EVOLUÇÃO DAS PLANTAS: O COMEÇO DE TUDO. (parte I)

Poucos livros tratam da origem dos organismos fotossintetizantes. Neste texto aponto as teorias que discutem a origem desses organismos fotossintetizantes. Para o presente texto utilizei o livro: Biologia vegetal de Eurico Cabral editora EDUSP.

Os primeiros seres vivos que deram origem as plantas são desconhecidos. Mas teriam sido seres unicelulares capazes de realizar fotossíntese e viviam dentro do mar, se deslocando dentro de massas de água que os carregavam, e possivelmente desenvolveram sensores captadores e direcionadores ao foco de luz para realizar a fotossíntese.

De acordo com a biologia molecular os eucariotos se dividiram em diversas linhagens filogenéticas; Animais, (metazoários invertebrados e vertebrados), fungos, plantas (com clorofila A e B, terrestres e algas verdes), algas vermelhas e estramenopilas ( algas pardas, diatomáceas e outras algas com clorofila A e C).

Segundo o botânico alemão Schimper em 1883, os eucariotos surgiram de endossimbioses múltiplas. No caso da mitocôndria, um protozoário primitivo fagocitou uma bactéria aeróbica e por algum problema enzimático a associação teria sido vantajosa para ambos, as bactérias fagocitadas foram reduzindo, diferenciações de lamelas formam ganhando invaginações da membrana plasmática até se transformarem nessas estruturas nas quais conhecemos hoje.

Essa teoria foi formalizada por Altmann em 1890 e em seguida Mereschkowsky em 1905 afirmou que um procedimento semelhante teria ocorrido com os cloroplastos. Pode-se dizer que as plantas eucariotas podem ser fruto de uma polissimbiose, ou seja, formado por organismos quadrigênomicos, um genoma nuclear do organismo fagocitante e mais três genomas bacterianos: aeróbicos, cianobacterias e espiroquetas. As células clorofiladas teriam surgido de forma autógena, com mudanças graduais em um processo evolutivo lento. As primeiras algas a surgirem foram as Cianobacterias e Proclorofitas estritamente procariotas, posteriormente com a origem dos eucariotos surgiram os outros grupos de algas que são estritamente eucariotas.

Talvez o primeiro avanço na complexidade das plantas tenha sido dado pela formação de indivíduos pluricelulares. A pluralidade nas plantas ainda é um mistério para a ciência, mas algumas hipóteses podem explicar esse primeiro passo.

As primeiras colônias podem ter surgido com a não separação das células filhas após a divisão celular. As células filhas ficaram retidas em uma bainha de mucilagem que envolvia a célula mãe. Isso é uma forte evidencia levando em consideração que em algumas colônias isso realmente acontece. As células são mantidas unidas por uma matriz gelatinosa. Em algumas colônias o número de célula não aumenta com o tempo, essas colônias em que o numero de células é mantido o mesmo do inicio ao fim recebem o nome de cenóbio. Formar colônias pode ser vantajoso em relação a indivíduos isolados.

Muitas vezes é difícil saber se formam realmente uma colônia uma vez que eles podem se apresentar de forma intermediaria, sendo difícil saber se realmente são coloniais ou se apenas estão aglomerados

Alguns representantes ainda vivos parecem demonstrar exemplos dessa transição de unicelular para a pluricelularidade. O Gonium é uma alga verde e apresenta uma colônia simples onde todas as células são iguais e totipotentes.

Gonium sp

Partindo deste ponto não é difícil imaginar que a partir daí a multicelularidade possa ter surgido permitindo a formação de estruturas com morfologias mais variadas, desde as mais comuns nas algas se destaca a formação de filamentos multisseriados passando por diversos tamanhos e formas até estruturas com vários metros de distância. Essa transformação de uma estrutura em forma de talo até estruturas multicelulares pode ter favorecido esses indivíduos quanto a seu metabolismo, aumentando significativamente seu tamanho e favorecendo a fotossíntese.

Nesses organismos avasculares e algas o corpo é chamado de talo, e as células são chamadas de cenócitos. Então refere-se ao grupo Tallophyta organismos simples, com estruturas reprodutoras unicelulares ou multicelulares. Dentre os primeiros multicelulares mais complexos encontram-se organismos formando filamentos apolares, nas quais todas as células são perfeitamente equivalentes sem nenhuma diferenciação celular tanto no ápice quando na base. A multicelularidade tem um valor adaptativo muito forte, pois permite á especialização celular, proporcionando maior eficiência na exploração dos recursos naturais, conquista de nichos, absorção de nutrientes, água, minerais, reserva nutricional, células de reprodução, desenvolvimento do controle de etapa de crescimento, aumento de tamanho e modificações de formas e funções celulares, diferenciação celular para a formação de tecidos e órgãos controlando a morfogênese.

Alga Thallophyta

Os valores são tão fortes que a multicelularidade surgiu independentemente em vários grupos de organismos e não somente nos fungos, animais e vegetais. Em alguns casos não chegou a formar organismos tão complexos, em outros proporcionou adaptações para vida terrestre, complexidade vegetal, aumento de peso e perda de mobilidade. Levou a criação de tecidos meristemáticos localizados em porções estratégicas do organismo que possibilita crescer em diferentes direções.

A diferenciação celular levou a formação de células especializadas em suas extremidades, a basal permitindo a fixação ao solo ganhando o nicho do assoalho dos oceanos formando os primeiros bentônicos.

Mudanças ou variações no plano de divisão celular podem levar posteriormente o talo multicelular a formar ramificações, projeções que permitam a melhor captação de luz solar para realização da fotossíntese. Cabe lembrar que nesses organismos a absorção de nutrientes é realizada pelo talo, uma vez que vivem dentro da água, organismos tem estruturas moles.

Talos ramificados ocorrem praticamente em todas as espécies de algas viventes hoje e até mesmo em fases reprodutivas das briófitas, primeiras plantas a dominar o nicho terrestre. Filamentos multisseriados poderia ser outro passo evolutivo importante uma vez que permitem a formação de estruturas parenquimatosas e pseudoparenquimatosas que elevam a complexidade da anatomia dos vegetais que encontramos, incluindo as algas pardas e as plantas terrestres. Vale lembrar que desta forma as estruturas com maior numero de cloroplasto ficam restritas as camadas celulares mais externas do organismo permitindo a captação de energia enquanto as estruturas parenquimatosas ficam mais restritas as porções mais internas.

Essas projeções podem ser vistas em organismos ainda viventes, como o caso da alga parda Sargassum comum no litoral brasileiro, cujo talo apresenta projeções que lembram folhas. De fato o grupo das algas pardas Fucophycea tem uma diversidade muito grande de morfologias e até mesmo algumas estruturas especializadas na condução de elementos nutritivos. Algumas algas de grandes dimensões tem células especializadas na condução de subst6ancias produzidas pela fotossíntese.

Sargassum vulgare

Estruturas mole são vantajosas dentro do ambienta aquático uma vez que acompanham o movimento das massas de águas, estruturas duras talvez pudessem ser quebradas com o atrito da movimentação de grandes volumes de água. As ramificações do talo se direcionam para cima uma vez que os cenócitos que o compõem podem alterar sua densidade acumulando gases fazendo com quem os ramos se direcionem para cima, em direção a luz. Dados paleontológicos demonstram que esses processos evolutivos possivelmente ocorreram a mais de 400 milhões de anos, entre o Siluriano e Devoniano.

Scritto da Rossetti

Para saber mais:

EVOLUÇÃO DAS PLANTAS: GANHANDO A TERRA, MAS NÃO EM TOTALIDADE.(Parte II) – https://netnature.wordpress.com/2011/02/10/evolucao-das-plantas-ganhando-a-terra-mas-nao-em-totalidade-com-resenha/

EVOLUÇÃO DAS PLANTAS: INDEPENDÊNCIA E RADIAÇÃO. (Parte III) – https://netnature.wordpress.com/2011/02/15/evolucao-das-plantas-independencia-e-radiacao-parte-iii/

ANTENAS VERDES PRODUTORAS DE ENERGIA – PRESSUSPOSTOS EVOLUTIVOS. – https://netnature.wordpress.com/2011/02/01/681/

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