Ficha 3

Biologia (Botânica) Práticas, 2010/11 DBV/FCUL Francisco Carrapiço & Isabel Caçador Ficha 3 – Briófitos Os Briófitos (termo sem valor taxonómico), incluem 3 filos: as hepáticas (Phylum Hepatophyta), os antoceros (Phylum Anthocerophyta) e os musgos (Phylum Bryophyta). Os briófitos possuem no seu ciclo de vida uma alternância de gerações com uma fase dominante gametófita -­‐ haplóide, predominantemente fotossintética, e uma fase esporófita – diplóide, mais reduzida que a gametófita. O gametófito, quando diferenciado, apresenta rizóides, caulóide e filídios, estruturas análogas respectivamente, à raíz, caule e folhas. A germinação de um esporo origina uma estrutura mais ou menos desenvolvida e geralmente filamentosa, por vezes ovóide, globosa ou laminar -­‐ o protonema -­‐ que precede a formação dos gametóforos, portadores de gametângios -­‐ anterídios e arquegónios -­‐. O gâmeta masculino, móvel, -­‐ o anterozóide -­‐ conjuga-­‐se com o gâmeta feminino -­‐ a oosfera -­‐ e forma-­‐se um zigoto que inicia a geração esporófita. Esta geração cedo desenvolve polaridade, diferenciando-­‐se numa parte basal imersa -­‐ o pé -­‐ e numa parte pedicular -­‐ a seda -­‐ que suporta a estrutura produtora de esporos -­‐ a cápsula -­‐, podendo as duas primeiras estruturas não existir. As células do tecido esporogénico ou arquespório, existentes na cápsula, depois de várias divisões mitóticas, originam as células-­‐mães dos esporos ou esporócitos que, por meiose, levam à formação de tetrásporos, os quais posteriormente se individualizam em verdadeiros esporos. O esporófito em desenvolvimento é protegido pela coifa ou caliptra que resulta da proliferação das células do ventre do arquegónio (figs. 2 e 3). Objectivo da aula Observação de géneros pertencentes aos Phyla Hepatophyta e Bryophyta Material vegetal: Conocephalum – Hepática (Phylum Hepatophyta) Bryum e Funaria – Musgos (Phylum Bryophyta) A. Phylum Hepatophyta (Hepáticas) Os representantes deste filo caracterizam-­‐se pela presença de uma fase protonémica mal marcada ou inexistente, existindo um só gametóforo, geralmente designado por gametófito. Os gametófitos são talosos ou folhosos (diferenciados em caulóide e filídios), com simetria dorsiventral e com rizóides unicelulares. Os gametângios são dorsais ou terminais e derivados de células apicais. A caliptra protege o esporófito até a cápsula estar madura, tendo uma seda frágil que cresce rapidamente, apenas depois da maturação da cápsula. Esta contém esporos e elatérios (filamentos celulares com espessamentos espiralados na parede, sensíveis Biologia (Botânica) Práticas, 2010/11 DBV/FCUL Francisco Carrapiço & Isabel Caçador às alterações higroscópicas e relacionados com a dispersão dos esporos) ou células nutritivas. O tecido esporogénico é de origem endotecial. As Hepáticas, que se caracterizam pela ausência de tecidos condutores especializados e estomas, possuem 2 sub-­‐classes: Marchantiidae e Jungermanniidae. A sub-­‐classe Marchantiidae apresenta o gametófito com simetria bilateral formando uma estrutura semelhante a uma folha que se designa por talo (hepáticas talosas). Nos talos existem câmaras aeríferas e poros, muitas vezes com camadas de "clorênquima" e "parênquima de reserva" distintas. Possuem rizóides frequentemente de parede com espessamentos rugosos e muitas vezes com escamas ventrais. A sub-­‐classe, Jungermanniidae pela sua aparência folhosa, semelhantes a musgos (hepáticas folhosas). A1. Conocephalum Simetria bilateral com diferenciação dorso-­‐ventral Possui na face dorsal do talo poros compostos, em que a abertura é rodeada por 3-­‐4 camadas circulares de células, enquanto que o resto da "epiderme" é uniestratosa. Cada poro comunica com uma câmara aerífera onde existem células clorofilinas em forma de garrafa (células cónicas), constituindo um "clorênquima", sob o qual existe um "parênquima" de reserva (figs. 1 a,b,c). Possuem rizóides unicelulares na face ventral de dois tipos: lisos e rugosos. Os lisos servem de fixadores e como estruturas de absorção enquanto que os rugosos constituem um sistema capilar eficiente para a condução externa de água. Existem ainda, escamas na porção apical ventral igualmente importantes na condução de água. a) 2
Biologia (Botânica) Práticas, 2010/11 DBV/FCUL Francisco Carrapiço & Isabel Caçador b) c) Fig. 1. a) talo de Conocephalum. b) Corte transversal de uma porção de talo de Conocephalum pondo em evidência uma câmara aerífera. c) câmara aerífera, observando-­‐se as células cónicas. A2. Método e análise 1-­‐ Observe à lupa a face dorsal e ventral do gametófito de Conocephalum. Qual o tipo de estruturas que mais se salienta? Qual a sua função? 3
Biologia (Botânica) Práticas, 2010/11 DBV/FCUL Francisco Carrapiço & Isabel Caçador 2-­‐ Faça um corte transversal do talo de Conocephalum. Identifique as câmaras aeríferas com as células cónicas (células clorofilinas), o "parênquima" de reserva, os rizóides e as escamas. 3-­‐ Conocephalum é uma hepática talosa ou folhosa? Justifique a sua resposta. B. Phylum Bryophyta (musgos) O gametófito, geração dominante, apresenta-­‐se erecto e radialmente simétrico com estruturas semelhantes a caules e folhas (caulóides e filídios). Os rizóides são pluricelulares. O esporófito é formado pelo pé que se encontra ligado ao gametófito e a seda no topo da qual se encontra a cápsula (figs. 2 e 3) Esta pode encontrar-­‐se coberta por uma "capa" que se designa por coifa ou caliptra. A cápsula pode apresentar uma série de dentes rodeando a sua abertura (perístoma, fig. 4) os quais regulam o mecanismo de dispersão dos esporos. A revestir o perístoma encontra-­‐se uma pequena estrutura em forma de tampa denominada opérculo. Os esporos, libertados pelas cápsulas, quando maduros irão germinar e dar origem a um filamento designado por protonema (figs. 5 e 6 ) que originará um novo gametófito. Fig.2-­‐ Desenho esquemático da estrutura do gametófito e do esporófito dum musgo. 4
Biologia (Botânica) Práticas, 2010/11 DBV/FCUL Francisco Carrapiço & Isabel Caçador B1 -­‐Bryum capillare Fig.3-­‐ Esporófito de Bryum capillare Fig.4-­‐ Cápsula de musgo (Bryum capillare) da qual foi retirada o opérculo, observando-­‐se os dentes do perístoma 5
Biologia (Botânica) Práticas, 2010/11 DBV/FCUL Francisco Carrapiço & Isabel Caçador Musgo de hábito acrocárpico (apresentam gametófito erecto), dióico (anterídios e arquegónios existentes em plantas separadas), sinóico (anterídios e arquegónios existentes na mesma inflorescência da mesma planta) ou autóico (anterídios e arquegónios existentes em inflorescências separadas da mesma planta). Filídios de cor verde dispostos em espiral, ovado-­‐lanceolados, inteiros a denticulados, com areolação prosenquimatosa e nervura percorrente. Seda grande com cápsula bem desenvovida, subcilíndrica e avermelhada na maturação. Caliptra pequena e frágil. Perístoma com duas séries de dentes de natureza higroscópica. Opérculo bem visível e avermelhado quando a cápsula está totalmente desenvolvida. Esporos de cor verde devido à presença de cloroplastos, e existência de um grande glóbulo de natureza lípidica (fig. 5), também presente nos esporos do género Funaria e bem visível em microscopia óptica. Fig.5-­‐ Esporo de Bryum capillare em que se observa um glóbulo lipídico de grandes dimensões (X2500). Fig.6-­‐ Células do protonema de Bryum capillare onde são bem visíveis cloroplastos (X1500). 6
Biologia (Botânica) Práticas, 2010/11 DBV/FCUL Francisco Carrapiço & Isabel Caçador B.2. Método 1-­‐ Destaque o filídio de um musgo, monte em água e observe ao microscópio. Descreva o que observa, salientando os aspectos que caracterizam os filídios dos musgos. 2-­‐ Destaque a cápsula de um musgo, e à lupa remova, caso exista, a caliptra, e o opérculo e observe. 3-­‐ Coloque a cápsula numa lâmina com uma gota de água e dissocie. Coloque uma lamela e observe ao microscópio. Faça um esquema. B3. Observação e análise Que tipo de simetria e hábito apresenta o gametófito? Como se dispõem o caulóide e os filídios. Observe os filídios. Possuem nervura? Observa rizóides? Como são? Como se efectua a dispersão dos esporos? C1. Conclusões Refira as principais diferenças entre hepáticas e musgos. 7