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Blechnum attenuatum e outros fetos crescendo no Passo de Montagu, no Cabo Ocidental. Esta é a fase esporófita do ciclo de vida das samambaias. Foto: Diane Turner, iSpot.

A ficha da edição de Junho de 2016 de Veld &A Flora segue a ficha da edição de Março de 2016 de Veld &A Flora, vol. 102(1), e a edição de Veld &Fichas de Flora sobre a Classificação da Vida no vol. 98(3) Setembro 2012 e Classificação da Planta no vol. 101(4) Dezembro 2015.

Fernas com sori. Foto: Clare Archer, iSpot.

Uma DIVERSIDADE DE FERNAS

Ferns ou Pteridófitas são um grupo de plantas primitivas. Inclui a samambaia familiar com suas graciosas frondes, mas também abrange uma grande diversidade de plantas semelhantes à samambaia que crescem em uma variedade de habitats, desde florestas sombrias e úmidas até desertos. Tal como o musgo e o briofite (Bryophytes), elas não têm sementes, flores ou frutos, e reproduzem-se através de esporos. Eles crescem principalmente em terra seca, mas ainda precisam de água para se reproduzirem. Ao contrário das briófitas, elas possuem um sistema vascular (tecido especializado para o transporte de água e nutrientes – xilema e floema).

Ferns são geralmente referidas como Pteridófitas, que inclui todas as plantas vasculares portadoras de esporos. Em classificações mais antigas estas plantas eram informalmente divididas em ‘fetos verdadeiros’ e ‘aliados da samambaia’. Os ‘aliados da samambaia’ eram os Clubmosses, Spikemosses, Quillworts, Whisk Ferns e Horsetails. Novas pesquisas em biologia molecular exigiram algumas mudanças na classificação da samambaia. Para reflectir com maior precisão as relações evolutivas, os cientistas propõem agora dividir as plantas vasculares portadoras de esporos em dois grupos formais: Lycophytes e Monilophytes.

Lycophytes incluem os Clubmosses, dos quais existem três gêneros na África Austral: Huperzia, Lycopodiella e Lycopodium, Spikemosses que contêm um único gênero Selaginella com dez espécies na África Austral e os Quillworts, que também contêm um único gênero, Isoetes, com pelo menos 14 espécies na África Austral. Este antigo grupo de plantas já foi prolífico com espécies gigantes extintas de Clubmosses que cresceram até 40 m de altura.

Monilófitas incluem os Fetos de Snaketongue, dos quais um género, Ophioglossum, é indígena da África Austral, os Fetos de Whisk, dos quais uma espécie, Psilotum nudum, é indígena da África Austral, os Rabos de Cavalo dos quais uma espécie, o Rabos de Cavalo Africano (Equisetum ramosissimum), é indígena da África Austral, os Fetos da Batata, dos quais apenas uma espécie, Ptisana fraxinea, é indígena da África Austral, e os Fetos Leptosporangiate, que é o maior e mais diversificado grupo que contém cerca de 270 espécies indígenas da África Austral.

A Cavalinha Africana (Equisetum ramosissimum subsp. ramosissimum var. altissimum) é a única espécie de cavalinha na África do Sul. Os esporos são carregados sob esporangióforos nas estruturas cônicas nas pontas de alguns dos caules. Foto: Clare Archer, iSpot.

A maior parte das plantas terrestres reproduzem-se através de duas formas de vida distintas e alternadas: uma fase sexual que produz e liberta gâmetas ou células sexuais e permite a fertilização, e uma fase de dispersão. Trata-se de uma adaptação que liberta as plantas de uma vida debaixo de água e lhes permite viver e reproduzir-se em terra firme. A fase sexual é conhecida como geração GAMETOPHYTE ou haploid (n) e a fase de dispersão é a geração SPOROPHYTE ou diploid (2n).

Em samambaias, a fase de dispersão culmina na produção de esporos haplóides (n) (ou seja, cada esporo tem um único conjunto de cromossomos) que são liberados a partir de cápsulas (esporângios) carregadas na parte inferior das folhas de samambaias. Estes esporos germinam e crescem em plantas minúsculas e de vida livre – o protalo. Esta é a geração sexual (ou gametófita) da planta da samambaia. Haploid (n) células sexuais ou gametas são formadas nos órgãos sexuais (a anterídio e arquegônio) na parte inferior do protalo. Os gametas masculinos (esperma) nadam então em direção aos gametas femininos (ovos) na arquegônia do protalo. Assim, mesmo que os fetos cresçam principalmente em terra, eles ainda precisam da presença de água para facilitar a fertilização. Uma vez feita a fusão do óvulo e do esperma – ou fertilização -, forma-se um zigoto diplóide (2n) com dois conjuntos de cromossomas. O zigoto cresce por divisão celular, num processo chamado mitose, na geração dispersa (ou esporófita) da samambaia, que é a samambaia familiar que vemos crescer por volta de 7443>

As plantas de samambaia esporófita diplóide (2n) produzem esporângios ou cápsulas nas partes inferiores das folhas, nas quais são produzidos esporos haplóides (n). Os pontos pretos que normalmente vemos na folha são soros (soros singulares) que são aglomerados de esporângios. Os esporos dentro das cápsulas sofreram um processo de divisão celular chamado meiose que resulta em quatro células filhas cada uma com metade do número de cromossomos da célula mãe. Os esporos são dispersos e germinam e crescem em plantas gametófitas haplóides – e assim o ciclo continua.

Então embora o gametófito (n) e o esporófito (2n) sejam duas plantas diferentes, em samambaias o esporófito é o que vemos e conhecemos como samambaias. Isto é diferente do ciclo de vida dos musgos, coníferas e plantas floríferas, que são cobertos em folhas de fatos anteriores e posteriores.

algumas samambaias dispensam a fase sexual do ciclo e se reproduzem vegetativamente. Veja ‘As samambaias da natureza selvagem do Ntendeka’ em Veld & Flora 67(4), 118-120, dezembro de 1981.

Na edição de 1981 do Veld & Flora, leia sobre ‘As samambaias da natureza selvagem do Ntendeka’ Veld & Flora 67(4), 118-120. Na edição de 1998, leia sobre ‘As samambaias de Mariepskop’ Veld & Flora 84(4) 116-117. Na edição de 1994, leia ‘The weedy ferns of Ferncliffe’: Invasores inusitados ameaçam a flora de Natal’ Veld & Flora 80(3), 88-90.

‘Ser ou não ser um aliado das samambaias’ por Ronell e Arrie Klopper, Pteridoforum 80: Janeiro de 2007.

Descobre mais sobre samambaias sul-africanas visitando iSpot – e procurando por ‘samambaias’ ou Wikipedia.

LINKS TO THE CURRICULUM

GRADE 11 Life Sciences, Strand 1: Diversity, Change and Continuity. Tópico: Biodiversidade das Plantas. Conteúdo: Agrupamento de bryophytes, pteridophytes, gimnospermas e angiospermas.

GRADE 12 Life Sciences Strand 1: Vida a nível molecular, celular e tecidual. Tópico: Meiose: o processo de divisão de redução para fins de divisão de redução (gametogenese e exceções: musgos, samambaias), Importância da meiose: diploid a haploid: produção de gametas.

TEXT por Caroline Voget com assistência do Dr. Ronell R Klopper, Coordenador da Lista Nacional de Verificação de Plantas da África do Sul, SANBI. Os seguintes livros e websites foram consultados: The Story of Life and the Environment: Uma perspectiva africana por Jo van As, Johann du Preez, Leslie Brown e Nico Smit, publicado por Struik Nature e também de sites online incluindo: O site do Museu Iziko, o Online Textbook, Prentice Hall, Wikipedia e The Encyclopaedia of Life.