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Texto: Origem dos Vegetais
Após estudarmos os grupos animais, agora chegou a vez de conhecermos com detalhes o reino dos vegetais. Estudar os animais pode parecer mais interessante pelo simples fato de conseguirmos observar comportamentos peculiares nesses seres e as respostas aos estímulos externos. Já a maioria das plantas permanece fixada ao solo por toda a sua vida e demora muito para mostrar alguma mudança em sua estrutura. Entretanto, apesar de parecer que não está acontecendo nada em um vegetal "pregado" ao chão, há vários processos acontecendo para que este se mantenha vivo ao longo do tempo. Os vegetais também desenvolveram adaptações para conquistar e permanecer vivos no ambiente terrestre e há vários processos complexos acontecendo em seu interior, já que todas as plantas são seres autotróficos, ou seja, são capazes de produzir seu próprio alimento.
A partir de agora conheceremos em detalhes todas essas estruturas e processos de perto e teremos uma visão geral de todos os grupos de vegetais existentes atualmente.
Esquema representando processo de fotossíntese (A) e a localização da organela celular que o realiza, o cloroplasto (B)
Características Gerais do Reino Vegetal
Como já foi dito anteriormente, todos os integrantes do Reino Vegetal são capazes de produzir seu próprio alimento, o que os caracteriza como autotróficos. Os animais não são capazes de realizar tal atividade, necessitando consumir outros seres vivos para sobreviverem. Neste ponto, os vegetais apresentam uma vantagem: não precisam buscar ativamente o seu alimento. Entretanto, para realizar uma atividade tão complexa como essa, diversas adaptações tiveram que surgir.
A primeira delas foi o aperfeiçoamento do processo chamado fotossíntese. O próprio nome nos dá a dica de como ele funciona. Se foto quer dizer luz em latim, então fotossíntese significa a síntese (de alimento) na presença de luz. Em outras palavras é a conversão da energia presente nos raios solares em energia química. Para captar a energia dos raios solares há a presença de uma molécula especial, a clorofila. É estranho pensar que um ser vivo possui a capacidade de usar a luz para produzir a sua comida, mas as plantas apresentam esta habilidade justamente pela presença de clorofila. Além de ser responsável por converter a energia luminosa em alimento, sua quantidade é tão grande em uma planta que a cor verde que observamos nos vegetais é resultado de sua presença.
A clorofila fica armazenada em uma organela especializada, chamada cloroplasto. É importante ressaltar que, para que todo esse processo ocorra, a planta necessita de matéria-prima para produzir o seu alimento. Ela retira as moléculas que necessita de um gás atmosférico, o gás carbônico (CO2), e da água presente no solo (H2O). Durante a fotossíntese, essas moléculas são quebradas em pedaços que são utilizados para a produção da glicose, a molécula que vai fornecer energia para o vegetal. O que sobra dessa reação é liberado para fora da planta na forma de oxigênio gasoso (O2).
A capacidade de realizar a fotossíntese é compartilhada com as algas marinhas. Como já estudamos anteriormente, as algas são seres unicelulares, ou seja, são formados por uma única célula. Esta única célula desempenha todas as funções necessárias para a sua sobrevivência. Já as plantas são seres multicelulares, formadas por várias células. Esta particularidade permitiu a constituição de órgãos e tecidos, assim como ocorreu com os animais.
Mas, sem dúvida, a principal conquista do reino vegetal foi a ocupação do ambiente terrestre. As plantas surgiram das algas unicelulares há aproximadamente 500 milhões de anos. Como você já sabe, as algas são seres que vivem essencialmente em ambiente aquático. As primeiras espécies que conseguiram viver no ambiente terrestre deram origem ao Reino Vegetal. Viver no ambiente terrestre trouxe mais vantagens, pois a disponibilidade de luz solar e gases atmosféricos é maior em relação ao ambiente aquático. Para se manter em terra seca, as plantas tiveram que desenvolver algumas estruturas que veremos a partir de agora.
Como já foi dito em unidades anteriores, os vegetais não são os únicos seres que realizam fotossíntese. Além das algas, existe um grupo de bactérias que realizam esse processo: as cianobactérias. São conhecidas popularmente como algas-azuis, mas na verdade elas não são algas, por apresentarem mesma estrutura das bactérias. A cor azul que dá o nome ao grupo (ciano = azul) provém de seus pigmentos fotossintetizantes. Por possuírem capacidade de produzir seu próprio alimento, elas conseguiram ocupar diversos ambientes, podendo habitar desde desertos secos a locais com baixas temperaturas.
Tolypothrix sp
Apesar das vantagens de viver em ambiente terrestre, alguns recursos são escassos em relação ao ambiente aquático. O principal deles é o que existe em maior abundância nos oceanos, a água. Todo ser vivo precisa de água em abundância para sobreviver. Nesse sentido, as plantas desenvolveram uma estrutura para retirá-la do subsolo, já que este é o único lugar em que ela é abundante no ambiente terrestre. As raízes são estruturas especializadas na retirada de água do solo.
Exemplos de raízes. Além de retirarem a água do subsolo elas sustentam as plantas
Com a presença da raiz, o problema de obtenção de água foi resolvido. Entretanto, houve a necessidade de meios para evitar que a água retida não se perca por meio da evaporação. Assim, desenvolveu-se uma camada especializada no revestimento externo da planta: a epiderme. A epiderme reveste toda a planta como se fosse a nossa pele. Em algumas plantas, essa camada ainda é capaz de gerar um revestimento adicional com aspecto lenhoso: a casca da árvore. Dessa forma, as plantas conseguem evitar a perda excessiva de água, chegando a suportar viver em ambientes extremamente secos, como os desertos.
Esquema representando o tecido vegetal em corte
Sistemas Condutores
Quase todas as plantas que conhecemos crescem em altura. Do capim que encontramos nas fazendas às grandes árvores da floresta, todas precisam crescer para alcançar uma maior quantidade de luz solar. Logicamente, a água e as outras substâncias necessárias para chegarem até o topo da planta precisam do auxílio de algum mecanismo. No caso das plantas, surgiram células especializadas para formarem os vasos de condução. Esses vasos funcionam como os nossos vasos sanguíneos, que levam sangue para todo o nosso corpo, mas, em vez de conduzir sangue, eles levam água e sais minerais retirados do solo para as folhas e o alimento produzido por elas para as outras partes da planta.
Micrografia do corte transversal do caule de macieira (Acer sp.) representando os vasos condutores. A seta indica a sua localização
Estruturas Reprodutoras
Geralmente, os organismos que vivem na água não precisam de estruturas para garantir o encontro de gametas femininos e masculinos, já que a própria água serve como meio para a união entre eles. No ambiente terrestre, por sua vez, a ausência de um meio que intermedeia esse encontro obrigou as plantas a desenvolverem estruturas para assegurar a reprodução sexuada, as flores. Entre as funções das flores, podemos citar a atração de animais para carregarem o gameta masculino até o gameta feminino, num processo conhecido como polinização. Veremos mais detalhes a respeito desse assunto no próximo tópico.
Foto de uma flor de pessegueiro sendo visitada por uma borboleta
As plantas são importantes não só para os humanos, mas para todo o ecossistema terrestre. Elas fazem parte da base da cadeia alimentar, que é o conjunto de relações alimentares entre os seres vivos. Sem as plantas, não existiria alimento para os herbívoros, e consequentemente os carnívoros morreriam de fome. Além disso, elas capturam o gás carbônico da atmosfera para realizar a fotossíntese. O gás carbônico é um componente da atmosfera que, em grande quantidade, colabora para o aquecimento global. Elas também protegem os cursos de água e os solos, pois as raízes evitam a erosão. Por fim, elas são fundamentais para a manutenção das chuvas e das condições climáticas, já que retiram a água presente no subsolo e a transferem para a atmosfera por meio da evapotranspiração.
O reino vegetal é composto por organismos autotróficos que obtêm o seu alimento por meio da fotossíntese. Nesse processo as plantas convertem a energia dos raios solares em alimento, utilizando uma molécula chamada de clorofila que é armazenada nos cloroplastos.
A maioria dos seus representantes ocupa o ambiente terrestre. Esse ambiente exige certas adaptações como:
presença de estruturas que retirem água armazenada no solo (raízes);
presença de uma camada que diminua a perda de água para o ambiente (epiderme);
células adaptadas ao transporte de substância pelos tecidos vegetais (sistemas condutores);
estruturas especializadas para a reprodução sexuada (as flores).
Além disso, as plantas são a base das cadeias alimentares, pois são usadas pelos herbívoros para a alimentação, além de auxiliarem na ciclagem do gás carbônico e no ciclo da água.