sexta-feira, 15 de fevereiro de 2008

Evolução dos frutos

POR EDUARDO REAL, COLABORAÇÃO DE RAVICK BITENCOURT

As angiospermas são os vegetais que apresentam flores e frutos, comuns em todo o planeta e importantes para o ambiente e para a espécie humana. A evolução deste grupo e de suas respectivas aquisições está entre os assuntos mais fascinantes da botânica e foi considerado por Darwin um “mistério abominável”, devido à aparição repentina no registro fóssil sem nenhum elo aparente de ligação com outros grupos.

Os primeiros fósseis aparecem por volta de 127 milhões de anos, no Cretáceo inferior. Os primeiros frutos não passavam de folhas carpelares similares a das Gimnospermas, porém fechadas sobre a semente. Igual a certas variedades de hoje em dia.

grupo das Gnetales é o mais próximo das angiospermas sendo um provável transicional entre os dois maiores grupos das fanerógamas.Apresenta as sementes revestidas por uma estrutura semelhante ao arilo e vasos lenhosos muito semelhantes a das angiospermas, porém por não terem flores verdadeiras são classificadas entre as gimnospermas. Outro grupo que pode ser um intermediário é o das Bennettitales que possuem flores muito semelhantes a das primeiras Magnoliáceas.


Com um sistema reprodutor que garantia uma melhor polinização e posteriormente um sistema de dispersão de sementes eficiente esse filo vegetal garantiu uma ampla distribuição geográfica e a ocupação de diversos ambientes com pressões seletivas diferentes resultando em uma enorme diversificação. Por volta de 90 e 80 milhões de anos já dominavam o ambiente terrestre, onde antes reinavam plantas coníferas. E atualmente contam com cerca de 250 000 espécies – mais que qualquer outra divisão Anthophyta.

A função primordial do fruto é proteger a semente durante seu amadurecimento, razão pela qual os carpelos se fecharam. E ao longo do tempo as formas de dispersão foram se desenvolvendo. Cuja finalidade é estender a área da espécie, evitando assim a competição entre os novos indivíduos com a planta-mãe por água, nutrientes e espaço. Garantindo o vigor da progênie comum.


Um dos mecanismos é a anemocoria que é a disseminação através do vento. Um exemplo é a Merremia dissecta, uma convolvulácea que se especializou em vôos curtos através de suas sépalas em formato de hélice. Frutos com esse tipo de disperção não apresentam endocarpo carnoso e tem estruturas que facilitam o transporte pelo ar muito como o dente de leão.


Outro tipo é a hidrocória que usa a água como dispersor, notadamente tais frutas apresentam aquisições que lhes permite flutuar. O coco (Cocos nucifera) consegue boiar graças ao seu interior lenhoso, sendo levado ao sabor das ondas até terra firme, tendo ampla distribuição por regiões litorâneas.

Um exemplo curioso é o pepino-do-diabo (Ecballium elaterium). Essa espécie possui frutos que quando estimulados por algum toque, explodem lançando as sementes violentamente pelo ambiente. Esse fenômeno é chamado balocoria e não se trata de um caso raro, ocorrendo em vários vegetais.


Um dos métodos de dispersão mais comum é a zoocoria que tem animais como agentes dispersores. Este tipo possui uma grande diversidade de formas como a ectozoocoria no qual a estrutura que contem a semente se fixa no indivíduo através de espinhos ou estruturas grudentas e são levadas a outras áreas.

Na maioria das vezes, o fruto é ingerido e as sementes passam pelo trato digestório sendo eliminadas pelas fezes. Esta entre as primeiras formas de disseminação. Figos, frutas-pão e uvas existem desde a época dos dinossauros e com certeza fizeram parte da dieta desses répteis.


Estas estruturas apresentam, em geral, certas adaptações como cor vistosa, polpa saborosa e aroma atraente como o noni (Morinda citrifolia) que além de cor e sabor intensos tem um forte odor que atrai vários disseminadores. Outras características são sementes resistentes e até laxativos que fazem com que a semente fique dentro dos intestinos do animal durante o tempo certo.


Em geral vários mamíferos, aves, répteis e peixes têm papel destacado na distribuição de sementes. Até mesmo formigas podem ser transportadoras (mirmecocoria), sendo atraídas pelos oleossomos, reservas nutritivas dispostas no exterior da semente.


Na trajetória evolutiva cada espécie que possui esse tipo de dispersão está relativamente bem adaptada aos seus dispersores. Evoluindo junto com eles e tendo suas estruturas bem ajustadas. Essa relação pode levar a dependência e se uma das partes for extinta ou tiver redução drástica do número a outra também está ameaçada. Como no caso abaixo.


Existem arvores frutíferas na América Central como a Crescentia alata e a Annona purpurea que apresentam frutos com 20 e 30 centímetros de comprimento, respectivamente. E por terem um grande porte, tais frutos não possuem os agentes de dispersão adequados. Cotias, pecaris e outros mamíferos nativos podem consumir ou movimentar alguns, mas a maioria perece próxima à base da arvore, não ocorrendo uma dispersão adequada. Por causa destes desajustes são consideradas “anacronismos neotropicais” por alguns estudiosos.


Se não estão perfeitamente adaptadas a fauna atual, não se pode dizer o mesmo da megafauna extinta a 10 mil anos atrás. Cavalos gigantes, gonfotérios e mastodontes pisaram nessas florestas e consumiram tais frutos. Uma palmeira, a Scheelea rostrata produz cerca de 5 mil frutos a cada frutificação. Um ou outro é pego por pequenos mamíferos, mas a maioria apodrece no pé. O tamanho da safra e o porte do fruto são compatíveis com um gonfotério e a capa rija da semente a protegeria de sua possante mastigação. Eles desapareceram, mas as espécies de árvores por onde passavam ainda existem.


O mesmo acontece na América do Sul, como o abacate – com seu caroço levemente tóxico – que estaria adaptado a herbívoros como a preguiça-gigante. Durante milhões de anos eles co-evoluiram de modo que ambos estivessem bem adaptados um ao outro.


Com a extinção de seus companheiros, essas variedades ficaram obsoletas, e variedades com tamanhos mais modestos não foram selecionadas durante o período, não tendo tempo para se adaptarem. O motivo para que as “frutas viúvas” continuem existindo é que podem ser dispersas por fatores físicos como as águas de uma cheia ou quando a arvore que lhes deu origem fica em um terreno alto, mesmo os pequenos animais podem espalhar exemplares. Apesar da ineficiência da dispersão e do excessivo gasto de energia.


Existem casos mais trágicos de dependência. Como a calvária (Sideroxylon grandiflorun), que vive nas Ilhas Maurício e tinha número muito reduzido. Mesmo quando plantadas pelo homem não germinavam. Stanley Temple concluiu que as sementes da árvore só se tornava ativa após passar pelo estomago do dodô (Raphus cucullatus) seu antigo dispersor que foi extinto pelos primeiros colonos do arquipélago. Existiam algumas poucas calvárias no arquipélago, todas com mais de trezentos anos, nasceram na época em que os últimos dodôs foram mortos. A espécie foi salva, pois pesquisadores alimentaram perus com as sementes, conseguindo o mesmo efeito.


Outro fato, porém incomum, é o disseminador que apresenta risco para o vegetal. Este desajuste é observado por biólogos é a relação entre a maruleira (Sclerocarya birrea) e o elefante (Loxodonta africana), seu principal agente dispersor, que ao se alimentar quebra muitos galhos, causando danos na arvore-mãe, podendo até matá-la. Apesar de seu efeito benéfico causa danos nas populações de amaruleiras e prejudica seu ciclo reprodutivo.


Outra adaptação exigida pela dispersão endozoocórica é a proteção da semente, onde está o embrião, que precisa passar pelo sistema digestivo sem danos. Isso explica o fato da maioria das frutas só apresentarem cor e sabor chamativo quando a sementes estão resistentes. A maioria possui sementes que resistem ao tipo de dispersor ao qual estão adaptadas. Frutos como a marula e o guaraná possuem caroços bem duros que resistem a bichos de grande porte.


Porém existem espécies que não possuem sementes resistentes ao avanço de animais, pois sua dispersão não é feita por eles. Os frutos caem no chão e se decompõem e as sementes germinam. Tais plantas desenvolveram defesas para suas sementes. Como substancias venenosas.


Qualquer animal que comer um destes frutos acabará “educado” e dificilmente repetira a experiência. Podendo até morrer, em caso mais graves. Certos vegetais dão a pista de como houve esse tipo de seleção.


O kino (Cucumis metuliferus) que possui estirpes comestíveis e outras amargas ou venenosas. Que prevalecem quando na existência de animais destruidores de sementes, porem sem eles os comestíveis se dispersam em uma quantidade muito maior que a outra linhagem. O mesmo acontece com certas macadâmias.

Podemos encontrar essas diferenças em espécies com pequeno grau de parentescos, como o gênero Solanun que possui espécies de fruto venenoso, outras de sabor amargo (como o jiló) e as que são perfeitamente comestíveis (como o tomate e a berinjela).


Ainda existem casos bem raros como o akee que não é venenoso apenas na maturação ideal, antes ou depois é altamente tóxico.

Toxinas não são as únicas armas, espinhos consistem em uma boa forma de proteção. Podem estar localizados na superfície do fruto, em ramos adjacentes (como no limão) e até em volta da semente, como no pequi. Que possui inúmeros espinhos em torno do caroço, que se desprendem quando ele é mordido. Porém, gambás e certos pássaros conseguem consumi-lo, sem danificar a semente.


Existem ainda os cactos que possuem frutos cobertos de espinhos. Com isso, apenas alguns poucos animais conseguem se alimentar deles. Os jabutis de Galápagos são um exemplo clássico, comem os frutos dos cactos, mas como possuem bico córneo não se importam com espinhos.


A evolução dos frutos, de uma forma geral, aconteceu de modo a proteger a semente e a dispersa-las de uma forma eficiente.


Mostrando como os seres vivos podem se adaptar, levando a grandes modificações ao longo do tempo.





Referencias:


Ridley, Mark (2006) Evolução. Blackwell publishing. 300-302

Souza, Vinicius & Lorenzy, Harri (2007) Chave de Identificação para as princiais famílias de angiospermas nativas e cultivadas no brasil. Instituto Plantarum


Gonçalvez, Eduardo & Loreinzi, Harri (2007). "Morfologia Vegetal: Organografia e Dicionário Ilustrado de Morfologia de Plantas Vasculares". Instituto Plantarum.



http://pt.wikipedia.org/

http://es.wikipedia.org/

http://geocities.com/rapinibot/Origin/aula1.htm

http://freewebs.com/rapinibot/encobio/aula3.htm

http://bot.cb.santagiulia.edu.br/index.php?id=80&mno=GruposVegetais

sexta-feira, 8 de fevereiro de 2008

Polvo mímico

No vídeo abaixo é mostrado o polvo mímico (Thaumoctopus mimicus), descoberto em 1998 no mar de Sulawesi, Sudeste Asiático. Ele chama a atenção porque além de conseguir se camuflar imitando a cor e a textura do ambiente como os demais polvos, consegue mimetizar outros animais que vivem em seu ambiente. Imitando a forma física e o movimento de diversas outras espécies, incluindo linguados, peixes-leão e cobras do mar, além de estrelas-do-mar, caranguejos gigantes, conchas de moluscos, raias, águas-vivas, anêmonas e camarões. Se fazendo passar por espécies venenosas ou que possuam um sistema de camuflagem ou defesa eficiente consegue afastar os predadores. Outra vantagem de seu comportamento peculiar é o de poder se aproximar de possíveis presas sem ser tomado como um animal nocivo.

video

quarta-feira, 6 de fevereiro de 2008

Um elo na evolução dos crocodilos


Animal que viveu há 80 milhões de anos é forma intermediária entre espécies primitivas e atuais


Fósseis de uma nova espécie de crocodilomorfo podem esclarecer uma parte até então obscura da história evolutiva desses animais. O Montealtosuchus arrudacamposi, que viveu há cerca de 80 milhões de anos, durante o período Cretáceo Superior, tem características morfológicas intermediárias entre as formas pré-históricas e atuais de crocodilos.


O novo crocodilomorfo brasileiro foi descrito a partir de três esqueletos quase completos e bem preservados. Os ossos foram encontrados em Monte Alto, interior de São Paulo, por pesquisadores do Museu de Paleontologia da cidade e da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ).


“Essa descoberta pode projetar a paleontologia brasileira a níveis internacionais, pois irá reescrever a história da evolução dos crocodilos”, destaca o geólogo Ismar de Souza Carvalho, professor do Departamento de Geologia da UFRJ e coordenador do projeto. Antes, crocodilomorfos primitivos e atuais formavam grupos com características muito distintas.


A classificação da nova espécie como uma forma intermediária de crocodilomorfo baseou-se em análises de seu crânio. O formato do palato e a articulação entre crânio e mandíbula revelam aspectos pertencentes a uma categoria de transição no processo evolutivo desse grupo.


O M. arrudacamposi foi considerado um animal atípico, pois se diferencia muito dos jacarés e crocodilos atuais. Ele pesava cerca de 40 kg e media entre 1,30m e 1,70m de comprimento. As pernas longas e os olhos dispostos na lateral da cabeça indicam que se tratava de um predador com hábitos totalmente terrestres. O formato de seus membros demonstra que o animal se deslocava com destreza em terra firme, ao contrário dos exemplares de hoje em dia. Ele apresentava ainda placas dérmicas em seu dorso como forma de proteção.


Segundo os pesquisadores, o animal viveu em ambientes de clima sazonal, com longos períodos de seca e chuvas torrenciais esparsas, que formavam rios temporários. O M. arrudacamposi dividia essa paisagem com dinossauros de grande porte, tartarugas aquáticas e outros crocodilomorfos terrestres.


Técnicas pioneiras de análise

Para a descrição da nova espécie, publicada na edição de outubro do periódico Zootaxa, foram usadas técnicas pioneiras de análise dos fósseis. Segundo o geólogo Felipe Mesquita de Vasconcellos, aluno de doutorado da UFRJ e membro da equipe, a pesquisa empregou tecnologia digital e tomografia para a construção de um modelo virtual tridimensional do M. arrudacamposi.


“Com essas técnicas, podemos perceber o formato interior da caixa craniana e da estrutura muscular do animal”, afirma Vasconcellos. “Além disso, o formato do palato nos dá uma idéia da força de sua mordida.”


A cidade de Monte Alto é conhecida por ser um importante sítio paleontológico. A região está assentada sobre rochas da bacia Bauru e é rica em fósseis de animais do período Cretáceo, desde invertebrados, como moluscos, até vertebrados de grande porte.


O nome Montealtosuchus arrudacamposi é uma homenagem ao município de Monte Alto e ao professor Antônio Celso de Arruda Campos, atual diretor do Museu de Paleontologia de Monte Alto e um dos primeiros a encontrar os fósseis.



Igor Waltz

Ciência Hoje On-line

01/02/2008