Briófitas: características gerais, filogenia, classificação, reprodução

As briófitas ou briófitas, também conhecidas como musgos, são pequenas plantas não vasculares que crescem em ambientes úmidos e em várias superfícies, como rochas, solo, troncos, entre outros. Cerca de 24.000 espécies são conhecidas e, graças à sua capacidade de tolerar amplos intervalos de temperaturas, distribuem-se no ártico, tropical e mesmo em desertos.

Historicamente, este grupo foi classificado em três grupos principais: hepático, anthocerotes e musgos. Atualmente, esta classificação é considerada parafilética, uma vez que os antocerotes estão mais relacionados às plantas vasculares do que ao resto das briófitas.

As briófitas, como as plantas, contêm uma série de pigmentos, como clorofila, carotenos e xantofilas. Seu ciclo de vida inclui um processo de geração alternada, chamado gametófito e esporófito.

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

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

Muitas vezes, devido à sua similaridade morfológica, algumas algas ou líquens são chamados de "musgos" incorretamente. Da mesma forma, o termo "musgo" e "briófito" tem sido usado de maneira muito imprecisa na literatura. Estritamente falando, os musgos ou briófitas são um clado que não inclui hepáticas e antóceras.

Características gerais

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

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

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 um caule sem ramos e um esporângio terminal. É caracterizada por uma existência efêmera e vivendo ancorada ao gametófito por razões nutricionais.

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

Embora os briófitos não possuam verdadeiros tecidos vasculares responsáveis ​​pelo transporte de açúcares e outros nutrientes, eles possuem estruturas homólogas chamadas hidróides. Estas plantas nunca formam xilema, o tecido condutor lignificado responsável pelo transporte de sais e água em plantas vasculares.

Habitat

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

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

Filogenia

A filogenia que compreende as plantas com estômatos é dividida em dois grandes ramos, um leva às plantas de caules incipientes - os anterófitos - enquanto o outro caminho leva a plantas com sistemas de condução altamente eficientes.

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

Como a filogenia das briófitas mudou ao longo dos anos, faremos uma descrição baseada em um esquema temporal:

Perspectiva Histórica

As três linhagens conhecidas de briófitas são hepáticas, anthocerotes e 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, geralmente considerando as briófitas como um grau das três linhagens monofiléticas mencionadas acima.

Alguns autores argumentaram que as hepáticas eram o grupo irmão das outras embriofitas, e outras propunham os anthocerotes como um grupo irmão.

Anteriormente, os briófitos eram considerados como um único filo, que estava em uma posição intermediária entre algas e plantas vasculares.

Filogenias atuais

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

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

Usando características estruturais dos dados do genoma e seqüência, verificou-se que os anthocerotes são os mais próximos em relação aos traqueófitos.

Classificação

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

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

Hepático

Liverworts geralmente vivem em áreas tropicais da América. Seu tamanho é pequeno, embora algumas espécies possam chegar a 30 cm. O protonema é globoso, o gametófito é um simples talo ou com câmaras de ar.

As "folhas" são dispostas em três colunas e divididas em mais de dois lobos, sem uma veia central. Eles não têm estômatos e têm organelas especiais chamadas corpos de oleasos.

Antocerotes

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

Musgos

Os musgos são um grupo cosmopolita que se divide em três ordens: bryales, sphagnales e andraeales. O protonema é filamentoso e o arranjo das "folhas" é espiralado e com a presença de uma veia 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 esporófila, que é complexa com um opérculo, uma teca e um pescoço.

Reprodução

Os briófitos têm um ciclo de vida que envolve duas gerações: o gametófito e o esporófito. A primeira célula do gametófito é o esporo que, ao germinar, é transformado em uma estrutura filamentosa, laminar, globosa, entre outras chamadas protonema.

O protonema

O protonema é fixado ao solo por apêndices sem clorofila chamados rizóides. Do protonema origina um surto que, por sua vez, origina um complexo gametófito.

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

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

Embora existam estruturas que se assemelham a caules, folhas e raízes de plantas vasculares, nas briófitas não há vasos e esses órgãos são mais simples.

Outra diferença está relacionada à doação 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 brotos ou fragmentos do talo. Se essas estruturas estiverem localizadas em regiões com condições ambientais favoráveis, elas poderão desenvolver um protonema e um novo gametófito.

Da mesma forma, os órgãos sexuais são conhecidos como archegonia (órgão feminino na forma de uma garrafa) e anteridia (órgãos masculinos globosos) e podem ser localizados diferencialmente.

Nos gametófitos talóides, os órgãos sexuais são encontrados dentro da planta. Algumas briófitas podem ser monóicas e outras podem ser 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, pois os espermatozóides são capazes de usar seus flagelos para nadar distâncias curtas. É assim que acontece a reprodução sexual.

O esporófito

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

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

Comparado ao gametófito, o esporófito é de curta duração e a estrutura não é tão interessante e atraente quanto o gametófito.

O ciclo de vida descrito anteriormente é bastante similar nos três grupos de briófitos, com a exceção de que algumas estruturas variam em sua morfologia e disposição.