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Como ler uma infocaixa de taxonomiaGimnospermas
Ocorrência: Carbonífero-Presente
Várias gimnospérmicas.
Várias gimnospérmicas.
Classificação científica
Domínio: Eukaryota
Reino: Plantae
Superdivisão: Spermatophyta
(sem classif.) Gimnospermae
Clado: Tracheophyta
Divisões
Pinophyta - Coníferas

Cycadophyta - Cicadáceas
Ginkgophyta - Ginkgo
Gnetophyta - Gnetófitas

Cone de Encephalartos sclavoi, com cerca de 30 cm de comprimento.
Detalhe do cone masculino de uma Gimnosperma da família Cycadaceae (Cycas circinalis).

As gimnospérmicas ou gimnospermas (do grego γυμνός gimnós "nu", σπέρμα spérma "semente") são um grupo de plantas com sementes que não apresentam fruto que envolve a semente, diferenciando-as assim das angiospermas, que têm suas sementes envoltas por um fruto, gerado por um ovário.[1]

As gimnospermas formam o clado Gymnospermae, que inclui as coníferas, cicadófitas, Ginkgo, e as gnetófitas. O termo "gimnosperma" é frequentemente utilizado para se referir a vários grupos de plantas com sementes extintas que possuem uma relação incerta com as gimnospermas e angiospermas modernas. Nesse caso, para especificar o grupo moderno monofilético de gimnospermas, às vezes é usado o termo Acrogymnospermae.

Os ciclos de vida das gimnospermas envolvem alternância de gerações, com uma fase dominante diplóide, o esporófito, e uma fase reduzida haplóide, o gametófito, que é dependente da fase esporofítica.

As gimnospermas e as angiospermas compreendem as espermatófitas ou plantas com sementes. As gimnospermas são subdivididas em cinco clados: Cycadophyta, Ginkgophyta, Gnetophyta, Pinophyta (também conhecido como Coniferophyta) e Pteridospermatophyta, estando este último extinto.[2]

De longe, o maior grupo de gimnospermas vivas são as coníferas (pinheiros, ciprestes e parentes), seguidos por cicadáceas, gnetófitas (Gnetum, Ephedra e Welwitschia), e Ginkgo biloba.

Alguns gêneros apresentam micorrizas, associações fúngicas em suas raízes (como em Pinus), enquanto em alguns outros apresentam pequenas raízes especializadas chamadas raízes coralóides que estão associadas à fixação de nitrogênio cianobactérias (como em Cycas).

Classificação[editar | editar código-fonte]

Formalmente, as gimnospermas vivas têm sido classificadas em um clado chamado "Acrogymnospermae", que forma um grupo monofilético dentro das espermatófitas.[3]

O grupo "Gymnospermae" inclui gimnospérmicas extintas e é considerado parafilético. O registro fóssil de gimnospermas inclui muitos taxa distintos que não pertencem aos quatro grupos modernos, incluindo árvores portadoras de sementes que têm uma morfologia vegetativa semelhante a samambaias (as chamadas "samambaias de sementes" ou pteridospermas).[4] Quando as gimnospermas fósseis são consideradas, tais como Bennettitales, Caytonia e Glossopteridales, as angiospermas estão alojadas dentro um clado gimnospérmico mais alargado, apesar de permanecer pouco claro qual grupo de gimnospermas é o parente mais próximo.

As gimnospermas vivas incluem 12 famílias principais e 83 gêneros que contêm mais de 1000 espécies conhecidas.

Para a mais recente classificação relativa às gimnospermas extantes, lista-se de seguida a que foi elaborada por Christenhusz et al. (2011):[3]

Subclasse Cycadidae

Subclasse Ginkgoidae

Subclasse Gnetidae

Subclasse Pinidae

Agrupamentos extintos[editar | editar código-fonte]

Diversidade e origem[editar | editar código-fonte]

Há mais de 1000 espécies vivas de gimnospermas.[5] Anteriormente, era amplamente aceito que as gimnospermas se originaram no período Carbonífero tardio, mas evidências filogenéticas mais recentes indicam que elas divergiram dos ancestrais de angiospermas no início do Carbonífero.[6][7] A radiação de gimnospermas durante o final do Carbonífero parece ter resultado de todo um evento de duplicação de genoma em torno de 319 ma.[8] As características iniciais das plantas com sementes são evidentes em fósseis progimnospermas do final do período Devoniano por volta de 383 milhões de anos atrás. Tem sido sugerido que durante a era Mesozóica, a polinização de alguns grupos extintos de gimnospermas foi realizada por espécies extintas de Mecoptera, que provavelmente se envolveram em associações mutualísticas com as gimnospermas, muito antes da coevolução semelhante e independente de insetos que se alimentam de néctar em angiospermas.[9][10] Também foram encontradas evidências de que as gimnospermas mesozóicas foram polinizadas por Kalligrammatidae, uma família agora extinta com membros que (em um exemplo de evolução convergente) se assemelhavam às borboletas que surgiram muito mais tarde.[11]

As coníferas são de longe o grupo mais abundante de gimnospermas com seis a oito famílias, com um total de 65 a 70 gêneros e 600 a 630 espécies (696 nomes aceitos).[12] As coníferas são lenhosas e a maioria é perene.[13]

Uses[editar | editar código-fonte]

Gymnosperms have major economic uses. Pine, fir, spruce, and cedar are all examples of conifers that are used for lumber, paper production, and resin. Some other common uses for gymnosperms are soap, varnish, nail polish, food, gum, and perfumes.[14]

Life cycle[editar | editar código-fonte]

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Example of gymnosperm lifecycle

Gymnosperms, like all vascular plants, have a sporophyte-dominant life cycle, which means they spend most of their life cycle with diploid cells, while the gametophyte (gamete-bearing phase) is relatively short-lived. Like all seed plants, they are heterosporous, having two spore types, microspores (male) and megaspores (female) that are typically produced in pollen cones or ovulate cones, respectively. As with all heterosporous plants, the gametophytes develop within the spore wall. Pollen grains (microgametophytes) mature from microspores, and ultimately produce sperm cells. Megagametophytes develop from megaspores and are retained within the ovule. Gymnosperms produce multiple archegonia, which produce the female gamete. During pollination, pollen grains are physically transferred between plants from the pollen cone to the ovule. Pollen is usually moved by wind or insects. Whole grains enter each ovule through a microscopic gap in the ovule coat (integument) called the micropyle. The pollen grains mature further inside the ovule and produce sperm cells. Two main modes of fertilization are found in gymnosperms. Cycads and Ginkgo have flagellated motile sperm[15] that swim directly to the egg inside the ovule, whereas conifers and gnetophytes have sperm with no flagella that are moved along a pollen tube to the egg. After syngamy (joining of the sperm and egg cell), the zygote develops into an embryo (young sporophyte). More than one embryo is usually initiated in each gymnosperm seed. The mature seed comprises the embryo and the remains of the female gametophyte, which serves as a food supply, and the seed coat.[16]

Genetics[editar | editar código-fonte]

The first published sequenced genome for any gymnosperm was the genome of Picea abies in 2013.[17]

Referências

  1. ↑ «Gymnosperms of Northeastern Wisconsin». Uwgb.edu. Consultado em 31 de maio de 2009 
  2. ↑ Raven, P.H. (2013). Biology of Plants. [S.l.]: New York: W.H. Freeman and Co. 
  3. ↑ a b Christenhusz, M.J.M., J.L. Reveal, A. Farjon, M.F. Gardner, R.R. Mill, and M.W. Chase (2011). A new classification and linear sequence of extant gymnosperms. Phytotaxa 19:55-70. http://www.mapress.com/phytotaxa/content/2011/f/pt00019p070.pdf
  4. ↑ Hilton, Jason; Bateman, Richard M. (Janeiro 2006). «Pteridosperms are the backbone of seed-plant phylogeny 1». The Journal of the Torrey Botanical Society (em inglês). 133 (1): 119–168. doi:10.3159/1095-5674(2006)133[119:PATBOS]2.0.CO;2 
  5. ↑ Erro de citação: Etiqueta <ref> inválida; não foi fornecido texto para as refs de nome TPL
  6. ↑ Li, Hong-Tao; Yi, Ting-Shuang; Gao, Lian-Ming; Ma, Peng-Fei; Zhang, Ting; Yang, Jun-Bo; Gitzendanner, Matthew A.; Fritsch, Peter W.; Cai, Jie; Luo, Yang; Wang, Hong (May 2019). «Origin of angiosperms and the puzzle of the Jurassic gap». Nature Plants (em inglês). 5 (5): 461–470. PMID 31061536. doi:10.1038/s41477-019-0421-0  Verifique data em: |data= (ajuda)
  7. ↑ Morris, Jennifer L.; Puttick, Mark N.; Clark, James W.; Edwards, Dianne; Kenrick, Paul; Pressel, Silvia; Wellman, Charles H.; Yang, Ziheng; Schneider, Harald; Donoghue, Philip C. J. (6 de março de 2018). «The timescale of early land plant evolution». Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 115 (10): E2274–E2283. Bibcode:2018PNAS..115E2274M. PMC 5877938Acessível livremente. PMID 29463716. doi:10.1073/pnas.1719588115Acessível livremente 
  8. ↑ Jiao, Yuannian; Wickett, Norman J.; Ayyampalayam, Saravanaraj; Chanderbali, André S.; Landherr, Lena; Ralph, Paula E.; Tomsho, Lynn P.; Hu, Yi; Liang, Haiying; Soltis, Pamela S.; Soltis, Douglas E. (10 de abril de 2011). «Ancestral polyploidy in seed plants and angiosperms». Nature. 473 (7345): 97–100. Bibcode:2011Natur.473...97J. PMID 21478875. doi:10.1038/nature09916 
  9. ↑ Ollerton, J.; Coulthard, E. (2009). «Evolution of Animal Pollination». Science. 326 (5954): 808–809. Bibcode:2009Sci...326..808O. PMID 19892970. doi:10.1126/science.1181154 
  10. ↑ Ren, D; Labandeira, CC; Santiago-Blay, JA; Rasnitsyn, A; et al. (2009). «A Probable Pollination Mode Before Angiosperms: Eurasian, Long-Proboscid Scorpionflies». Science. 326 (5954): 840–847. Bibcode:2009Sci...326..840R. PMC 2944650Acessível livremente. PMID 19892981. doi:10.1126/science.1178338 
  11. ↑ Labandeira, Conrad C.; Yang, Qiang; Santiago-Blay, Jorge A.; Hotton, Carol L.; Monteiro, Antónia; Wang, Yong-Jie; Goreva, Yulia; Shih, ChungKun; Siljeström, Sandra; Rose, Tim R.; Dilcher, David L.; Ren, Dong (2016). «The evolutionary convergence of mid-Mesozoic lacewings and Cenozoic butterflies». Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 283 (1824). 20152893 páginas. PMC 4760178Acessível livremente. PMID 26842570. doi:10.1098/rspb.2015.2893 
  12. ↑ Catalogue of Life: 2007 Annual checklist – Conifer database Arquivado em janeiro 15, 2009, no Wayback Machine
  13. ↑ Campbell, Reece, "Phylum Coniferophyta."Biology. 7th. 2005. Print. P.595
  14. ↑ Biswas, C.; Johri, B.M. (1997). «Economic Importance». The Gymnosperms (PDF). [S.l.]: Springer, Berlin, Heidelberg. pp. 440–456. ISBN 978-3-662-13166-4. doi:10.1007/978-3-662-13164-0_23 
  15. ↑ Southworth, Darlene; Cresti, Mauro (September 1997). «Comparison of flagellated and nonflagellated sperm in plants». American Journal of Botany. 84 (9): 1301–1311. JSTOR 2446056. PMID 21708687. doi:10.2307/2446056. Consultado em 26 March 2022  Verifique data em: |acessodata=, |data= (ajuda)
  16. ↑ Walters, Dirk R Walters Bonnie By (1996). Vascular plant taxonomy. Dubuque, Iowa: Kendall/Hunt Pub. Co. p. 124. ISBN 978-0-7872-2108-9. Gymnosperm seeds.  Verifique o valor de |url-access=registration (ajuda)
  17. ↑ Nystedt, B; Street, NR; Wetterbom, A; et al. (May 2013). «The Norway spruce genome sequence and conifer genome evolution». Nature. 497 (7451): 579–584. Bibcode:2013Natur.497..579N. PMID 23698360. doi:10.1038/nature12211Acessível livremente  Verifique data em: |data= (ajuda)
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