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Curso: Biblioteca de Biologia > Unidade 36

Lição 1: Curso intensivo: Biologia

Plantas vasculares = Vitória!

Hank nos introduz a uma das mais diversas e importantes famílias na árvore da vida - as plantas vasculares. Essas plantas têm enorme sucesso e o segredo também é a característica que as define: tecidos condutores que podem levar nutrição e água de uma parte para outra de uma planta. Embora pareça simples, a habilidade de mover nutrientes e água de uma parte de um organismo para outra foi um avanço evolutivo para plantas vasculares, permitindo-lhes crescimento exponencialmente maior, armazenar nutrientes para tempos de vacas magras e desenvolver recursos que lhes permitem dispersar-se mais longe e mais rápido. As plantas dominaram a terra muito tempo antes de animais aparecerem e ainda hoje, conservam os registros do mundo dos organismos maiores, mais massivos e antigos do planeta. Versão original criada por EcoGeek.

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Transcrição de vídeo

RKA11C Isto é um milefólio, uma angiosperma encontrada em todo o hemisfério norte. Suas folhas têm propriedades adstringentes naturais, e seu nome científico, Achillea, vem de Aquiles, herói grego conhecido por ter usado isso nas feridas dos soldados. E esta é a snake grass, também conhecida como cavalinha e, para as crianças, pop grass, porque você pode separá-la e juntá-la. Mas a parte de cima está morta... Esta é a Pinus ponderosa, minha favorita! Pode crescer muitos metros no calor, e o cheiro dela parece caramelo. Elas têm diferentes formas, tamanhos e propriedades, mas todas são plantas vasculares: as mais diversas e, eu diria, importantes famílias na árvore da vida. Desde que seus antepassados vieram, 420 milhões de anos atrás, as plantas vasculares tiveram um enorme sucesso pela sua habilidade de explorar recursos à sua volta. Elas convertem luz em comida, absorvem nutrientes diretamente do solo, sem o gasto energético da digestão, e até fornecem ajuda para alguns amigos se reproduzirem. Então, geralmente, ao realizar suas funções, incluem um terceiro à relação, o que é bom para eles. Mas só isso não explica o extraordinário sucesso das plantas vasculares. As algas realizam fotossíntese desde antes mesmo que as plantas o fizessem. Como vimos antes, plantas não vasculares têm estratégias reprodutivas que já mudaram seis vezes nesta semana. Mas como isso é possível? O segredo do sucesso delas está definitivamente nos tecidos condutores que levam comida e água de uma parte da planta para outra. Parece simples, mas a habilidade d e mover substâncias pelo organismo foi um grande passo para a evolução das plantas vasculares. Isso permitiu que crescessem exponencialmente, que estocassem comida e desenvolvessem mecanismos que permitiram a sua maior distribuição e rapidez. Foi uma das maiores revoluções da história da vida na Terra. O resultado? Plantas dominando a Terra antes dos animais se quer aparecerem, e ainda hoje elas são recordistas mundiais. O maior organismo do mundo é um Pau-brasil que está no norte da Califórnia, com 115 metros de altura, maior que três baleias-azuis de ponta a ponta. O mais pesado é um bosque de árvores caducifólias em Utah, unidas pelas raízes. Têm uma massa total de quase 6 milhões de toneladas. O ser mais antigo é um pedaço de grama marinha no mediterrâneo, com mais de 200 mil anos. Perdemos muito tempo nos parabenizando pelas coisas magníficas e complexas que o homem é. Mas, cara... temos que aplaudir isso! Quanto mais especializados são os tecidos de um organismo, mais complexo e mais adaptado ele é. Mas essas mudanças não aparecem de repente. Os tecidos que definem as plantas vasculares não se formaram de uma vez, mas hoje podemos diferenciar três coisas que diferenciam eles. A epiderme compõe a camada mais externa e ajuda a prevenir danos e perda de água. Os tecidos vasculares fazem toda a condução de nutrientes e são os tecidos mais abundantes na Terra, responsáveis por importantíssimas atividades no metabolismo da planta, como a fotossíntese e o armazenamento de reservas. Algumas plantas só têm o básico. Elas germinam da semente, diferenciam esses tecidos e cessam. Isso é chamado de crescimento primário, e é característico das herbáceas. Como o nome já diz, são como ervas: pequenas, macias e flexíveis, e geralmente morrem ou apodrecem depois na fase do crescimento. É o que você vê no seu jardim: ervas, flores, brócolis e todo tipo de coisa. Essas são as herbáceas, mas muitas plantas têm o crescimento secundário que as permite crescer não só em altura, mas em espessura. Isso foi possível graças a tecidos extras, que formam a madeira, essas plantas com madeira, que incluem arbustos e lianas, que parecem cipós e, é claro, as árvores. Mas não importa o seu tamanho, todas as plantas vasculares se dividem em três grupos principais. Estamos intimamente familiarizados, não porque sabemos o que são desde a segunda série, mas porque você come elas todos os dias. Primeiro, a raiz. Ela absorve água e nutrientes, além de armazenar comida e, é claro, manter a planta fixa no solo. Próximo, o caule. Ele que realiza o transporte de fluidos e nutrientes, e também tem células especializadas chamadas meristemas, que são responsáveis pelo crescimento. Mas o mais importante e último órgão é a folha. É nela que a planta faz trocas gasosas com a atmosfera e absorve luz solar para a produção de energia junto com água e minerais coletados pelas raízes e conduzidos pelo caule. Cada órgão tem esses três tecidos que juntos fazem a absorção, condução e a utilização de uma das moléculas mais importantes: a água. Como as plantas necessitam da água, vamos seguir o seu trajeto para ver como ela é utilizada. Assim como na maioria dos seres, nada pode entrar ou sair da planta sem passar pela pele, nesse caso, pela epiderme. Em plantas mais primitivas é apenas uma camada simples de célula que seria a epiderme. E isso é mais que o suficiente para separar os meios, mas a epiderme tem algumas funções bem diferentes por toda a planta. Nas folhas e caule, por exemplo, possui uma fina camada chamada de cutícula, que evita a perda de água. Em algumas folhas ou vagens que têm sementes, a epiderme pode ter pelos em estruturas chamadas tricomas, que protegem contra insetos e secretam diferentes substâncias. A mesma secreção que faz a mil-folhas ser útil em primeiros socorros, a protege de ser comida no almoço. E, nas raízes, a epiderme tem uma estrutura chamada radicular que aumenta a superfície de absorção, assim como acontece dentro da gente. É por aí que geralmente a planta absorve a água necessária. Aliás, as células que compõem a derme são, basicamente, blocos de construções de plantas vasculares chamadas de parênquima ou de células de preenchimento visceral. São as células mais abundantes nas plantas, encontradas na raiz, no caule, nas folhas e flores. Elas são finas e flexíveis, podendo exercer várias funções, dependendo de sua localização. Depois de atravessar a pele da raiz pelo córtex ou outra camada exterior, a água chega no primeiro de dois tipos de tecido vascular: o xilema. O xilema faz o transporte de água com minerais dissolvidos da raiz até as folhas. Mas, como? Afinal de contas, como a água desafia as leis da gravidade? Bom, um dos motivos é que lá em cima a planta está continuamente evaporando água por meio do processo de evapotranspiração. Conforme a água evapora das plantas... Vou explicar isso detalhadamente quando a gente chegar lá. Isso cria uma pressão negativa dentro do xilema, o que puxa a água para cima. E é por isso que a nossa atmosfera é habitável. Um acre de milho nos dá cerca de três mil galões de água todos os dias. Uma única árvore de carvalho pode transpirar 40 mil galões em um ano. Apenas 1% da água absorvida pelas plantas é realmente utilizada por elas na fotossíntese. O resto é lenta e invisivelmente liberado, exercendo uma das funções mais cruciais, que é transportar água do solo para a atmosfera, que retorna à superfície na forma de chuva, tornando a vida possível na Terra. Processe essa informação conforme continuamos xilema acima e subimos na planta. Começando a encontrar uma grande diversidade de células, que não só movem substâncias, mas também providenciam suporte estrutural. Células alongadas, com paredes celulares grossas, são chamadas colênquima e ajudam a sustentar a planta, principalmente as herbáceas e estruturas jovens como talos, que geralmente são compostos por colênquima. Então, você já deve imaginar o gosto! Em plantas maiores, você também encontra a esclerênquima, principalmente no xilema. E essas têm células ainda mais grossas, compostas por lignina, um polímero muito resistente que torna a madeira dura. O estranho é que, quando essas células atingem a sua maturidade, elas morrem e deixam para trás o resto da célula, como a parede rígida, que forma uma nova camada de células para a próxima fase do crescimento, empurrando as velhas para fora. No calor, com umidade, as camadas ficam grossas. No frio seco, as camadas ficam mais finas. Esses restos de madeira é que formam os anéis que os cientistas usam, não só para determinar a idade da planta, mas a história do clima em que ela viveu. Agora, no topo do xilema, a água chega ao seu destino final: a folha. Aqui, a água viaja por uma malha fina, uma parede de veias, até chegar em um novo tecido chamado mesófilo. Como o próprio nome diz, "meso" significa meio, e "filo", folha. Essa camada fica entre o topo e a base da epiderme da folha, como o bacon em um sanduíche. Mas na folha, isso é o início dos tecidos de preenchimento. Tenho certeza que você está tão animado quanto eu! Apesar do nome, ele não serve só para preenchimento. Na verdade, ele é qualquer tecido que não é derme ou vascular. E, apesar de tudo, é nele que encontramos a comida de verdade. O mesófilo, por exemplo, é cheio de parênquima de várias formas e tamanhos e arranjos frouxos para deixar o CO₂ e outros gases fluírem por ele. Essas células têm organelas fotossintetizantes, os cloroplastos. Que, como você já sabe, é onde acontece a fotossíntese. Mas de onde está vindo o CO₂? Bem, uma das características da folha é ter essas pequenas aberturas na epiderme chamadas estômatos. Em volta de cada estômato, tem duas células guardas ligadas, que regulam o seu tamanho e formato. Quando o clima está seco e as células guardas soltas, elas se juntam, fechando o estômato. Quando a célula está cheia de água, as células guardas se incham e se afastam, abrindo o estômato para permitir que a água evapore e que entre CO₂. É isso que permite a evapotranspiração, bem como a fotossíntese. E você lembra da fotossíntese por uma série de reações complicadas que usam a energia do Sol. O CO₂ se combina com o H da água formando a glicose. O resto de oxigênio é liberado pelo estômato e a glicose vai ser encaminhada. Se você prestou atenção, vai se lembrar que eu disse que havia 2 tipos de tecido vascular! O ciclo se completa com o açúcar saindo da folha pelo floema. O floema é feito de células em um tubo com placas perfuradas na extremidade. Depois que a glicose entra na célula chamada de elemento de tubo clivado, eles absorvem água de um xilema próximo para formar uma rica seiva em açúcar. É esse xarope açucarado que dá o cheiro delicioso da ponderosa. Pela pressão interna e pela difusão, a seiva é levada para as partes da planta em crescimento em determinada estação ou para a raiz em períodos de dormência, como o inverno, sendo reservada até a primavera. Agora que vimos tudo o que levou as plantas vasculares ao sucesso, eu espero que entenda que ela é uma vencedora! E eu não estou falando só de quem é maior, mais pesada ou mais velha, até porque elas já estão de parabéns. Plantas não são só responsáveis pela chuva, elas também são a primeira e mais importante parte da cadeia alimentar. É por isso que os habitats ricos em plantas, como florestas e pastagens, são tão cruciais para a nossa sobrevivência. Quando esses habitats mudam, tudo muda: o clima, a alimentação, até a incidência de desastres da natureza. É por isso que idolatro as plantas terrestres, pelo seu ótimo trabalho em tornar a vida na Terra possível. Mas, como eu sei que você é curioso, como plantas diferentes fazem mais plantas? Isso é com os pássaros e as abelhas, que é sobre o que vamos falar na próxima aula.