INSPER Ciências da Natureza 2019/2
A figura ilustra o ciclo reprodutivo da samambaia.
Esse mesmo ciclo ocorre em todos os integrantes do Reino Plantae, com as alterações evolutivas características de cada grupo, desde as mais primitivas até as mais recentes.
O processo evolutivo desse ciclo reprodutivo nos grupos vegetais se caracterizou
pela redução dos gametófitos masculinos e femininos e pelo desenvolvimento das sementes, estróbilos, flores e frutos nos grupos mais recentes.
pela redução da fase esporofítica em decorrência do desenvolvimento dos vasos condutores de seiva no grupo das traqueófitas.
pelo desenvolvimento da fase gametofítica em decorrência da independência de água no processo de fecundação.
pelo desenvolvimento da fase esporofítica em decorrência do desenvolvimento dos gametas masculino (grão de pólen) e feminino (óvulo).
pela supressão da fase gametofítica, mantendo-se apenas as estruturas reprodutivas da fase esporofítica (as flores, os frutos e as sementes).
Resolução
A questão aborda a evolução do ciclo reprodutivo no Reino Plantae, utilizando o ciclo da samambaia como exemplo de alternância de gerações. Para resolver a questão, precisamos compreender as principais tendências evolutivas nos ciclos de vida das plantas, desde as briófitas (musgos) até as angiospermas (plantas com flores).
1. Análise do Ciclo da Samambaia (Pteridófita):
A imagem ilustra a alternância de gerações em uma samambaia:
- Fase Esporofítica (2n): É a planta adulta, dominante, diploide. Produz esporângios onde ocorre meiose para formar esporos (n).
- Fase Gametofítica (n): O esporo (n) germina e forma o protalo, uma estrutura pequena, independente e haploide (gametófito). O protalo possui arquegônios (produzem oosferas - gametas femininos) e anterídios (produzem anterozoides - gametas masculinos flagelados).
- Fecundação: Os anterozoides nadam em meio aquoso até a oosfera no arquegônio, ocorrendo a fecundação e formando o zigoto (2n).
- Desenvolvimento: O zigoto (2n) se desenvolve sobre o gametófito, formando um novo esporófito (2n), que eventualmente se torna a planta dominante.
2. Tendências Evolutivas no Ciclo Reprodutivo das Plantas:
Comparando os grupos vegetais em ordem evolutiva (Briófitas → Pteridófitas → Gimnospermas → Angiospermas), observamos as seguintes tendências:
- Redução da Fase Gametofítica: Nas briófitas, o gametófito é a fase dominante e duradoura, e o esporófito é dependente dele. Nas pteridófitas (como a samambaia), o esporófito é dominante, mas o gametófito ainda é independente (embora reduzido). Nas gimnospermas e angiospermas, o gametófito é extremamente reduzido (microscópico) e totalmente dependente do esporófito (ex: grão de pólen é o gametófito masculino; saco embrionário dentro do óvulo é o gametófito feminino).
- Dominância da Fase Esporofítica: Correlacionado à redução do gametófito, o esporófito torna-se a fase dominante, maior, mais complexa e duradoura na maioria dos grupos (pteridófitas em diante). O desenvolvimento de vasos condutores (traqueófitas) permitiu maior porte e complexidade do esporófito.
- Independência da Água para Fecundação: Briófitas e pteridófitas dependem da água para que os gametas masculinos flagelados nadem até o gameta feminino. Gimnospermas e angiospermas desenvolveram o tubo polínico, que transporta os gametas masculinos diretamente ao óvulo, eliminando a necessidade de água externa para a fecundação (sifonogamia).
- Surgimento de Estruturas Reprodutivas Complexas:
- Sementes: Surgem nas gimnospermas e angiospermas. A semente protege o embrião (esporófito jovem) e contém reservas nutritivas, conferindo grande vantagem adaptativa.
- Estróbilos: Estruturas reprodutivas das gimnospermas (pinhas).
- Flores e Frutos: Estruturas exclusivas das angiospermas. A flor aumenta a eficiência da polinização e o fruto protege as sementes e auxilia na dispersão.
3. Avaliação da Alternativa Correta:
A alternativa A afirma que o processo evolutivo se caracterizou "pela redução dos gametófitos masculinos e femininos e pelo desenvolvimento das sementes, estróbilos, flores e frutos nos grupos mais recentes".
- A redução dos gametófitos é uma tendência marcante.
- O desenvolvimento de sementes (gimnospermas e angiospermas), estróbilos (gimnospermas), flores e frutos (angiospermas) ocorreu nos grupos considerados evolutivamente mais recentes.
Portanto, a alternativa A descreve corretamente as principais características da evolução do ciclo reprodutivo das plantas.
Dicas
Erros Comuns
Alternância de Gerações (Metagênese): Ciclo de vida característico das plantas (e algumas algas) onde ocorrem duas fases multicelulares distintas: uma haploide (n) e uma diploide (2n).
- Gametófito (n): Fase haploide, multicelular, que produz gametas (n) por mitose.
- Esporófito (2n): Fase diploide, multicelular, que produz esporos (n) por meiose.
Grupos Vegetais e Características Reprodutivas Principais:
- Briófitas (ex: musgos): Gametófito dominante; esporófito dependente do gametófito; fecundação dependente de água.
- Pteridófitas (ex: samambaias): Esporófito dominante; gametófito reduzido mas independente; fecundação dependente de água; presença de vasos condutores.
- Gimnospermas (ex: pinheiros): Esporófito dominante; gametófito muito reduzido e dependente do esporófito (grão de pólen e saco embrionário no óvulo); surgimento da semente e do tubo polínico (independência da água para fecundação); presença de estróbilos.
- Angiospermas (ex: plantas com flores): Esporófito dominante; gametófito extremamente reduzido e dependente; sementes protegidas pelo fruto; presença de flores; dupla fecundação.
Tendências Evolutivas: Redução progressiva do gametófito, aumento da dominância e complexidade do esporófito, independência da água para fecundação, surgimento de sementes, flores e frutos.
