Biodiversidade e Ambiente I

Transcrição

1 Biodiversidade e Ambiente I Capt IV - A evolução da vida na Terra

2 Plantas com Flôr O ciclo de vida das angiospérmicas A microsporógenese. Grãos de pólen. Tipos de grão de pólen. Estrutura do óvulo e formação do ovário. Síndromas reprodutivos e sua evolução Evolução do processo reprodutivo nas Angiospérmicas Endosperma: diplóide e triplóide Filogenia das Angiospérmicas Diversidade de formas e de flores

3 Era Período Época Milhões de anos Eventos climáticos e físicos Vida Vegetal /Tipo de paisagem Vida Animal Recente 0.01 Flutuações climáticas frias a amenas. Quatro eventos glaciais Origem da agricultura e melhoramento genético Idade do Homem Pleistocénico 1.8 Quaternário Pliocénico 5.3 Miocénico Cenozóico 23.8 Oligocénico 33.7 Terciário Eocénico 54.8 Paleocénico 65 Cretácico 144 Mesozóico Jurássico 206 Triássico 248 Pérmico 290 Carbónico 354 Devónico Paleozóico 417 Silúrico 443 Clima frio. Glaciação no Hemisfério N. Junção da América do N e do S por elevação do Panamá Iniciam-se glaciações extensas no Hemisfério Sul Separação da Amérca do Sul e Antártida. Formação dos Alpes e Himalaias. Arrefecimento do clima Clima ameno a sub-tropical. Separação da Austrália e Antártida. India colide com a Ásia. Clima ameno a frio. Desaparecimento de mares continentais Clima húmido e quente. Nível do mar alto. Separação da América e África Clima quente. Deriva Atlântica. Mares anóxicos. Gondwana e Laurasia Arrefecimento do clima. Zonas acentuadamente áridas e montanhosas. Pangea no Hemisfério Norte Glaciação extensa no Hemisfério Sul. Continente no Hemisfério Sul. Orogenia dos apalacianos Clima subtropical. Nível do mar alto. Formação de depósitos de carvão.início da fusão dos continentes. Clima quente e seco. Continentes com alguma orogenia. Aquecimento. Continentes sem relevo. Fragmentação da Gondwana. CO 2 baixo Formação dos desertos Grandes extensões de pastagens e redução das florestas Especiação das Angiospérmicas Diversificação nas Angiospérmicas. Formam-se manchas de pastagens Derivação nas Angiospérmicas. Polinização especializada. Primeiras Angiospérmicas. Gimnospérmicas Gimnospérmicas. Cicadáceas Progimnospérmicas. Bennettitales Plantas com sementes. Progimnospérmicas Primeiras sementes. Primeiras folhas. Fetos arbóreos. Zonas pantanosas. Diversificação das plantas vasculares sem sementes Rhyniophyta. Grupos modernos de algas e fungos Grandes carnívoros. Hominídeos Herbívoros Primatas semelhantes a macacos Radiação dos mamíferos e aves. Primeiros mamíferos insectívoros. Primatas. Extinção dos dinossáurios. Terceira radiação dos insectos: especialização e diversificação Idade dos dinossáurios. Primeiros mamíferos e aves Primeiros dinossáurios Idade dos répteis. Declínio dos anfíbios. Segunda radiação dos insectos (metamorfoses) Idade dos anfíbios. Primeiros réteis. Primeira radiação dos insectos (formação das asas). Idade dos peixes, primeiros anfíbios e insectos Invasão dos primeiros artrópodes Ordovício 490 Arrefecimento. Glaciação. Mares cobrindo os continentes. Nìvel do mar baixo. Concentração de O 2 mais elevada. Diminuição de CO2 Invasão da Terra pelas plantas Diversificação dos moluscos Câmbrico 543 PreCâmbrico ~ 3500 Clima quente e seco, CO 2 elevado Diversificação das algas. Primeiros fungos Diversificação dos invertebrados Arrefecimento do planeta. Massa Origem dos eucariotas. Cianobacterias. continental (Gondwana) equatorial. Origem da vida Baixa concentração de O 2

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6 Ciclo de vida das Angiospérmi cas

7 Evolução dos síndromas reprodutivos - Gimnos e Angiospermicas A- reprodução mais rápida B - gametófitos mais pequenos C - sifonogamia (cel. Espermática não móvel) D - retenção alveolar E - dupla fertilização F - posterior redução do gametófito feminino G - especialização parcial dos gametófitos H - perda dos arquegónios I - triploidia

8 Microsporogénese e grãos de pólen tapetum

9 Microgametófito/grão de pólen Núcleo do tubo Núcleo generativo

10 Grãos de pólen Fig raven + Fig 19.20

11 Grãos de pólen

12 Óvulo, ovário e flôr óvulo Estigma Estilete Antera Filete Ovário Pépala Secção de corte Receptáculo Pedicelo Sépala

13 Tipos de placentação Parietal Axial Central

14 Saco embrionário

15 Sperm cells

16 Óvulo de Angiospérmica

17 Evolução do endosperma e do síndroma reprodutivo gametófito Non-/to cooperative embryo pair from double fertilization Friedman, 1994, 1995, 2004

18 Características evolutivas do síndroma reprodutivo das Angiospérmicas Características 1ª Angiosp (20th sec) 1ª Angiosp. (actual) Maior parte Angiosp. Zea mays Arabidopsis thaliana Grão pólen Bicelular Bicelular Bicelular Tricelular Tricelular Gametófito fem. 7 cel., 8 4 cel., 4 7 cel., 8 7 cel., 8 7 cel., 8 nucleos nucleos nucleos nucleos nucleos Endosperma Triploide Diploide Triploide Triploide Triploide Desenvol. Nuclear ou celular Nuclear Nuclear Nuclear endosperma celular Friedman & Williams, Plant Cell 16:

19 Síndroma reprodutivo 1ªs Angiospérmicas Simplificação, redução de tamanho. Dupla fertilização Angiospérmicas Duplicação aparelho reprodutor Gimnospérmicas Gametófito feminino (milhares de células) Gametófito feminino 4 células núcleos Gametófito feminino 7 células núcleos Perda de arquegónios Redução do nº células ovulíferas Eliminação do protalo Endosperma diplóide Endosperma triplóide

20 Evolução do endosperma e do síndroma reprodutivo 1ªs Angiospérmicas Dupla Fertilização?... talvez Endosperma diplóide/triplóide - homologia embrionária? Desenvolvimento modular do gametófito feminino Friedman, 1994, 1995, 2004

21 Duplicação modular Friedman & Williams 2004

22 Duplicação modular ANITA

23 Flores de angiospérmicas ancestrais Amborella trichopoda Nuphar polysepala Kadsura japonica Friedman & Williams 2004

24 Filogenia das Angiospérmicas Evidências moleculares Qui et al

25 Filogenia das Angiospérmicas

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27 Milho Folhas estaminais Milho Folhas carpelares

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30 Monocot e Dicot

31 Características derivadas Sec. XX Muitas flores, indefenidas em nº - O nº de peças florais elevado. Arranjo em espiral. O ovário súpero passou a ser ínfero e o perianto pouco distinto em cálice e corola. A simetria radial ou actinomórfica Poucas flores e em nº definido O nº de peças florais reduzido. O eixo floral encurtou-se. Fusão de peças florais. O ovário ínfero e o perianto tornou-se distinto em cálice e corola. A simetria irregular ou zigomórfica

32 Que características das plantas ancestrais? Sec. XXI Estudos moleculares Estudos fisiológicos Estudos ecológicos Observação e caracterização de fósseis Avaliação dos factores abióticos e bióticos árvore ou herbácea terrestre ou aquática????

33 Conceitos a reter Passos evolutivos na reprodução entre as gimnos e as angiospérmicas Estrutura do microgametófito e do óvulo e sua comparação com o das gimnospérmicas. A dupla fertilização nas Gnetophyta e nas Angiospérmicas e o seu significado evolutivo. O que é o desenvolvimento modular e como se explica a evolução do endosperma de diplóide para triplóide O que é uma flôr e quais as suas principais partes? Que tipo de variações existem na estrutura da flôr. A diversidade de flores As principais diferenças entre monocot e dicot.

34 Referências Raven, Biology of Plants - Angiosperms Capt. 19 Mauseth, Botany - Angiosperms, Capt 25 Friedman & Williams The Plant Cell 16: Friedman Proc. Natl. Acad. Sci. 92: Williams & Friedman Nature 415: