Unidade 2: Biodiversidade II
3. Plantas vasculares
A história das plantas está intimamente relacionada com a ocupação gradual dos ambientes terrestres. Como vimos anteriormente, as plantas avasculares e as vasculares compartilham um ancestral imediato comum, formando um grupo monofilético, que chamamos de Embryophyta. Todas as plantas apresentam ciclos de vida com alternância de geração, ou seja, uma fase gametofítica e uma fase esporofítica. Nas plantas avasculares, a fase gametofítica era a fase dominante do ciclo de vida e o esporófito dependente do gametófito. Desta maneira, as plantas avasculares investiram na fase produtora de gametas para conquistar os ambientes terrestres, o que justifica, em parte, o pequeno porte destas plantas.
Entre as plantas vasculares, observamos uma importante mudança em termos de ciclo de vida, a fase dominante passa a ser o esporófito, que é pronunciadamente maior que a fase gametofítica. A fase gametofítica é transitória, tem tamanho reduzido e é de vida livre. O esporófito das plantas vasculares produz múltiplos esporângios, enquanto cada esporófito das plantas avasculares produz um único esporângio terminal. Desta forma, nas plantas vasculares o número de esporos produzidos é muito maior. Diferentemente de gametas que precisam de água para ser transportados, os esporos são facilmente dispersados pelo vento e estes possuem paredes que lhes confere resistência contra dessecação. Provavelmente, o investimento das plantas vasculares na fase produtora de esporos na ocupação do ambiente terrestre, tenha lhes possibilitado maior eficiência de dispersão e maior independência da água para reprodução, uma vez que a fase gametofítica é efêmera.
Quando comparamos as plantas avasculares com os diferentes grupos de plantas vasculares, observamos outra importante modificação em termos de ciclo de vida, a fase gametofítica se torna progressivamente menor e mais protegida. Em algumas linhagens de Lycopodiophyta e em todas as Euphyllophyta, a fase gametofítica se desenvolve endosporicamente, ou seja, internamente às paredes dos esporos, o que representa uma proteção extrema desta fase. Nas angiospermas, o gametófito feminino é tão reduzido que chega a presentar apenas sete células com oito núcleos (saco embrionário) e o gametófito masculino, duas células, com três núcleos. Nas Espermatófitas, observamos ainda outra adaptação, o surgimento das sementes, que são unidades de dispersão do embrião providas de reservas nutricionais e revestidas por tecidos que protegem contra a dessecação no meio. Tudo isto reflete a adaptação das plantas às adversidades que o meio terrestre lhes impôs.
As plantas vasculares compartilham uma característica derivada muito importante para a adaptação ao ambiente terrestre: apresentam células condutoras lignificadas, o que aumenta a eficiência de transporte de água a longas distâncias. Estas células são as traqueídes e elementos de vaso do xilema.
As partes aéreas e as partes subterrâneas das primeiras plantas vasculares são estruturalmente muito semelhantes. Raízes e caules tornaram-se progressivamente mais especializados, sendo as raízes órgãos de fixação e absorção de água e sais minerais, e o caule na sustentação. Tal progressão funcional foi acompanhada também de uma diferenciação anatômica do estelo. O estelo corresponde ao arranjo dos tecidos vasculares em um órgão. Assim, inicialmente caules e raízes possuíam organização do estelo do tipo protostélica, na qual os tecidos vasculares estão organizados formando um cilindro vascular maciço que ocupa o centro do órgão. A partir de Monilophyta, as raízes apresentam estrutura protostélica, enquanto os caules passam a exibir uma organização do tipo sifonostélica, na qual os tecidos vasculares formam anéis que circundam uma medula parenquimática central, ou eustélica, na qual os tecidos vasculares formam cordões (feixes vasculares), que contornam uma medula parenquimática que ocupa o centro do órgão.
As primeiras plantas vasculares também não apresentavam folhas, assim, a função fotossintética era realizada pelo caule. Ao longo da evolução das plantas vasculares, observamos o desenvolvimento de apêndices caulinares que se especializaram na fotossíntese. Estes apêndices podem ser chamados de micrófilos, na linhagem Lycopodiophyta ou de megáfilos em Euphyllophyta, que é um grupo monofilético formado pelo Filo Monilophyta, pelas Gimnospermas e Angiospermas. Os micrófilos são estruturas laminares, que lembram folhas e são geralmente pequenas, e que possuem uma única nervura que promove sua irrigação. Já os megáfilos são as folhas verdadeiras, que apresentam um sistema complexo de nervuras principais e secundárias que as irrigam.