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Quantas células existem no tecido meristemático apical?

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Quantas células existem no tecido meristemático apical?

Olhando para esta foto ...

, Eu tenderia a pensar que existem poucas centenas de células no tecido do meristema. Mas acho que esta é a imagem da ponta de uma raiz e a resposta será muito diferente se olharmos para grandes galhos e grandes troncos de raízes. Além disso, a resposta provavelmente será diferente entre monocotiledôneas e eudicotiledôneas.

Grosso modo, quantas células existem em diferentes tecidos meristemáticos (raiz, ramos, tronco, espécies diferentes)?


O tamanho do meristema é uma característica altamente controlada e genética. Não muda entre ramificação / raiz grande ou pequena (o SAM e a RAM são obviamente diferentes). Existem vários níveis de potência no tecido meristemático, então você deve explicar mais qual seção do meristema é de interesse.

SAM (meristema apical caular)

Em * Arabidopsis thaliana * existem 9 células meristemáticas de vida longa, 3 em cada linhagem (L1, L2, L3) (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012160609013840)

Mas todo o meristema é um pouco maior. Se você considerar o centro organizador e as células que reagem a wushell criando CLV1, CLV3, você terá algumas dezenas. Se você considerar as células que expressam miR156, miR172 ou genes semelhantes a AP2, você pode obter algumas centenas.

A escala é semelhante entre as espécies, mas o número e os genes usados ​​para avaliá-la variam.

RAM (meristema apical da raiz)

Eu sei menos sobre a RAM, mas podemos considerar lá o centro Quiescente e também as células iniciais juntas, chamadas de promeristema. O centro quiescente consiste em 10-20 células e há uma (às vezes mais) por arquivo inicial de células na raiz, dando 20-30 células no promeristema.

A zona meristemática é um pouco maior do que o promeristema, mas as células são pluripotentes com relativa pequena mobilidade.

A grosso modo

A zona mais meristemática de cada meristeme não tem mais do que 50 células. A área inteira considerada um meristeme pode ter algumas centenas de células, dependendo do objetivo da pesquisa.

Meristema apical

Nossos editores irão revisar o que você enviou e determinar se o artigo deve ser revisado.

Meristema apical, região de células capaz de se dividir e crescer na raiz e nas pontas dos caules das plantas. Os meristemas apicais dão origem ao corpo primário da planta e são responsáveis ​​pela extensão das raízes e brotos. Ao contrário da maioria dos animais, as plantas continuam a crescer ao longo de toda a sua vida devido à divisão ilimitada desses e de outros meristemas.

Como em outras regiões meristemáticas, as células dos meristemas apicais são tipicamente pequenas e quase esféricas. Eles têm um citoplasma denso e relativamente poucos vacúolos pequenos (invólucros em forma de saco aquoso). Algumas dessas células, conhecidas como iniciais, mantêm o meristema como uma fonte contínua de novas células e podem sofrer mitose (divisão celular) muitas vezes antes de se diferenciar nas células específicas necessárias para o crescimento da raiz ou do caule. As células que emanam do meristema apical são organizadas em linhagens de tecidos parcialmente diferenciados, conhecidos como meristemas primários. Existem três meristemas primários: o protoderme, que se tornará a epiderme, o meristema fundamental, que formará os tecidos básicos compreendendo células do parênquima, colênquima e esclerênquima e o procâmbio, que se tornará os tecidos vasculares (xilema e floema).


Meristemas primários e seus tecidos primários

Os meristemas primários dividem-se para formar o tecidos primários. o protoderma é o meristema primário que produz a epiderme. o procâmbio é o meristema primário que produz os tecidos vasculares (xilema, floema e quaisquer tecidos associados). o meristema do solo é o meristema primário que produz o tecido básico. Dependendo do tipo de planta ou da parte da planta, o tecido do solo pode ser dividido em regiões distintas ou não. o Zea mays a ponta da raiz na imagem abaixo pertence a uma monocotiledônea, então o tecido do solo nesta amostra em particular é dividido em medula (aparecendo como uma coluna de tecido no centro da ponta da raiz, delimitada em ambos os lados por tecido vascular) e o córtex (localizado entre a epiderme e o tecido vascular em ambos os lados da lâmina).

Figura ( PageIndex <1> ): ponta da raiz, incluindo mais acima na raiz

Na imagem acima, rotule o RAM, protoderme, procâmbia, meristema fundamental, medula, córtex, e tecido vascular.

Onde na raiz acima você provavelmente encontraria células na fase G0 do ciclo celular?


O que é meristema apical e sua função?

Tudo isso é explicado com mais detalhes aqui. Além disso, o que são meristemas e suas funções?

Um meristema é um tecido em plantas que consiste em células indiferenciadas (células meristemáticas) capazes de divisão celular. Os meristemas dão origem a vários tecidos e órgãos de uma planta e são responsáveis ​​por crescimento. As células vegetais diferenciadas geralmente não podem se dividir ou produzir células de um tipo diferente.

Também se pode perguntar: o que são meristemas, por que são importantes para as plantas? Plantas crescer mais via divisão celular e alongamento celular. Simples plantar o crescimento é facilitado por meristema tecido porque é o principal local de divisão celular (mitose) no plantar. Porque a fonte de todas as novas células em um plantar é o meristema, este tecido desempenha um importante papel no desenvolvimento de órgãos também.

Desse modo, o que está presente em uma região meristema apical caulinar?

o meristema apical é o crescimento região nas plantas encontrado dentro do raiz dicas e as dicas do novo fotos e folhas. Intercalar meristema é encontrado entre ramos, enquanto lateral meristema crescem na circunferência, como nas plantas lenhosas.

Meristemático tecidos, ou simplesmente meristemas, são tecidos nos quais as células permanecem jovens para sempre e se dividem ativamente ao longo da vida do plantar. UMA plantar tem quatro tipos de meristemas: o apical meristema e três tipos de câmbio lateral e vascular, câmbio da cortiça e câmbio intercalar meristema.


Ø O ápice do caule é a ponta crescente do caule.

Ø É uma região indiferenciada com células meristemáticas.

Ø Desta região o crescimento da planta procede.

Ø O ápice do caule também produz órgãos laterais como folhas, galhos e flores.

Ø Abaixo do meristema apical, diferentes zonas de tecido são progressivamente diferenciadas.

Zonas de tecido no ápice caulinar

Ø Três zonas principais de tecido estão presentes no ápice do caule das plantas, são elas:

$. Protoderma: Protoderme dá origem à epiderme da planta.

$. Procâmbio: Procâmbia dá origem ao primário tecido vascular (xilema & amp floema).

$. Meristema do solo (meristema fundamental): O meristema fundamental dá origem à endoderme, periciclo, córtex, medula e medula.

Teorias que explicam a organização do meristema apical em brotos

Ø Existem TRÊS teorias que explicam a organização apical do caule:

(1). Teoria da célula apical:

Ø A teoria da célula apical foi a primeira teoria a explicar a organização apical nas plantas.

Ø Esta teoria é proposta por Nageli em 1858.

Ø A teoria da célula apical diz que uma única célula apical constitui o ponto de crescimento na maioria dos criptogramas. Esta única célula é chamada de ‘CÉLULA APICAL’. A atividade dessa única célula apical leva ao desenvolvimento do corpo completo da planta.

Ø Nageli propôs que o ápice caulinar de Gimnospermas e as angiospermas também consistiam em uma única célula apical. No entanto, estudos posteriores rejeitaram a teoria da célula apical porque a organização apical unicelular é limitada apenas a criptogramas (algas, fungos, briófitas e Pteridófitas).

(2) Teoria Histogênica

Ø A teoria do Histogen é proposta por J. Hanstein em 1868.

Ø Hanstein propôs a teoria do histogênio com base em duas considerações:

(uma). O corpo da planta não se origina de uma única célula superficial, mas de uma massa de células meristemáticas.

(b). Esta zona meristemática consiste em três zonas distintas chamadas HISTOGENS.

Ø Os três histogênios de acordo com Hanstein são:

$. Dermatogen: A camada mais externa que dá origem à epiderme.

$. Periblem: Localizado no interior do dermatogênio, consiste em algumas camadas de células. Periblem dá origem ao córtex.

$. Plerome: O núcleo central das células que dá origem ao tecido vascular e à endoderme.

Ø De acordo com a teoria histogênica, cada parte da planta se origina de um grupo de iniciais.

Ø A teoria do histogênio foi rejeitada. Isso ocorre porque estudos recentes têm mostrado que não há diferenciação zonal estrita entre os histogênios no meristema do ápice caulinar. Assim, não podemos distinguir dermatogen, periblem e pleroma um do outro na região apical.

(3). Teoria de Tunica Corpus:

Ø A teoria do corpus Tunica é proposta por Schmidt em 1924.

Ø De acordo com a teoria da Tunica Corpus, duas zonas distintas de tecido ocorrem na região apical do broto. Eles são:

(a) Túnica: Consiste em uma ou mais camadas periféricas de células.

(b). Corpus: Consiste em uma massa de células arqueadas pela túnica.

$. Eles auxiliam no aumento da área de superfície

$. Eles auxiliam no aumento do volume

Ø A camada mais externa da túnica produz a epiderme. O córtex, a endoderme, o periciclo, o tecido vascular e a medula são produzidos a partir das camadas mais internas da túnica e de todo o corpo.

Ø A teoria da Túnica Corpus é a teoria atualmente aceita da organização apical dos brotos das plantas.

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Tipos de tecido meristemático

Existem três tipos de tecidos meristemáticos, classificados de acordo com o local onde aparecem na planta: "apicais" (nas pontas), "intercalares" (no meio) e "laterais" (nas laterais).

Os tecidos meristemáticos apicais também são conhecidos como "tecidos meristemáticos primários", porque são eles que formam o corpo principal da planta, permitindo o crescimento vertical de caules, brotos e raízes. O meristema primário é o que envia os brotos de uma planta para o céu e as raízes se enterram no solo.

Os meristemas laterais são conhecidos como "tecidos meristemáticos secundários" porque são os responsáveis ​​pelo aumento da circunferência. O tecido meristemático secundário é o que aumenta o diâmetro dos troncos e galhos das árvores, assim como o tecido que forma a casca.

Meristemas intercalares ocorrem apenas em plantas que são monocotiledôneas, um grupo que inclui as gramíneas e os bambus. Tecidos intercalares localizados nos nós dessas plantas permitem que os caules voltem a crescer. É o tecido intercalar que faz com que as folhas da grama voltem a crescer tão rapidamente após serem cortadas ou pastadas.


Diferenças de função

A principal função do meristema apical é iniciar o crescimento de novas células nas mudas das pontas da raiz e nos brotos. Os meristemas laterais são igualmente importantes, pois são responsáveis ​​pelo crescimento radical das plantas e iniciam o crescimento onde o meristema apical pára de iniciar o crescimento. O câmbio vascular produz crescimento lenhoso nas plantas e mantém esse processo contínuo que dura por toda a vida. O meristema apical ajuda a planta a desenvolver raízes mais profundas e dá um forte suporte às plantas.

Existem muitas plantas que não sofrem crescimento secundário devido à ausência de meristemas laterais e são chamadas de plantas herbáceas, enquanto as que sofrem crescimento lenhoso são chamadas de plantas arbóreas.


MERISTEM

Os tecidos nos quais as células são indiferenciadas e capazes de divisão são chamados de meristema. A atividade do meristema causa crescimento na planta. Meristem adiciona novas células continuamente. Os ápices das raízes, brotos e seus ramos laterais apresentam meristemas nas pontas. Aumenta o comprimento ou o respectivo eixo. Outros meristemas são encontrados nas porções maduras do corpo da planta. Essas hastes masculinas aumentam em espessura das respectivas partes. A atividade dos meristemas não é uniforme em todas as partes da planta.

Todo o corpo da planta é capaz de crescer nas plantas inferiores. Mas todo o corpo da planta não é capaz de crescer em plantas superiores. Seu crescimento é limitado a certas regiões conhecidas como pontos de crescimento. Os pontos de crescimento consistem em grupos de células capazes de se dividir. Esses pontos de crescimento são formados por meristema. Essas células meristemáticas estão localizadas no caule e na raiz.

Estrutura das células meristemáticas

As células do meristema têm paredes finas. Eles são densamente preenchidos com conteúdo granular. Eles não têm vacúolos e têm formas isodiamétricas. Existem dois tipos de células no meristema

(uma) Células iniciadoras: Essas células retêm a atividade meristemática

ao longo do crescimento da planta.

(b) Células derivadas: Essas células derivam de meristemas. Eles amadurecem em diferentes tipos de células. Algumas células em diferenciação podem reter o poder meristemático potencial na maturidade, como o parênquima. Mas outro perde o potencial da atividade meristemática permanentemente. Eles se transformam em células maduras como elementos de tubo de peneira, elementos traqueais e selerênquima.

Classificação de meristema

Existem os seguintes tipos de meristemas:

1. Meristemas apicais: Os meristemas presentes nas pontas das raízes e caule são chamados meristemas apicais. Os meristemas apicais estão envolvidos na extensão do corpo da planta. as zonas de rosnados perpétuos estão presentes no ápice das raízes e caules. Eles aumentam o número de células nas pontas das raízes e do caule. Assim, eles desempenham um papel importante no crescimento primário. As células derivadas de meristemas apicais são agrupadas em três tipos:

• Protoderma: Esta é a camada superficial. Suas células são diferenciadas em sistemas epidérmicos.

  • Procâmbio: São também designados por tecidos de provasculares. Suas células formam diferentes partes dos sistemas vasculares na maturidade.
  • Meristema de base: Essas células desses tecidos são diferentes dos tecidos básicos na maturidade.
  1. MtriAems intercalares: O meristema situado na base dos internódios é um meristema intercalar enfermo. Estes são as partes do meri. apical, tem. Eles são separados do meristema do ápice por tecidos permanentes. Eles desempenham papel importante na produção de folhas e flores. Estes são de natureza temporária.
  2. Meristemas laterais: Os cilindros de células em divisão presentes no tecido vascular e da cortiça das plantas são designados por meristemas laterais. Meristemas laterais estão presentes em clientes e gimnospermas. Vascular e cork cambial são exemplos de meristema lateral. Eles desempenham um papel importante no aumento do diâmetro do caule e da raiz. Portanto, eles estão envolvidos no crescimento secundário.

Padrões de Divisões

As divisões das células meristemáticas são classificadas nos tipos sagrados com base no plano de divisão.

(uma) Periclinal: In neste caso, a divisão celular é paralela ao eixo. Essas divisões também são chamadas de tangenciais.

(b) Anticlinal: Nesse caso. a divisão celular ocorre em ângulo reto com o
superfície. A divisão é chamada de radial. quando i- paralelo ao raio do eixo. É chamado transversal quando é paralelo ao plano transversal do eixo.

O ápice do caule possui meristemas apicais. Os meristemas apicais do caule são mais complexos do que a raiz. A atividade do meristerno apical do caule aumenta o comprimento do corpo da planta. Também forma ramos e ramos laterais. Shoot apex tem vários tipos de arranjos:

(a) Plantas vasculares inferiores O meristema apical do rebento é mais complexo do que o rebento de arranjos

(b) Plantas Vasculares Superiores O Shoot Apex consiste em um conjunto de células meristemáticas em gimnospermas e angiospermas. Essas células se diferenciam em diferentes zonas com base em sua atividade sistemática

Organização das células no meristema apical

Existem dois conceitos sobre a organização das células nos meristemas apicais.

1. Teoria histogênica: Esta teoria foi apresentada por Hanstein. De acordo com esta teoria, os tecidos meristemáticos apicais são divididos em três zonas

(uma) Dermatogênios: Esta zona consiste nas células da camada superficial. Dá origem à epiderme.

(b) Periblem: Esta zona compreende as células da região externa que ficam sob a camada de superfície. Eles dão origem ao córtex ou porção externa do caule.

(c) Plerome: Esta zona compreende a massa central das células. Dá origem ao sistema vascular e à medula

2. Teoria da Túnica-Corpus Esta teoria foi dada por Schmidt. A teoria do Histogen foi descartada devido à falta de comprovação citológica. Portanto, a teoria do corpus de Túnica foi apresentada. De acordo com este conceito, as células em divisão no meristema apical são organizadas em duas zonas:

Túnica: A zona externa é chamada de túnica. É composto por uma ou duas camadas de células superficiais. As células da túnica se dividem anticlinalmente. Forma duas espessuras de camada. Mas a túnica de camada única está presente em plantas monocotiledôneas. Os dicotiledôneas possuem arnica de duas camadas. A epiderme surge da camada externa da Túnica

Corpus: A zona central é denominada corpus. A massa de células do corpo é coberta por células de arnica. As células do corpus dividem-se em todos os planos. Os tecidos internos, como o córtex e os tecidos vasculares, são derivados tanto da túnica quanto do corpo.

  1. Teoria da camada histogênica: Esta teoria & # 8220 conforme apresentada por Dermen em 1947. Ele propôs o conceito de camadas histogênicas primárias. De acordo com ele. há três camadas histogênicas básicas nas angiospermas que ele chamou então de L-I-L-II.L-III dá origem a tecidos vasculares e medula
  1. Teoria do zoneamento citológico histológico: Esta teoria foi proposta por adotivo. Ele divide o ápice em zonas com base em planos de divisões, tamanho da célula e núcleo, coloração diferencial e orientação da divisão celular
  2. Folha PrimordiaOs primórdios foliares originam-se na parte periférica do meristema apical. Os primórdios foliares são formados pelas divisões periclinais nas células restritas da segunda camada da túnica. Essas divisões produzem protuberâncias. Essas protuberâncias são. chamado folha primordia. Divisões adicionais aumentam a espessura da protuberância. Os primórdios da folha podem ser extraídos da túnica ou da camada do corpo, dependendo de sua espessura. Na monocotiledônea, os primórdios das folhas são formados a partir da arnica. Em dicot, eles são formados por túnica e corpus Ramos LateraisO botão axilar ou primórdio do botão é formado a alguma distância do meristema apical. A primeira divisão do ramo lateral ocorre na segunda franja da folha no ápice. Esta diisão é periclinal. É seguida pela divisão periclinal e anticlinal. Assim, um grupo de células meristemáticas distintas é formado. As células acima dessas células meristemáticas tornam-se vacuoladas e amadurecem. Ele separa o primórdio do botão das células meristemáticas apicais. As células recém-formadas do primórdio do botão são organizadas como o meristema apical. O primórdio do botão desenvolve traços. Esses traços conectam o cilindro vascular central com os primórdios do botão. A diferenciação dos traços continua do primórdio ao cilindro central. O botão continua a crescer pela atividade de suas células meristemáticas e forma ramo lateral

O ápice da raiz cresce pela atividade do meristema apical da raiz. As raízes crescem no solo. Portanto. suas células meristetnáticas requerem proteção adequada contra lesões. A tampa da raiz fornece essa proteção. A organização das células meristemáticas no ápice radicular tem um padrão diferente do da popa. A raiz não produz nós e entrenós. Lá, a atividade do meristema da raiz permanece uniforme, podendo haver raiz única inicial, como em muitas plantas vasculares inferiores. Ou pode haver grupo de iniciais como na maioria das angiospermas e gimnospr Ins. As iniciais da raiz não possuem um padrão organizado. & # 8216Portanto. A organização semelhante a um caule está ausente no ápice da raiz. As células são agrupadas apenas com base em sua posição. As iniciais da raiz se dividem para formar o protomeristema. Os iniciais mantêm sua posição no ápice da raiz. & # 8216Eles formam uma zona chamada zona quiscente. As células imediatamente presentes atrás do meristema apical são chamadas protomeristema As células do protomeristema são diferenciadas nos seguintes tipos de padrão de células.

2. Fechar tipo ápice da raiz: Neste caso, as iniciais estão predestinadas a formar diferentes estruturas na raiz. As iniciais são plerome, periblem, calyptrogen e dermatocalyptrogen. Plerome dá origem ao cilindro central. O periblem dá origem ao córtex e o caliptrogênio dá origem à capa da raiz. Dermatocaliptrogênio dá origem à epiderme


Ciências gerais

Tecidos onde as células estão constantemente se dividindo são chamados meristemas ou meristemático tecidos. Essas regiões produzem novas células. Essas novas células são geralmente pequenas estruturas semelhantes a caixas de seis lados, com vários vacúolos minúsculos e um grande núcleo, em comparação. Às vezes, não há vacúolos. À medida que as células amadurecem, os vacúolos crescem em muitas formas e tamanhos diferentes, dependendo das necessidades da célula. É possível que o vacúolo possa preencher 95% ou mais do volume total da célula.

Existem três tipos de meristemas :

  1. ApicalMeristemas
  2. LateralMeristemas
  3. IntercalarMeristemas

Apical meristemas

estão localizados nas pontas das raízes e brotos ou próximo a elas. À medida que novas células se formam nos meristemas, as raízes e os brotos aumentam de comprimento. Esse crescimento vertical também é conhecido como crescimento primário. Um bom exemplo seria o crescimento de uma árvore em altura. Cada meristema apical produzirá folhas e botões embrionários, bem como três tipos de meristemas primários: protoderme, meristemas básicos e procâmbia. Esses meristemas primários produzirão as células que formarão os tecidos primários.

Lateral meristemas são responsáveis ​​pelo crescimento secundário das plantas. O crescimento secundário é geralmente um crescimento horizontal. Um bom exemplo seria o crescimento de um tronco de árvore na circunferência. Existem dois tipos de meristemas laterais que você deve conhecer no estudo das plantas.

O câmbio vascular, o primeiro tipo de meristema lateral, às vezes é chamado apenas de câmbio. O câmbio é um cilindro fino e ramificado que, exceto pelas pontas onde estão localizados os meristemas apicais, percorre todo o comprimento das raízes e caules da maioria das plantas perenes e de muitas plantas anuais herbáceas. O câmbio é responsável pela produção de células e tecidos que aumentam a espessura, ou perímetro, da planta.

O câmbio da cortiça, o segundo tipo de meristema lateral, é muito parecido com o câmbio vascular na medida em que é também um cilindro delgado que percorre o comprimento das raízes e caules. A diferença é que só é encontrada em plantas lenhosas, pois vai produzir a casca externa.

Tanto o câmbio vascular como o câmbio da cortiça, se presentes, começarão a produzir células e tecidos somente depois que os tecidos primários produzidos pelos meristemas apicais começarem a amadurecer.

Intercalar meristemas são encontrados em gramíneas e plantas relacionadas que não têm um câmbio vascular ou um câmbio da cortiça, uma vez que não aumentam em circunferência. Essas plantas possuem meristemas apicais e em áreas de fixação foliar, chamadas de nós, apresentam o terceiro tipo de tecido meristemático. Este meristema também produzirá ativamente novas células e é responsável por aumentos de comprimento. O meristema intercalar é responsável pela regeneração da grama cortada.

Existem outros tecidos nas plantas que não produzem ativamente novas células. Esses tecidos são chamados de tecidos não meristemáticos. Os tecidos não meristemáticos são feitos de células que são produzidas pelos meristemas e têm várias formas e tamanhos, dependendo de sua função pretendida na planta. Às vezes, os tecidos são compostos do mesmo tipo de células, ou às vezes eles são misturados.


Quantas células existem no tecido meristemático apical? - Biologia

Estruturas e reprodução de samambaias

As samambaias são plantas vasculares sem sementes. Eles contêm dois tipos de tecido vascular que são necessários para mover as substâncias pela planta. Evolutivamente, essa adição de tecido vascular às plantas é o que permite que as samambaias cresçam e cresçam, em vez de apenas se espalharem pelo solo. Os musgos mais primitivos contam com osmose e difusão para o movimento do material e precisam ficar em contato próximo com o solo. Com a adição de tecido vascular, água, nutrientes e alimentos agora podem ser transportados por uma planta mais alta. O primeiro tipo de tecido vascular, o xilema, é responsável por mover a água e os nutrientes por toda a planta. À medida que as células do xilema atingem a maturidade, morrem, perdendo seu conteúdo celular. As paredes celulares externas permanecem intactas. Essas paredes celulares são empilhadas de ponta a ponta, formando longos tubos desde as raízes, passando pelos caules, até as folhas. Conforme o vapor de água sai das folhas pelos estômatos, um processo conhecido como transpiração, um vácuo é criado, puxando mais água das raízes para o tubo do xilema. Este vácuo / sucção move a água por toda a planta. As paredes celulares rígidas do xilema também fornecem suporte para a planta do samambaia à medida que ela cresce. O outro tecido vascular, o floema, é responsável por mover a glicose pela planta. O tecido do floema é composto por células vivas de elementos de peneira que perderam seus núcleos e células companheiras que parecem "cuidar" das células da peneira. Para mover os alimentos pela samambaia, a glicose é bombeada para os elementos da peneira (esse processo requer energia celular). A água também se move para o tecido do floema por osmose, criando uma pressão que “empurra” a glicose por toda a planta.

As samambaias só são capazes de crescimento primário, ou seja, crescer para cima. Eles não aumentam de diâmetro, um tipo de crescimento conhecido como crescimento secundário. Este crescimento primário ocorre nas pontas dos brotos e raízes da planta em áreas chamadas meristemas apicais. Os meristemas apicais contêm tecido meristemático que dá origem a todos os outros tipos de tecido vegetal.

As samambaias também contêm raízes, caules e folhas verdadeiras. As folhas da samambaia são consideradas megaphylls, o que significa que têm vários filamentos vasculares dentro delas. Folhas de samambaia também são conhecidas como frondes. Quando as folhas emergem pela primeira vez, elas costumam ser fortemente enroladas e chamadas de fiddleheads , pois se assemelham à parte superior de um instrumento de violino. As folhas surgem de um caule subterrâneo conhecido como rizoma. As raízes subterrâneas estão presas ao rizoma e servem como uma âncora para a planta junto com a absorção de água e nutrientes do solo.

As samambaias modernas descendem de algumas das plantas mais antigas da Terra. Acredita-se que tenham surgido entre 420-360 milhões de anos atrás. Sua filogenia é a seguinte:

Domínio-Eukarya (suas células contêm núcleos)

Kingdom-Plantae (contêm clorofila para fotossíntese e paredes celulares)

Divisão-Pteridófita (também chamada de Polipodiófita quando usada como parte de Tracheophyta ou plantas vasculares)

Ordem-Athyriales (um dos maiores)

A classificação posterior é baseada nos esporângios das samambaias, sejam ou não protegidos por uma cobertura chamada indúsium, a forma das folhas e como as folhas se desenvolvem.

Todas as plantas vasculares apresentam uma alternância de gerações dentro de seu ciclo de vida: a geração de esporófitos e a geração de gametófitos. Em samambaias, o esporófito multicelular é o que é comumente reconhecido como uma planta de samambaia. Na parte inferior das folhas estão os esporângios. Dentro dos esporângios estão células produtoras de esporos chamadas células esporogênicas. Essas células sofrem meiose para formar esporos haplóides. Os esporos da maioria das samambaias têm o mesmo tamanho e desempenham a mesma função. Portanto, as samambaias são conhecidas como plantas homosporosas. Os esporângios geralmente estão em grupos conhecidos como sori, encontrados na parte inferior das folhas da samambaia. Algumas samambaias têm uma cobertura sobre os esporângios conhecida como indúsium. Quando os esporos estão maduros, eles são liberados dos esporângios. Se um esporo pousar em um local adequado, ele germinará e crescerá por meio da mitose em uma planta gametófita madura. Um gametófito é a planta que produz gametas. O gametófito da samambaia é uma planta pequena (aproximadamente 5 mm), bissexual e em forma de coração chamada prothallus. O prothallus é haplóide, pois cresceu a partir de um esporo formado por meiose. Não possui tecido vascular e utiliza pequenos rizóides para ancorá-lo ao solo. Na parte inferior do prótalo, formam-se os órgãos sexuais. A estrutura feminina, chamada de archegonium, contém um único ovo. A estrutura masculina, o antheridium, contém muitos espermatozoides flagelados. Os espermatozoides são liberados do anterídio e nadam através de uma fina película de água até um arquegônio próximo para fertilizar o óvulo. Como o antheridium e o arquegonium estão no mesmo prothallus, a samambaia tem várias estratégias para prevenir a autofecundação. Essas estratégias serão discutidas posteriormente neste artigo. Depois que a fertilização do óvulo ocorre, um zigoto diplóide é criado. À medida que o zigoto cresce e se torna um embrião, ele permanece preso ao prothallus. A planta embrionária depende do prothallus para obter água e nutrientes. À medida que o embrião cresce e se desenvolve em uma planta diplóide madura, o prothallus morre. Esta planta madura é chamada de geração de esporófitos, uma vez que produz esporos. A planta esporófita é a mais comumente reconhecida como samambaia. O esporófito então produz novos esporos conforme descrito acima.
Outro método de reprodução de samambaias é a disseminação clonal. Rizomas subterrâneos crescem e germinam novas plantas esporófitas. Enormes colônias clonais de samambaias foram encontradas, compostas por milhares de plantas clonais individuais chamadas rametes (Klekowski, 2003). Esta propagação clonal extensa é especialmente adaptativa para a fase esporófita. Sua longa vida útil (vários anos) e ampla competição por espaço com outras plantas permite que as samambaias se tornem rapidamente a planta de sub-bosque dominante em áreas recentemente perturbadas da floresta. No entanto, aproximadamente 10% das espécies de samambaias possuem gametófitos que se reproduzem vegetativamente usando uma estrutura semelhante a um botão assexuada conhecida como gema (Haig, 2006).

Com arquegônios e anterídios no mesmo gametófito, seria de se supor um nível muito alto de endogamia. Se ocorresse autofecundação intragametofítica, onde o espermatozóide fertiliza um óvulo na mesma planta gametófita, o esporófito resultante se tornaria 100% homozigoto em apenas uma geração, perdendo toda a variabilidade genética necessária para que ocorresse a evolução futura. Qualquer gene recessivo letal seria expresso e a espécie morreria muito rapidamente. A autofecundação intergametofítica, em que o espermatozóide de um gametófito fertiliza o óvulo de outro gametófito, ambos provenientes do mesmo esporófito, também resultaria rapidamente em homozigosidade. Na verdade, isso não acontece. Espécies de pteridófitas homosporosas não são todos altamente consanguíneos ou evolutivamente estagnados (Haufler, 2002). Existem vários mecanismos que as samambaias usam para prevenir a autofecundação e a homozigosidade resultante. Ocorre o cruzamento intergametofítico, espermatozóide que fertiliza um óvulo em um gametófito diferente, onde ambas as plantas surgiram de esporófitos separados. Isso é semelhante ao pólen de um lírio pousando no estigma de outro lírio separado, a vários metros de distância. Alguns gametófitos da samambaia produzem um feromônio denominado antheridiogen. Este feromônio faz com que gametófitos imaturos vizinhos produzam apenas anterídios. Isso permite que muito mais espermatozoides sejam produzidos para uma possível fertilização cruzada do óvulo. Archegonia e antheridia amadurecem em taxas diferentes para prevenir a autofecundação intragametofítica. Uma das estratégias mais interessantes usadas pelas samambaias para prevenir a estagnação evolutiva é a poliploidia. Mais de 95% dos fetos são poliplóides (Haufler, 2002). Isso resulta de um processo conhecido como alopoliploidia. A alopoliploidia ocorre quando dois conjuntos haplóides de cromossomos vêm de duas espécies diferentes de samambaias. O resultado é que, durante a meiose, os cromossomos homólogos não podem corresponder porque são um tanto diferentes. Quando ocorre autofecundação intergametofítica, os cromossomos são semelhantes o suficiente para que um zigoto esporófito possa se formar e crescer. No entanto, quando o esporófito tenta produzir esporos por meio da meiose, os cromossomos não são semelhantes o suficiente para emparelhar conforme necessário. Eles são homoólogos, não homólogos. Esta incapacidade de sofrer meiose e produzir esporos torna a planta infértil. No entanto, às vezes os cromossomos se replicam, criando indivíduos poliplóides. Os cromossomos homólogos podem agora emparelhar e separar durante a meiose, criando esporos. Esses esporos agora diplóides são liberados, germinam e crescem em gametófitos saudáveis. Os gametas diplóides se autofecundam, criando plantas esporófitas saudáveis. Embora essa autofecundação possa soar como a autofecundação intragametofítica descrita acima, não é. A poliploidia que foi criada quando os cromossomos dobraram antes do emparelhamento fornece variação genética dentro da planta para prevenir a homozigose. A presença de cromossomos homeólogos também ajuda a prevenir a expressão gênica recessiva letal. Com cópias dominantes extras de genes disponíveis, menos genes letais são expressos. Estudos também mostraram que, ocasionalmente, cromossomos homoólogos irão emparelhar com um cromossomo homólogo durante a meiose, criando novas combinações de genes.

Although today s common ferns have descended from some of the oldest plants on Earth, their reproductive cycle and genetic variability are complex.

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