Morfologia Vegetal e Invertebrados: folhas, tecidos, órgãos

Estrutura foliar

Estrutura foliar
O primeiro desafio encontrado pelas plantas na transição para a terra foi a desidratação. A fotossíntese requer luz e dióxido de carbono. A estrutura da folha constitui um conjunto de soluções que resolveram esse problema adaptativo no atual estado de evolução vegetal. A estrutura interna das folhas de angiospermas revela uma arquitetura rica em adaptações para evitar a dessecação.

As superfícies superior e inferior da lâmina foliar são cobertas por células epidérmicas, que são transparentes e revestidas por uma camada de cera chamada cutícula, a qual reduz a perda de água. Entre as duas camadas epidérmicas encontra-se o mesófilo, que inclui:

• as células paliçadas: células alongadas e colunares, imediatamente abaixo da epiderme superior, sendo os principais sítios da fotossíntese;
• o mesófilo lacunar (ou esponjoso): suas células estão dispostas de modo frouxo, com muitos e grandes espaços entre elas; essas células também participam da fotossíntese.

Trocas gasosas e transpiração vegetal

Trocas gasosas e transpiração vegetal
Nos vegetais superiores, a perda de água para o meio sob a forma de vapor, chamada transpiração, e as trocas gasosas (gás carbônico e oxigênio) entre os espaços aéreos foliares e a atmosfera são reguladas principalmente pelos estômatos das folhas. É importante notar que, na maioria dos casos, os estômatos situam-se preferencialmente na epiderme inferior das folhas, com a finalidade de evitar perda excessiva de água.

Cada estômato se abre quando suas células-guarda recebem água, tornando-se turgidas, e fecha-se quando as células-guarda perdem água, tornando-se flácidas. Isso resulta da disposição de microfibrilas de celulose nas células-guarda. Na maioria das espécies, a parede das células-guarda mais próxima à abertura estomática (ostíolo) apresenta um espessamento mais pronunciado de paredes celulósicas do que a parede localizada na face oposta. Quando a água penetra na célula-guarda, as suas paredes delgadas se estendem mais do que a região reforçada por celulose. Esse fenômeno provoca a curvatura das células-guarda, criando um espaço aberto entre elas e a atmosfera, permitindo as trocas gasosas e a transpiração. Por outro lado, quando as células-guarda perdem água, a curvatura diminui e o ostíolo fecha-se. Com o ostíolo fechado, a folha perde água apenas por meio da transpiração cuticular.

Esclerênquima

Esclerênquima
É um tecido constituído por células sem protoplasma (mortas) que apresentam paredes intensamente espessadas por lignina, uma substância altamente resistente e insolúvel. Quando jovens, as células esclerenquimáticas são vivas, mas com o tempo morrem devido à deposição de lignina que impregna todo o lúmen celular. O esclerênquima confere resistência e suporte aos órgãos das plantas que concluíram o crescimento secundário. Há dois tipos de células esclerenquimáticas: as fibras e os esclerídeos. A fibra é uma célula fina e alongada, ao passo que os esclerídeos apresentam formato isodiamétrico.

Estrutura primária da raiz e do caule das angiospermas

Estrutura primária da raiz e do caule das angiospermas
As plantas podem crescer em comprimento (crescimento primário) ou em espessura (crescimento secundário). Normalmente as monocotiledôneas apresentam exclusivamente crescimento primário, enquanto nas dicotiledóneas ocorre crescimento primário e secundário. Há diferenças estruturais entre o crescimento primário de raízes e caules de monocotiledôneas e dicotiledôneas.

Estrutura primária da raiz de monocotiledônea

Estrutura primária da raiz de monocotiledônea
Em um corte transversal na região pilosa da raiz de uma monocotiledônea em crescimento primário encontramos as seguintes estruturas:

• Zona epidérmica: normalmente constituída por células que podem apresentar suberificação.
• Zona cortical (córtex): localizada abaixo da epiderme, constitui-se de parênquima cortical, tecido de reserva que ocupa a maior área da estrutura primária da raiz. As células corticais apresentam plasmodesmos e numerosos contatos entre si. As substâncias que transitam pelo córtex podem atravessar as células.
• Endoderme: a camada mais interna da zona cortical, dispõe-se de modo compacto e não apresenta espaços; essas células frequentemente apresentam suberificação lateral e interna, e em corte transversal mostram-se em forma de "U".

Estrutura primária da raiz de dicotiledônea

Estrutura primária da raiz de dicotiledônea
As raízes de dicotiledóneas apresentam três regiões distintas:

• Zona epidérmica: constituída por uma única camada de células epidérmicas;
• Zona cortical: formada por parênquima de reserva, delimitada internamente pela endoderme, cujas células apresentam estrias de Caspary;
• Região vascular: onde se localizam os tecidos condutores.

Estrutura secundária da raiz de dicotiledônea

Estrutura secundária da raiz de dicotiledônea
A raiz secundária de uma dicotiledônea apresenta dois meristemas secundários: o câmbio vascular, que produz xilema e floema secundários, e o felogênio, que produz súber (súber) e feloderme. A raiz secundária de dicotiledônea apresenta raios medulares multisseriados e xilema secundário heterogêneo, ou seja, o tecido xilemático apresenta células com diferentes calibres.

Estrutura primária do caule de monocotiledônea

Estrutura primária do caule de monocotiledônea
Epiderme: camada de células com paredes espessadas e cutinizadas.
Zona cortical (córtex): constituída por células vivas de paredes finas, situada logo abaixo da epiderme e com espessura variável.
Cilindro central: bastante desenvolvido, quase não apresenta delimitação em relação à zona cortical. Os feixes condutores são dispersos; os feixes liberolenhosos podem estar envolvidos por fibras de esclerênquima. As monocotiledôneas normalmente não apresentam crescimento secundário no caule.

Estrutura primária do caule de dicotiledônea

Estrutura primária do caule de dicotiledônea
Uma camada de células epidérmicas;
Zona cortical: de extensão variável, constituída por parênquima cortical formado por células pequenas de parede fina e celulósica. Nas células periféricas desse parênquima encontram-se cloroplastos;
Cilindro central: apresenta um parênquima medular em que se distinguem feixes condutores duplos e colaterais, com procâmbio entre o xilema e o floema. O floema ocupa a parte externa do feixe e o xilema a parte interna. No intervalo desses feixes e irradiando da medula ficam os raios medulares. O lenho (xilema) apresenta protoxilema voltado para dentro e metaxilema voltado para fora; ou seja, ao contrário da raiz, o xilema do caule tem desenvolvimento centrífugo.

Anelídeos

Anelídeos
Os anelídeos são animais vermiformes, com forma alongada e extremidades finas. O corpo é cilíndrico e segmentado, formado por uma sucessão de anéis bastante semelhantes entre si. Essa segmentação é completa, ocorrendo externamente e internamente. São seres triblásticos, protostômios e celomados. São considerados celomados porque, na fase embrionária, a cavidade corpórea é revestida pelo folheto germinativo denominado mesoderme.

O corpo apresenta simetria bilateral e é revestido por uma delgada cutícula, que nos animais terrestres deve permanecer sempre úmida. Possuem apêndices filiformes para auxiliar a locomoção, exceto no grupo das sanguessugas. Apresentam músculos longitudinais e, pela primeira vez, músculos circulares ao longo de todo o corpo. Não possuem esqueleto rígido, mas o líquido que preenche as cavidades internas do animal, segmento a segmento, confere-lhes sustentação eficiente.

Nutrição (anelídeos)

Nutrição
Os anelídeos possuem sistema digestório completo, com boca, intestino tubular e ânus. O tubo digestivo das minhocas, devido aos hábitos alimentares, é composto por uma cavidade bucal curta, uma faringe musculosa com glândulas que secretam muco lubrificante, um esôfago, um papo ou proventrículo armazenador, um estômago mecânico para triturar o alimento e um longo intestino com dois cecos laterais e uma dobra invaginante na parede superior denominada tiflossóle (typhlosole). As sanguessugas possuem duas ventosas, uma ao redor da boca e outra ao redor do ânus, com as quais se prendem à pele de seus hospedeiros. Após a fixação, o parasita perfura a pele do hospedeiro e suga seu sangue pela ação da faringe muscular. Na saliva das sanguessugas existem substâncias que impedem a coagulação do sangue em seu trato digestivo; esse sangue também é decomposto por bactérias específicas que vivem no intestino do anelídeo. As ventosas das sanguessugas servem também para auxiliar na locomoção.

Sistema nervoso, excreção e respiração (anelídeos)

Sistema nervoso
Os anelídeos possuem quatro gânglios cerebrais, sendo dois gânglios suprafaríngeos e dois gânglios subfaríngeos, unidos entre si por nervos laterais.

Excreção
A eliminação de resíduos metabólicos é feita por estruturas denominadas metanefrídios ou simplesmente nefrídios.

Respiração
A maioria dos anelídeos não possui órgãos especializados para trocas gasosas; a respiração é feita pelo tegumento. Entretanto, nos poliquetos (por exemplo, Nereis) encontramos pequenas brânquias. Os anelídeos possuem um sistema circulatório fechado, em que o sangue circula no interior dos vasos sanguíneos. Uma minhoca apresenta um vaso dorsal e um vaso ventral principais que percorrem longitudinalmente o animal.

Os anelídeos oligoquetas e hirudíneos são monoicos, ao passo que os poliquetas são dióicos, apresentando reprodução sexuada com fecundação cruzada. Nos poliquetas, o desenvolvimento é indireto, com uma larva denominada trocófora.

Moluscos

Moluscos
Os moluscos são invertebrados de grande importância para o homem: além de servirem de alimento, participam de cadeias tróficas e fornecem matéria-prima para a confecção de jóias. No aspecto negativo, alguns caramujos de água doce, do gênero Biomphalaria, transmitem esquistossomose (Schistosoma).

Principais classes de moluscos

• Monoplacóforos: moluscos com uma única concha, vivem em grandes profundidades (ex.: Neopilina).
• Poliplacóforos: concha formada por oito placas (ex.: quíton).
• Escafópodos: concha cônica, lembrando um dente de elefante; enterram-se na areia (ex.: Dentalium).
• Gastrópodos: desprovidos de concha ou com uma única concha; classe mais numerosa (ex.: lesma de jardim, caramujos).
• Pelecípodos (bivalves): apresentam duas conchas articuladas (ex.: ostras, mexilhões, pectens).
• Cefalópodos: moluscos mais complexos, com órgãos muito especializados (ex.: polvo, lula).

Hábitat e estrutura

Hábitat
Os moluscos podem ser encontrados no solo, em água doce e no mar.

Estrutura
Os moluscos possuem corpo mole, sem segmentação, com simetria bilateral, podendo ter ou não concha protetora. A maioria produz ovos telolécitos com quantidade média de vitelo (telolécitos incompletos), enquanto os cefalópodos produzem ovos telolécitos ricos em vitelo. O corpo é dividido em três partes: cabeça, massa visceral e pé.

Nutrição, sistema nervoso e excreção

Nutrição
Os moluscos realizam digestão extracelular no interior de um tubo digestivo completo.

Sistema nervoso
O sistema nervoso é ganglionar, apresentando pares de gânglios principais: cerebrais, pedais e viscerais.

Excreção
A excreção é realizada por rins primitivos formados a partir de nefrídios modificados.

Respiração, circulação e reprodução

Respiração
A respiração é diversificada: alguns moluscos trocam gases pela epiderme, outros pelo manto ou por uma estrutura semelhante a um pulmão (região vascularizada).

Circulação
O sistema circulatório da maioria dos moluscos é do tipo aberto (lacunar), enquanto os cefalópodos apresentam sistema fechado. O sangue, frequentemente com pigmento azulado, é bombeado por um coração localizado na cavidade pericárdica e circula em lacunas entre tecidos, distribuindo nutrientes e oxigênio e recolhendo excretas e gás carbônico.

Reprodução
Os moluscos geralmente têm sexos separados; alguns são hermafroditas (por exemplo, caramujo de jardim). A fecundação pode ser interna ou externa. A maioria é ovípara, com desenvolvimento indireto (larvas ciliadas e livres ou parasitas de brânquias de peixes) ou direto.

Artrópodes

Artrópodes
Os artrópodes constituem o grupo mais numeroso de seres vivos conhecidos. Caracterizam-se por patas articuladas (daí o nome), simetria bilateral, corpo segmentado e esqueleto externo resistente. Têm grande importância para o homem: participação na alimentação, polinização, produção de cera, mel e seda, além de vetores de doenças e pragas.

Classes (exemplos)

• Insetos: abelha, mosca, barata;
• Crustáceos: siri, camarão, lagosta;
• Aracnídeos: aranha, escorpião;
• Quilópodos: lacraia (centopéia);
• Diplópodos: piolho-de-cobra (ou embuá).

Habitat e estrutura

Habitat
Os artrópodes ocorrem em praticamente todos os locais: solo, água doce, mar e em outros organismos vivos.

Estrutura
Apresentam simetria bilateral, segmentação e exoesqueleto (quitina). São exclusivos por possuírem patas articuladas e um exoesqueleto químico baseado na quitina.

Nutrição, sistema nervoso e excreção

Nutrição
Realizam digestão extracelular, com sistema digestório completo e glândulas anexas (salivares, hepato-pancreáticas).

Sistema nervoso
Do tipo ganglionar, com gânglios cerebrais e uma cadeia ganglionar ventral. Encontram-se órgãos sensoriais bem desenvolvidos, como antenas e olhos (simples ou compostos).

Excreção
A eliminação de resíduos ocorre por estruturas variadas: nos insetos, aracnídeos, quilópodos e diplópodos, através de túbulos de Malpighi que desembocam na região intestinal; nos crustáceos, por glândulas verdes localizadas na região cefálica.

Respiração, circulação e reprodução

Respiração
Tipos de respiração encontrados entre os artrópodes:

• Cutânea: em alguns crustáceos e aracnídeos;
• Traqueal: em insetos, quilópodos e diplópodos;
• Branquial: na maioria dos crustáceos;
• Filotraqueal ou pulmotraqueal: em alguns aracnídeos.

Circulação
O sistema circulatório dos artrópodes é, em geral, aberto (lacunar). O sangue é bombeado por um coração tubular através de um vaso dorsal e sai por aberturas na região anterior, circulando por lacunas e retornando ao coração.

Reprodução
A reprodução é sexuada, com fecundação cruzada. Os animais apresentam sexos separados, frequentemente com dimorfismo sexual, fecundação interna e desenvolvimento indireto ou direto.

Metamorfose

Metamorfose
Os insetos podem ser classificados segundo o tipo de metamorfose:

• Holometábolos: metamorfose completa, com várias etapas (ovo, larva, pupa, adulto);
• Hemimetábolos: metamorfose parcial, com ninfas que se assemelham ao adulto;
• Ametábolos: sem metamorfose significativa, sem grandes modificações morfológicas ao longo da vida.