante nos três grupos de briófitas, com a exceção de que algumas estruturas variam em termos de morfologia e arranjo.

Referências

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