Como ocorre o encontro entre os gametas masculino e feminino na fecundação das angiospermas?

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Uma etapa fundamental para garantir a perpetuação das diferentes espécies de plantas existentes na Terra é a reprodução. As plantas possuem duas formas de reprodução: a sexuada e a assexuada. A reprodução sexuada envolve a recombinação genética e a união de dois gametas, o que garante a variabilidade genética na espécie. Já a reprodução assexuada é quando partes de uma mesma planta origina outro indivíduo idêntico entre si, formando o que se chama de clone.

A reprodução sexuada abrange a meiose e a fecundação. A meiose é o tipo de divisão celular que ocorre nos gametas, no qual uma célula diploide (2n) tem o seu número de cromossomos reduzido pela metade (n). A fecundação é o processo de união dos dois gametas haploides, formando um zigoto diploide e restabelecendo o número cromossômico diploide. Dessa forma, a meiose permite que o número de cromossomos se mantenha após a fecundação.

Nas plantas, este tipo de reprodução está relacionado com o fenômeno de alternância de gerações, ou seja, ao longo do seu ciclo de vida, a planta passa por uma fase haploide, denominada de gametófito (n), que se alterna com a geração diploide, conhecida como esporófito (2n). A produção de gametas está localizada no gametófito, onde o gameta masculino se une ao gameta feminino para formar o zigoto, que dará origem ao esporófito. Através da meiose, o esporófito produz os esporos, que irão originar novos gametófitos, completando o ciclo. Detalhes na alternância de gerações contribui para definir os principais grupos de plantas.

Reprodução das briófitas

Nas briófitas, a geração dominante é a gametofítica. Ao germinarem no solo, os esporos produzem os gametófitos, que geralmente apresentam arquegônios (local de produção dos gametas femininos) e anterídios (local de produção dos gametas masculinos) na região apical. O gameta feminino é denominado oosfera, já os anterozoides são os gametas masculinos flagelados. Os gametas são gerados por mitose e são haploides, assim como os gametófitos. Após eventos de chuva ou garoa, pode acontecer a fecundação. A gota de água que atinge o ápice do gametófito masculino lança os anterozoides para fora da planta e, ao caírem sobre o gametófito feminino, nadam até a oosfera, ocorrendo a fecundação e originando o zigoto. Os esporos são formados por meiose em uma estrutura conhecida como cápsula. Com a abertura da cápsula ocorre a liberação dos esporos, que germinam ao caírem no solo, originando o gametófito. Este cresce e amadurece, reiniciando o ciclo de vida dos musgos.

Reprodução das plantas vasculares sem sementes

Nas plantas vasculares sem sementes (ex: pteridófitas), os gametângios (local de produção dos gametas) são originados em estruturas especializadas denominadas gametóforos, que são hastes férteis que sustentam os gametângios. Os gametófitos são unissexuados, podendo ser facilmente identificados em masculinos e femininos de acordo com a parte superior do gametóforo. Os anterídios são formados em gametóforos cuja parte de cima apresenta formato discoide, enquanto a oosfera se origina de um gametóforo com forma semelhante a guarda-chuva. Após a fecundação, o esporófito é formado sobre o gametófito, que com o passar do tempo se degenera. Tanto nas briófitas como nas plantas vasculares sem sementes, ocorre uma dependência muito grande da água para a fecundação, já que os gametas masculinos são flagelados.

Reprodução das gimnospermas

Nas gimnospermas, após a fecundação ocorre a formação da semente. As plantas dessa espécie apresentam, no mesmo indivíduo ou em plantas separadas, estróbilos masculinos (microsporângios) e femininos (megasporângios), sendo estas estruturas as responsáveis pela produção dos micrósporos e dos megásporos, respectivamente. Os esporos, tanto nas gimnospermas como nas angiospermas, ficam retidos no esporófito, não sendo liberados como ocorre nas plantas vasculares sem sementes. Cada micrósporo dará origem ao gametófito masculino, também conhecido como grão de pólen. Ele é uma estrutura muito pequena, composta por apenas quatro células, que permanecem protegidas pela parede do esporo. Nos estróbilos femininos existe um tecido de revestimento denominado tegumento, que protege o megasporângio. No tegumento há uma abertura, chamada de micrópila, por onde os grãos de pólen penetram. No interior do megasporângio está presente um tecido nutritivo conhecido como nucelo (2n) e uma célula diploide que sofre meiose e origina quatro células haploides, sendo que três se degeneram e apenas uma é viável.

A polinização ocorre quando os grãos de pólen são liberados do microsporângio e transportados pelo vento. O megásporo se desenvolve no interior do óvulo originando o gametófito feminino, que se diferencia na região próxima a micrópila em um arquegônio contendo uma oosfera. O grão de pólen germina e forma uma estrutura longa, chamada de tubo polínico, que cresce em direção ao arquegônio. Uma das células do grão de pólen, a célula generativa, se divide por mitose, formando os dois gametas masculinos. Essas células penetram no tubo polínico e uma delas fecunda a oosfera, originando o zigoto, enquanto a outra se degenera.

O zigoto se desenvolve no embrião, que permanece no interior do megagametófito. Este passa a acumular reservas nutritivas e ao seu redor desenvolve-se uma casca dura. Essas estruturas dão origem a semente, que será liberada quando estiver madura. Ao cair no solo, se as condições forem favoráveis, a semente germinará e originará uma nova planta, reiniciando o ciclo.

Reprodução de angiospermas

Nas angiospermas há o surgimento das flores e dos frutos. As flores possuem uma diversidade de tamanhos e cores, podendo ainda serem perfumadas ou apresentarem odores fétidos para a atração de moscas e besouros. São encontradas solitárias ou agrupadas, sendo estas últimas chamadas de inflorescências. Os frutos também mostram uma grande variedade de formas, cores e tamanhos. A maior parte dos frutos contêm sementes no seu interior. São consumidos por muito animais, como insetos, aves, peixes e mamíferos, e com isso são importantes para a dispersão das sementes, o que contribuiu para a ocupação dos ambientes pelas angiospermas.

O ciclo de vida das angiospermas é semelhante ao observado para as gimnospermas. Após ser depositado no estigma, o grão de pólen forma o tubo polínico, pelo qual os gametas masculinos são transportados em direção ao óvulo. O tubo polínico cresce por dentro do estigma, atravessando o estilete até chegar na abertura do saco embrionário (megagametófito), localizada no interior do ovário. O saco embrionário é composto por oito células, que se originaram por meiose a partir da célula mãe do megásporo. Dentre essas células, merecem destaque a oosfera e os dois núcleos polares.

A dupla fecundação é um processo reprodutivo que está presente nas angiospermas, entretanto estudos mostram que também ocorre em algumas espécies de gimnospermas. Esse processo consiste na fecundação da oosfera por um dos gametas masculinos, originando o embrião, enquanto o outro gameta se une aos dois núcleos polares, formando um tecido triploide (3n), denominado de endosperma ou albúmen, que irá nutrir o embrião durante a germinação. As outras células do saco embrionário se degeneram. Após a fecundação, o ovário (e em certas situações outras estruturas florais adicionais) cresce, formando o fruto, dentro do qual encontra-se a semente, originada do desenvolvimento do óvulo.

Referência bibliográfica:

Raven, P.; Evert, R.F. & Eichhorn, S.E. 2007. Biologia Vegetal. 7ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 830 p.

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/biologia/reproducao-das-plantas/