Planta

As plantas são um dos seis grandes grupos (reinos) de seres vivos. Elas são eucariotas autotróficas, o que significa que possuem células complexas, e fazem seu próprio alimento. Normalmente não podem se mover (sem contar o crescimento).

As plantas incluem tipos familiares tais como árvores, ervas, arbustos, gramíneas, videiras, samambaias, musgos e algas verdes. O estudo científico de plantas, conhecido como botânica, identificou cerca de 350.000 espécies de plantas existentes (vivas). Os fungos e as algas não verdes não são classificados como plantas.

A maioria das plantas cresce no solo, com caules no ar e raízes abaixo da superfície. Algumas flutuam na água. A parte da raiz absorve água e alguns nutrientes que a planta precisa para viver e crescer. Estes sobem no caule e alcançam as folhas. A evaporação da água dos poros nas folhas puxa a água através da planta. Isto é chamado de transpiração.

Uma planta precisa de luz solar, dióxido de carbono, minerais e água para fazer alimentos por fotossíntese. Uma substância verde nas plantas chamada clorofila prende a energia do Sol necessária para fazer alimentos. A clorofila é encontrada principalmente nas folhas, dentro dos plastídeos, que estão dentro das células da folha. A folha pode ser pensada como uma fábrica de alimentos. As folhas das plantas variam em forma e tamanho, mas elas são sempre o órgão vegetal mais adequado para capturar a energia solar. Uma vez que o alimento é feito na folha, ele é transportado para as outras partes da planta, tais como caules e raízes.

A palavra "planta" também pode significar a ação de colocar algo no chão. Por exemplo, os agricultores plantam sementes no campo.

A fotossíntese é um processo que é realizado pelas folhas da planta. As folhas são as únicas partes de uma planta que podem fazer este processo (como elas se adaptaram). Isto também é conhecido como como a planta obtém seu alimento. Você pode tornar o processo mais rápido adicionando mais CO2, luz e clorofila.

Folhas verdes e flores amarelas de uma planta de narciso
Folhas verdes e flores amarelas de uma planta de narciso

Tipos de plantas

Algas verdes:

Plantas terrestres (embriófitas)

  • Plantas não vasculares (bryophytes):
    • Fígados
    • Mosses
    • Hornworts
    • †Horneophytopsida
  • Plantas vasculares (traqueófitas)
    • Lycopodiophyta-clubmosses
    • Pteridófita: as samambaias
      • Pteridopsida: as samambaias típicas
      • Sphenopsida: os rabos de cavalo
      • Marattiopsida: um grupo divergente de samambaias
      • Psilotopsida: grupo irmão de todas as outras samambaias
    • †Rhyniophyta-rhyniophytes
    • †Zosterophyllophyta-zosterofilas
    • †Trimerophytophyta-trimerófitos
    • †Progymnospermophyta
    • Plantas de sementes (espermatófitas)
      • †Pteridospermatophyta: as samambaias de semente
      • Pinophyta: as coníferas
      • Cycadophyta: as cycadophyta
      • Ginkgophyta: os ginkgos
      • Gnetophyta: grupo irmão para as Angiospermas
      • Magnoliophyta ou Angiospermas (plantas floríferas)
  • †Nematophytes

A fábrica de alimentos da fábrica

Pelo menos algumas células vegetais contêm organelas fotossintéticas (plastídeos) que lhes permitem fazer alimentos para si mesmos. Com a luz solar, água e dióxido de carbono, os plastídeos produzem açúcares, as moléculas básicas necessárias para a planta. O oxigênio livre (O2) é produzido como um subproduto da fotossíntese.

Mais tarde, no citoplasma celular, os açúcares podem ser transformados em aminoácidos para proteínas, nucleotídeos para DNA e RNA, e carboidratos como o amido. Este processo necessita de certos minerais: nitrogênio, potássio, fósforo, ferro e magnésio.

Nutrientes vegetais

A nutrição vegetal é o estudo dos elementos químicos que são necessários para o crescimento das plantas.

Macronutrientes:

  • N = Nitrogênio (Carboidratos)
  • P = Fósforo (ATP e o ciclo energético)
  • K = Potássio (regulação da água)
  • Ca = Cálcio (transporte de outros nutrientes)
  • Mg = Magnésio (enzimas)
  • S = Enxofre (alguns aminoácidos)
  • Si = Silício (paredes celulares)

Os micronutrientes (oligoelementos) incluem:

  • Cl = Cloro (osmose e equilíbrio iônico)
  • Fe = Ferro (fotossíntese e co-fator enzimático)
  • B = Boro (transporte de açúcar e divisão celular)
  • Mn = Manganês (cloroplastos de construção)
  • Na = Sódio (vários)
  • Zn = Zinco (muitas enzimas)
  • Cu = Cobre (fotossíntese)
  • Ni= Níquel (uma enzima)
  • Mo = Molibdênio (co-fatores enzimáticos)
Cloroplastos visíveis nas células de Plagiomnium affine
Cloroplastos visíveis nas células de Plagiomnium affine

Raízes

As raízes das plantas desempenham duas funções principais. Primeiro, elas ancoram a planta ao solo. Segundo, absorvem a água e vários nutrientes dissolvidos na água do solo. As plantas utilizam a água para fazer alimentos. A água também fornece apoio à planta. As plantas que carecem de água tornam-se muito mancas e seus caules não conseguem sustentar suas folhas. As plantas especializadas em áreas desérticas são chamadas xerófitas ou freatófitas, dependendo do tipo de crescimento das raízes.

A água é transportada das raízes para o resto da planta através de recipientes especiais na planta. Quando a água chega às folhas, parte dela evapora para o ar. Muitas plantas precisam da ajuda de fungos para que suas raízes funcionem corretamente. Esta planta/fungi simbiose é chamada de micorriza. As bactérias rizóbias nos nódulos radiculares ajudam algumas plantas a obter nitrogênio.

Reprodução de plantas floridas

Flores e polinização

As flores são o único órgão reprodutor das plantas floridas (Angiospermas). As pétalas de uma flor são frequentemente coloridas e perfumadas para atrair insetos e outros polinizadores. O estame é a parte macho da planta. É composto do filamento (um talo) que segura a antera, que produz o pólen. O pólen é necessário para que as plantas produzam as sementes. O carpelo é a parte fêmea da flor. A parte superior do carpelo contém o estigma. O estilo é o pescoço do carpelo. O ovário é a área inchada na parte inferior do carpelo. O ovário produz as sementes. A sépala é uma folha que protege uma flor como um botão.

O processo pelo qual o pólen é transferido de uma flor para outra é chamado de polinização. Esta transferência pode acontecer de diferentes maneiras. Insetos como as abelhas são atraídos por flores brilhantes e perfumadas. Quando as abelhas entram na flor para colher o néctar, o pólen espinhoso gruda em suas pernas traseiras. O estigma pegajoso em outra flor captura o pólen quando a abelha pousa ou voa perto dela.

Algumas flores usam o vento para transportar pólen. Seus estames balançantes produzem muito pólen que é leve o suficiente para ser carregado pelo vento. Suas flores são geralmente pequenas e não muito coloridas. Os estigmas dessas flores são emplumados e pendurados fora da flor para capturar o pólen à medida que ela cai.

Viajantes das sementes

Uma planta produz muitos esporos ou sementes. Plantas inferiores, como musgo e samambaias produzem esporos. As plantas de sementes são as Gimnospérmicas e as Angiospérmicas. Se todas as sementes caíssem no chão além da planta, a área poderia se tornar superlotada. Pode não haver água e minerais suficientes para todas as sementes. As sementes geralmente têm alguma forma de chegar a novos lugares. Algumas sementes podem ser dispersas pelo vento ou pela água. As sementes dentro dos frutos suculentos são dispersas após serem comidas. Algumas vezes, as sementes aderem aos animais e são dispersas dessa forma.

Fósseis

A questão dos primeiros fósseis de plantas depende do que se entende pela palavra "planta".

  1. Se por plantas entendemos fototrofos usando clorofila, então as cianobactérias nos estromatólitos são os primeiros fósseis, há 3.450 milhões de anos (mya) no eon Arqueano. A notável precisão é possível porque os fósseis foram ensanduichados entre fluxos de lava que poderiam ser datados com precisão a partir de cristais de zircônio embutidos.
  2. Se por plantas incluirmos todos os tipos de algas, então as primeiras algas vermelhas conhecidas viveram há 1,6 bilhões de anos. Fósseis delas foram encontradas recentemente na Índia.
  3. Se por plantas entendemos plantas verdes, Viridiplantae, então os primeiros fósseis são algas verdes. Esta é provavelmente a posição majoritária entre os botânicos profissionais. Há evidências convincentes para a monofilia das algas verdes e embriófitas carófitas. Há ainda duas opções:
    1. Acritarchs (um grupo de microfósseis com paredes orgânicas) podem ser cistos reprodutivos de algas verdes. Se assim for, eles estão presentes na era Neoproterozóica, 1000 mya.
    2. Caso contrário, há um grande aumento das algas planctônicas em torno de 540 mya no período Cambriano.
  4. Se por plantas entendemos plantas terrestres, os primeiros fósseis estão no Siluriano.

Pelo siluriano, os fósseis de plantas inteiras são preservados, incluindo a licófita Baragwanathia. Do Devoniano, foram encontrados fósseis detalhados de riniófitas. Os primeiros fósseis destas antigas plantas mostram as células individuais dentro do tecido da planta. O período Devoniano também viu a evolução da primeira árvore no registro fóssil, Wattezia. Esta árvore parecida com samambaia tinha um tronco com frondes, e produzia esporos.

As medidas de carvão são uma importante fonte de fósseis de plantas paleozóicas, com muitos grupos de plantas existentes neste momento. Os amontoados de minas de carvão são os melhores lugares para coletar; o carvão em si é os restos de plantas fossilizadas, embora os detalhes estruturais dos fósseis das plantas sejam raramente visíveis no carvão. Na Floresta Fóssil do Parque Victoria em Glasgow, os tocos das árvores Lepidodendron encontram-se em suas posições originais de crescimento.

Árvore vegetal filogenética, mostrando os principais clades e grupos tradicionais. Os grupos monofiléticos estão em preto e os parafiléticos em azul. Diagrama de acordo com a origem simbiogenética das células vegetais, e filogenia de algas, bryophytes, plantas vasculares e plantas floríferas.
Árvore vegetal filogenética, mostrando os principais clades e grupos tradicionais. Os grupos monofiléticos estão em preto e os parafiléticos em azul. Diagrama de acordo com a origem simbiogenética das células vegetais, e filogenia de algas, bryophytes, plantas vasculares e plantas floríferas.

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