Evolução das sementes

Doutorado em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente (Instituto de Botânica-SP, 2012)
Mestrado em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente (Instituto de Botânica-SP, 2007)
Graduação em Ciências Biológicas (Universidade de Guarulhos, 2003)

Licófitas e samambaias são plantas vasculares (traqueófitas) que não produzem sementes como as atuais gimnospermas e angiospermas. Com relação ao ciclo de vida, o esporófito é totalmente independente do gametófito. A fase que predomina a partir destas plantas é o esporófito, agora ramificado e produtor de maior quantidade de esporos através de esporângios.

As primeiras plantas vasculares, incluindo fósseis, eram plantas homosporadas, pois produziam apenas um tipo de esporos; condição atual da maioria das samambaias e algumas licófitas. A homosporia é responsável pela origem de gametófitos bissexuados, ou seja, plantas com estruturas femininas e masculinas separadas. Porém, os esporófitos da maioria das samambaias são heterozigotos e alguns mecanismos de reprodução dificultam a autofecundação destes organismos.

Algumas licófitas, assim como poucas samambaias e todas as plantas vasculares apresentam a condição heterospórica, onde há produção de dois tipos diferentes de esporos. Acredita-se que as sementes surgiram de um tipo particular de heterosporia, uma das condições considerada responsável pela permanência da flora na atualidade. A semente é o óvulo da planta que se desenvolveu, contém reserva energética disponibilizada pelo megagametófito (gameta feminino) que serve de alimento ao embrião, assim como o protege. Essa condição permite que a semente fique por longos períodos em estado de dormência.

Atualmente, as plantas vasculares e produtoras de sementes estão divididas em quatro grandes grupos, Coniferophyta (coníferas), Cycadophyta (cicadófitas), Ginkgophyta (ginkgófita), Gnethophyta (gnetófitas) e Anthophyta (antófitas). As gimnospermas (do grego, gymnos = nu e sperma = semente) reúnem os quatro primeiros grupos, enquanto que as angiospermas representam as plantas com flores. Gimnospermas (gymnos = nu e sperma = semente) é um termo de origem grega, utilizado por convenção para indicar plantas que não produzem flores ou frutos como as angiospermas (angeion = urna e sperma = semente).

A história evolutiva das gimnospermas ainda é controvérsia e alguns especialistas não concordam que o grupo possua ancestral comum (grupo monofilético).

As gimnospermas, assim como as angiospermas não necessitam da água para o processo de fecundação, pois os gametas masculinos não possuem flagelos, exceto em cicadófitas e ginkgófitas, cuja condição é uma transição das samambaias e licófitas. Contudo, a maioria das gimnospermas apresentam microgametófitos (gametas masculinos) desenvolvidos em grão de pólen encontram o gameta feminino (megagametófito) desenvolvido em oosfera, primeiramente com o auxílio do vento e posteriormente, com a formação do tubo polínico. A semente surge após a fecundação entre o grão de pólen e da oosfera. O ciclo de vida das gimnospermas é considerado lento, pois pode durar até um ano entre a polinização e a fecundação; a formação da semente pode levar cerca de três anos. Em angiospermas, o ciclo de vida é mais rápido e pode ocorrer em algumas semanas, pois a polinização se tornou diversificada, agora com auxílio de animais favorecendo eventos de especiação.

As angiospermas possuem cerca 300 mil espécies, enquanto as gimnospermas apresentam 840 espécies atuais. Além de produzirem sementes, as angiospermas desenvolveram flores e frutos, com ciclo de vida distinto quando comparado a outras plantas. Especialistas defendem o monofiletismo do grupo se baseando em características distintas do grupo. A polinização e a dispersão de sementes são indícios do sucesso das angiospermas desde o Cretáceo Inferior (125 a 130 milhões de anos).

Bibliografia recomendada:

http://tolweb.org/Eukaryotes/3 (consultado em setembro de 2018)

L. Schwartzbeg: A beleza oculta da polinização em: https://www.ted.com/talks/louie_schwartzberg_the_hidden_beauty_of_pollination?language=pt-br (consultado em setembro de 2018)

Evert, R.F. & Eichhirn, S.E. 2014. Raven/ Biologia Vegetal. 8ª edição, Guanabara Koogan, Rio de Janeiro, 856p.

Judd, W.S., Campbell, C.S., Stevens, P.F. & Donoghue, M.J. 2009. Sistemática vegetal: um enfoque filogenético. Artmed, 3ª. edição, Porto Alegre, RS. 632p.