Evolução: Plantas com Sementes e Angiospermas
Bruno S.
em 10 de Março de 2016

Mas afinal, o que são e pra que servem as pétalas nas flores?

 

Antes de responder essa pertinente pergunta, vamos voltar lá no início da evolução das plantas terrestres.

 

Há muito tempo atrás, mais exatamente há cerca de 400 milhões de anos (provavelmente no Siluriano), as plantas vasculares mais simples começaram a aparecer de forma evidente na Terra. Devemos relembrar que plantas vasculares são aquelas que apresentam os vasos condutores xilema (seiva bruta) e floema (seiva elaborada). Pois bem, os anos (milhões) seguintes foram de uma enorme diversificação dessa classe de plantas, gerando diversas linhagens.

 

Uma dessas linhagens deu origem às plantas que hoje estudamos com o nome de "pteridófitas", o grupo das samambaias e das licófitas. Dentro da linhagem das pteridófitas divergiu um outro grupo de plantas cuja principal característica era a formação de sementes. Mas calma, não é ainda que a história das flores começa.

 

Este grupo de plantas com sementes, surgido no Devoniano tardio (350 milhões de anos atrás), ainda divergiu muitas e muitas vezes antes do surgimento da flor. Nesta mesma época, a Terra havia acabado de passar por um dos seus cinco grandes períodos de extinção em massa. Muitos cientistas acreditam que os saltos evolutivos ocorreram de forma mais proeminente após grandes eventos de extinção em massa na Terra. Foi nesse cenário caótico que as plantas com sementes puderam exibir todo seu esplendor e resistência dentro de uma noz.

 

As plantas com sementes: Gimnospermas e a anemofilia. 

 

É interessante notar que após a grande extinção em massa do Devoniano tardio a vida conseguiu achar um caminho pra diversificar-se novamente. Essa também foi a época em que os peixes placodermos perderam sua "coroa" para os gnatostomados mais atualmente diversos, os peixes ósseos. Nessa época e em boa parte do Carbonífero (318 milhões de anos), o ambiente terrestre era dominado por artrópodes, principalmente as primeiras linhagens de insetos, e anfíbios. A flora era composta por samambaias e licófitas gigantes que formavam extensas florestas pantanosas, ingredientes perfeitos para a vida de "pteridófitas" ainda dependentes de água para sua reprodução. A existência de tanta biomassa em terrenos alagadiços gerou extensas jazidas de carvão vegetal, fato este que originou o nome do período.

 

O surgimento da semente foi um golpe de mestre que garantiu a rápida dominância das plantas com semente no fim do Carbonífero e início do Permiano (280 milhões de anos). As grandes florestas de licófitas e samambaias foram suplantadas pela exuberância das lenhosas gimnospermas, a maior linhagem de plantas com sementes da época. A vantagem oriunda do surgimento da semente era espetacular: o embrião, protegido por uma testa rígida que impedia a perda de água e o ataque de predadores, parecia suportar qualquer novo ambiente inóspito, inclusive aquele que costumava predominar logo após um evento cataclísmico.

 

Mas a reprodução ainda era muito limitada: a maioria das plantas com sementes era anemófila. Isto é, a polinização, que daria origem ao embrião protegido na semente, era feita apenas através do vento. As cicadófitas, grupo dentro das gimnospermas cujos representantes atuais apresentam polinização simples por insetos, surgiram no Permiano (250 milhões de anos) e foram extremamente abundantes nesse período. Apesar da reprodução ser mais eficiente, pois a polinização por insetos e outros agentes móveis aumenta e muito a área reprodutiva da espécie, ainda faltava algo. Foi então que no Cretáceo, a flor surgiu, há 135 milhões de anos atrás.

 

A flor, a cor e o sabor.

 

O surgimento da flor é mais complexo do que parece. Para que tenhamos uma flor são necessários alguns elementos básicos: um ovário fechado, contendo um ou mais óvulos, e verticilos. O óvulo já existia nas plantas com sementes. Aliás era ele que originava a semente após ser fecundado. Sem óvulo, não há semente. Nas Gimnospermas não havia um mecanismo eficiente que envolvesse e protegesse o óvulo, principalmente após a fecundação. E é por este mesmo motivo que outra característica das plantas com flor, o fruto, simplesmente não existia antes do surgimento delas. "NÃO EXISTIA FRUTO NAS GIMNOSPERMAS?" A resposta é não. Na verdade, assim como o surgimento da semente foi dependente do surgimento do óvulo, o surgimento do fruto é a mesma coisa que o surgimento da flor. E nas plantas com flor (angiospermas), provavelmente, esse foi o primeiro passo da sua evolução.

 

Archaefructus é o fóssil mais bem documentado entre as linhagens de angiospermas ancestrais. Ele não possuía pétalas nem sépalas, os chamados verticilos "estéreis" da flor - ou seja, estruturas da flor que não possuem função reprodutiva. O Archaefructus poderia nos indicar qual seria o estado mais "primitivo" da linhagem que deu origem a todas as angiospermas, atuais e extintas.

 

A "angiosperma primitiva" não possuía o conjunto de verticilos "estéreis", o perianto. Apesar disso, todas as linhagens atuais de angiospermas possuem perianto, ou pelo menos vestígios dele. A linhagem mais antiga das angiospermas vivas, a família Amborellaceae, constituída de apenas uma espécie, possui um perianto confuso, sem distinção do que é pétala e do que é sépala. Normalmente, as sépalas formam uma proteção externa, que envolve o ovário e forma o Cálice. Enquanto as pétalas são mais internas e formam a Corola. Mas em Amborellaceae, aparentemente, o perianto é indistinto, sem separação entre cálice e corola. Esta tendência continuou nas linhagens chamadas "basais", formadas pelas Nympheales (as ninfeias), Austrobaileyales e o clado das Magnolídeas, que incluem o Abacate (Laurales) e a Pimenta-do-reino (Piperalles). Em algumas dessas linhagens, as sépalas e pétalas presentes, na verdade, são verticilos apenas aparentemente distintos, por causa de sua coloração diferenciada, não possuindo estruturas internas ou anatômicas que realmente possam diferi-las. Por isso, as "pétalas" encontradas em Nympheales, por exemplo, nada mais são que sépalas coloridas.

 

Porém, as pétalas verdadeiras presentes na maioria esmagadora das angiospermas possuem uma diferença crucial: enquanto em sépalas o número de feixes vasculares que "alimentam" a planta são três ou mais, nas pétalas normalmente só possuem um feixe. Essa característica das pétalas também está presente nos estames, os verticilos reprodutivos da flor. Mais algumas características unem pétalas e estames: ambos são decíduos, caindo logo após a reprodução; são mais delgados, possuem uma base estreita e seu crescimento é mais lento que os das sépalas e folhas. Por causa destas e outras evidências evolutivas, inclusive moleculares, há um consenso no meio botânico de que, pelo menos nas maiores linhagens de eudicotiledôneas, as pétalas surgiram de estames que perderam a função reprodutiva. De qualquer forma, o surgimento da pétala, tanto como uma sépala colorida quanto como um estame estéril modificado, parece ter um objetivo em comum: atrair polinizadores.

 

É aí que entra o motivo da explosão de diversificação das chamadas eudicotiledôneas-núcleo (core eudicots), o clado com maior número de espécies entre as angiospermas atualmente. Muitos pesquisadores acreditam que houve um grande salto evolutivo entre as chamadas eudicotiledôneas mais basais (com perianto indistinto) para as eudicotiledôneas-núcleo (com pétalas e sépalas bem diferenciadas). E mais: as pétalas coevoluíram junto a muitos grupos de polinizadores diferentes durante esse salto. "O QUE ISSO SIGNIFICA?" Simplesmente que se as pétalas não existissem, muitos dos animais polinizadores que conhecemos hoje (borboletas, pássaros, abelhas, besouros, etc) também não existiriam. Isso também significa que muitos frutos que nos alimentamos hoje, e que são originados de polinização por esses animais, como por exemplo, amêndoas, maçãs, laranjas, morangos, também não existiriam. Pode parecer exagero, mas hoje se sabe que a polinização por animais é capaz de gerar frutos maiores, mais chamativos e, consequentemente, mais evolutivamente vantajosos. O salto evolutivo que deu origem às pétalas diferenciadas parece ter ocorrido de duas formas: ou pelas altas taxas de extinção da época da diversificação - provavelmente a partir da época da queda do famoso meteoro no fim do Cretáceo, além de outras extinções em massa menos intensas - ou pode ter havido uma irradiação de linhagens abrupta justamente nos grupos mais basais. Os candidatos a "elo perdido" entre o grupo sem pétala e o grupo com pétala (core-eudicots) são poucos e ainda há muita controvérsia no meio científico se alguma linhagem atual pode realmente explicar o que aconteceu. 

 

Respondendo: Pétalas são verticilos estéreis, em sua maioria originadas de estames, que apresentam uma novidade evolutiva importantíssima tanto para as plantas como um todo, como para outros seres vivos que delas, direta ou indiretamente, dependem. Incluindo nós.  

 

Referências: Pough et al., 2006; Raven et al., 2014; Ronse-De-Craene, 2007
Fontes: http://g1.globo.com/natureza/noticia/2013/12/polinizacao-por-abelhas-gera-frutas-mais-duradouras-explica-pesquisa.html
http://londrinstant.blogspot.com.br/2015/06/a-extincao-do-devoniano-viu-os-oceanos.html

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