A reprodução das plantas, principalmente das angiospermas, é uma beleza! As miríades de flores que apreciamos olhando, os aromas e os perfumes que nos fazem desmaiar. Assim, as cores ricas que nos atraem, tudo isso está lá como auxílio à reprodução sexual. Além disso, as flores não existem apenas para serem usadas para nossa própria ganância.
Todas as plantas com flores mostram reprodução sexual. Dessa forma, uma olhada na diversidade de estruturas das inflorescências, flores e partes florais mostra uma incrível variedade de adaptações para garantir a formação dos produtos finais da reprodução sexual, os frutos e sementes. Portanto, neste capítulo, vamos entender a morfologia, estrutura e os processos de reprodução sexual em plantas com flores (angiospermas).
O fascinante orgão de reprodução das plantas a FLOR
Desde tempos imemoriais, o ser humano mantém uma relação íntima com as flores. Assim, esses elementos botânicos possuem um valor estético, ornamental, social, religioso e cultural significativo – sendo constantemente utilizados como símbolos para expressar uma gama de sentimentos humanos, tais como amor, carinho, felicidade, tristeza, luto, entre outros.
Primeiramente, para um biólogo, as flores são verdadeiras maravilhas morfológicas e embriológicas, sendo os locais onde ocorre a reprodução sexuada. Lembrando que você viu várias partes de uma flor entretanto, vamos olhar a imagem a baixo para ajudá-lo a relembrar as partes de uma flor típica.
Agora, será que você consegue nomear as duas partes de uma flor nas quais se desenvolvem as unidades mais importantes da reprodução sexuada?
Pré-fertilização: Estrutara e eventos
Muito antes de uma flor se manifestar em uma planta, ocorre a decisão de que a planta irá florescer. Nesse sentido, iniciam-se uma série de alterações hormonais e estruturais que culminam na diferenciação e desenvolvimento do primórdio floral. E dessa maneira, formam-se inflorescências que abrigam os botões florais, os quais darão origem às flores.
No interior da flor, ocorre a diferenciação e o desenvolvimento das estruturas do sistema reprodutivo masculino e feminino, conhecidas como androceu e gineceu, respectivamente. Assim, é importante lembrar que o androceu é composto por um verticilo de estames, representando o órgão reprodutor masculino, enquanto o gineceu representa o órgão reprodutor feminino.
Estame, Microsporângio e Grão de Pólen
Na figura apresenta-se as duas partes de um estame típico: o longo e delgado caule, chamado de filamento, e a estrutura terminal geralmente bilobada denominada antera. Dessa maneira, o filamento está preso à extremidade proximal do tálamo ou à pétala da flor.
O número e o comprimento dos estames variam entre as flores de diferentes espécies. Assim, se você coletasse um estame de cada uma de dez flores, cada uma de uma espécie diferente, e os organizasse em um slide, seria capaz de apreciar a grande variação de tamanho presente na natureza. Por fim, essa é uma observação cuidadosa de cada estame sob um microscópio de dissecação e a realização de diagramas elucidariam a variedade de formas e a fixação das anteras em flores distintas.
Uma antera típica de angiosperma é bilobada…
E assim com cada lóbulo possuindo duas tecas, ou seja, são ditécias. Frequentemente, uma ranhura longitudinal corre longitudinalmente, separando as tecas. A natureza bilobada de uma antera é muito distinta na seção transversal.
A antera é uma estrutura de quatro lados (tetragonal), composta por quatro microsporângios localizados nos cantos, dois em cada lóbulo. Os microsporângios desenvolvem-se ainda mais e tornam-se sacos polínicos, estendendo-se longitudinalmente por todo o comprimento da antera e sendo embalados com grãos de pólen.
Em relação à estrutura do microsporângio, em formato de seção transversal, um microsporângio típico aparece próximo ao contorno circular. Geralmente, é cercado por quatro camadas de parede, a epiderme, o endotécio, as camadas médias e o tapete. As três camadas externas da parede desempenham a função de proteção e auxiliam na deiscência da antera para a liberação do pólen. A camada mais interna da parede é o tapete, que nutre os grãos de pólen em desenvolvimento. As células do tapetum possuem citoplasma denso e geralmente possuem mais de um núcleo.
Quanto à questão de como as células do tapete poderiam se tornar binucleadas, isso poderia ocorrer por meio de processos de divisão celular, como a mitose, seguida de uma falha na citocinese.
Quando a antera é jovem, um grupo de células homogêneas e compactas chamadas tecido esporogênico ocupa o centro de cada microsporângio. Em relação à microsporogênese, à medida que a antera se desenvolve, as células do tecido esporogênico sofrem divisões meióticas para formar tétrades de micrósporos. A ploidia das células da tétrade seria haploide, pois resulta de divisões meióticas.
Polinização e a reprodução das plantas
Sabemos que os gametas masculinos e femininos nas plantas com flores são produzidos no grão de pólen e no saco embrionário, respectivamente. Como ambos os tipos de gametas não são móveis, eles precisam se encontrar para que a fertilização ocorra. Mas como isso ocorre?
A polinização é o mecanismo que visa atingir esse objetivo. A transferência dos grãos de pólen, liberados da antera, para o estigma de um pistilo chama-se polinização. As plantas com flores desenvolveram uma incrível variedade de adaptações para alcançar a polinização, fazendo uso de diversos agentes externos. Você consegue listar os possíveis agentes?
Quanto aos tipos de polinização, dependendo da fonte do pólen, ela divide-se em três tipos.
1) Autogamia e reprodução das plantas: Como ocorre?
Na autogamia, a polinização ocorre dentro da mesma flor. É a transferência dos grãos de pólen da antera para o estigma da mesma flor. Em flores normais que se abrem e expõem as anteras e o estigma, a autogamia completa pode ser bastante direta. Ela requer sincronia na liberação do pólen e receptividade do estigma, além de uma proximidade entre as anteras e o estigma para que a autopolinização possa ocorrer. Algumas plantas, como Viola (amor-perfeito comum), Oxalis e Commelina, produzem dois tipos de flores – flores casmogâmicas, que se assemelham às flores de outras espécies com anteras expostas e estigma, e flores cleistogâmicas, que não se abrem.
Nessas últimas, as anteras e o estigma permanecem próximos um do outro. Quando as anteras deiscem nos botões florais, os grãos de pólen entram em contato com o estigma para efetuar a polinização. Assim, as flores cleistogâmicas são invariavelmente autógamas, já que não há chance de pólen cruzado pousar no estigma. Flores cleistogâmicas garantem a produção de sementes mesmo na ausência de polinizadores.
Você acha que a cleistogamia é vantajosa ou desvantajosa para a planta? Bem, isso pode variar dependendo do contexto. Em alguns casos, a cleistogamia pode ser vantajosa, pois garante a produção de sementes em condições desfavoráveis de polinização, como em ambientes com poucos polinizadores. No entanto, em outros casos, pode ser desvantajosa, pois limita a variabilidade genética resultante da polinização cruzada, o que é importante para a adaptação a novos ambientes e condições ambientais. Em geral, a cleistogamia é uma estratégia adaptativa que as plantas desenvolveram para maximizar a reprodução em diferentes ambientes e condições.
2) Geitonogamia
Geitonogamia é a transferência de grãos de pólen de uma antera para o estigma de outra flor da mesma planta. Embora a geitonogamia seja uma forma de polinização cruzada funcional que envolve um agente polinizador, geneticamente é semelhante à autogamia, já que os grãos de pólen vêm da mesma planta.
3) Xenogamia
Xenogamia é a transferência de grãos de pólen de uma antera para o estigma de uma planta diferente. Este é o único tipo de polinização que geneticamente traz diferentes tipos de grãos de pólen ao estigma durante a polinização.
Agentes de Polinização
No geral, as plantas fazem uso de dois agentes abióticos (vento e água) e um agente biótico (animais) para alcançar a polinização. A maioria das plantas depende de agentes bióticos para a polinização, enquanto apenas uma pequena proporção utiliza agentes abióticos. Em ambos os casos, o contato dos grãos de pólen com o estigma é um fator casual durante a polinização pelo vento ou pela água.
Para compensar as incertezas e as perdas associadas dos grãos de pólen, as flores produzem uma enorme quantidade de pólen em comparação com o número de óvulos disponíveis para a polinização.
A polinização pelo vento é mais comum entre as polinizações abióticas.
Para que ocorra a polinização pelo vento, os grãos de pólen precisam ser leves e não pegajosos, facilitando seu transporte pelas correntes de ar. Geralmente, essas plantas possuem estames bem expostos, permitindo que os grãos de pólen sejam facilmente dispersos pelo vento, e estigmas grandes e leves para capturar os grãos de pólen transportados pelo ar. As plantas polinizadas pelo vento geralmente possuem um único óvulo em cada ovário e numerosas flores agrupadas em uma inflorescência; um exemplo comum é o milho, cujas borlas são compostas por estigmas e estilos que balançam ao vento para capturar os grãos de pólen. A polinização pelo vento é bastante comum em gramíneas.
Por outro lado, a polinização pela água é bastante rara em plantas com flores e é limitada a cerca de 30 gêneros, principalmente monocotiledôneas. Isso contrasta com grupos de plantas inferiores, como algas, briófitas e pteridófitas, onde a água é um meio regular de transporte para os gametas masculinos. Algumas plantas aquáticas, como Vallisneria e Hydrilla, crescem em água doce e são polinizadas pela água. No entanto, nem todas as plantas aquáticas dependem da água para a polinização. Muitas plantas aquáticas emergem acima do nível da água e são polinizadas por insetos ou vento, como a maioria das plantas terrestres.
As flores polinizadas pelo vento e pela água geralmente não são muito coloridas e não produzem néctar.
Isso se deve ao fato de que essas plantas não precisam atrair polinizadores específicos com cores vibrantes ou recompensas de néctar, uma vez que seus mecanismos de polinização não dependem da atração visual ou da alimentação dos polinizadores. Em vez disso, elas investem sua energia na produção de grandes quantidades de pólen para garantir uma maior chance de sucesso na polinização por seus agentes de polinização específicos, vento ou água. Vamos parar por aqui, mas em breve haverá mais sobre o tema!
