O CICLO DE VIDA DA PLANTA

A reprodução tem, como fim natural, a conservação da espécie, em gerações subseqüentes. Assim, normalmente, ao atingir o estado adulto, a planta produz certos órgãos que, em condições favoráveis, desenvolvem-se, dando origem a novos indivíduos com as características genéticas da planta-mãe. Esses órgãos, que são dispersados por meios diversos, e vão formar, em seu conjunto, uma população de indivíduo da nova geração, denominam-se dissemínulos, em virtude da sua própria função.

Cada planta nasce, pis, de um dissemínulo, que germina e se desenvolve durante um período característico de cada espécie passando, geralmente, por três períodos fisiológicos, que são denominados estágio de plântula, estágio juvenil e estado adulto.

O estágio de plântula é o período em que a planta se desenvolve à custa das reservas do dissemínulo. Ela não possui ainda raízes capazes de absorver quantidades de nutrientes suficientes para o seu crescimento, nem clorofila capaz de sintetizar açucares para o seu desenvolvimento. O estágio de plântula é efêmero.

Quando se esgotam as reservas do dissemínulo, a plântula já possui raízes absorventes e folhas primárias fotossintetizantes. Para ela então, ao estágio que se caracteriza por formação de novos órgãos vegetativos – folhas normais, raízes, distensão e engrossamento do caule, formação de gemas e ramificação, tanto das raízes como do caule. Este estágio, denominado juvenil, caracteriza-se por um crescimento intenso e corresponde a um período relativamente longo, da vida da planta. Há plantas que permanecem muitos anos na fase juvenil, em certas condições, principalmente de fotoperiodismo. O estado

adulto caracteriza-se pela produção de órgãos reprodutivos – flores, esporos, gametângios, etc., que podem originar dissemínulos de origem sexuada.

Os dissemínulos de origem não sexuada, ou vegetativos, podem ocorrer tanto no estágio juvenil como no estado adulto – esporos haplóides, burbilhos, rizomas, tubérculos, etc.. Há um grande número de plantas que tem propagação vegetativa altamente predominante sobre a sexuada.

O esquema da Figura 1 ilustra, didaticamente, todas as fases do ciclo de vida de uma planta.

Figura 1. Esquema do ciclo de vida de uma planta (original). 2.1. A germinação dos Disseminulos

O desenvolvimento de uma planta superior inicia-se pela germinação de um dissemínulo, que pode ser uma semente, ou uma geme pertencente a um órgão vegetativo.

A semente possui o embrião, já com radícula, caulículo e gêmula, que se desenvolverão na raiz primária e nos primeiros órgãos caulinares e foliares, constituindo a plântula. Ela contém uma quantidade suficiente de material de reserva alimentar. depositada no endosperma, que permite o desenvolvimento do embrião, até que a plântula possua raízes absorventes e folhas fotossintetizantes. Daí para diante, a planta passa ao estágio juvenil, caracterizado por intensa absorção de nutrientes do solo, elaboração de açúcar, na fotossíntese e crescimento rápida.

A germinação da semente se inicia pela absorção de água, por embebição, em condições de temperatura e aeração adequadas, a fim de que se desenvolvam os mais importantes processos metabólicos do crescimento – ação das enzimas hidrolíticas que degradam os carbohidratos armazenados, pondo-os à disposição do embrião, para a formação da celulose; intensificação da respiração, que, na degradação dos carbohidratos libera energia para os demais processos metabólicos; desenvolvimento dos sistemas enzimáticos que promovem a síntese de DNA e RNA, a de proteínas, nos ribossomos, ampliação do retículo endoplasmático, formação de citoplasma, de mitocondrios, de cloroplastos, de síntese de fitohormônios, como as auxinas, giberelinas e outros, indispensáveis à multiplicação e crescimento das células e tecidos, de transportadores de elétrons e de compostos químicos energéticos (NADP, ADP, ATP, etc,), enfim, todo um intrincado complexo de sistemas bioquímicos e genéticos que, em ações harmônicas e sincronizadas, levam ao desenvolvimento do embrião em plântula.

Os dissemínulos vegetativos, nas plantas superiores, desenvolvem-se a partir de gemas normais, como as dos nós das gramíneas, dos rizomas, tubérculos, bulbos, bulbilhos,

amora, rosa, videira, etc.) ou nos bordos ou pecíolos de folhas de certas plantas

(Bryophyllum - folha-de-fortuna; Begônia, etc.), ou nas raízes (Peshchiera fuschsiaefolia - leiteiro; Pterogyne nitens - amendoim-da-campo, etc.).

Essas gemas germinam, e a plântula se desenvolve à custa das reservas existentes na parte vegetativa a que estão diretamente ligadas - partes de caule, de folha, ou de raiz. A fase juvenil se inicia quando as raizes já estão em condições de absorver nutrientes do solo e as folhas já formadas fotossintetizam açúcares em quantidades suficientes para que a nova planta possa crescer independentemente das reservas da planta-mãe.

O desenvolvimento das plântulas, a partir dos dissemínulos vegetativos, implica, também, no mesmo complexo de sistemas enzimáticos e reações bioquímicas, de síntese e degradação de compostos orgânicos, de transferências de elétrons e de grupos energéticos, de ações de fitohormônios, etc., como na germinação da semente.

2.2. Diferenças Genotípicas e Fenotípicas

Assim, cada planta se desenvolve, completa o seu ciclo de vida, adquirindo, o longo dele, as características fenotípicas determinadas pela sua carga genética. E esta carga genética, determina as características genotípicas, responsáveis pelas variações e diferenças bioquímicas entre as espécies. Como exemplos dessas variações podemos citar a capacidade bioquímica da cana-da-açúcar de produzir e armazenar sacarose em maior quantidade do que qualquer outra gramínea; a capacidade do arroz de produzir a enzima amidohidrólase de aril-acilamina, em quantidade de mais de 60 vezes a produzida pelo capim-arroz (Echinochloa crusgalli); a capacidade do milho e do sorgo possuírem sistemas enzimáticos desalquiladores e indutores de conjugação peptídica com moléculas triazínicas. não encontrada na maioria das demais gramíneas; a capacidade de certas dicotiledoneas degradarem mais intensamente, por beta-oxidação, as cadeias alifáticas de compostos orgânicos, do que, outras; a capacidade das plantas herbáceas crescerem mais rapidamente que as lenhosas; a capacidade de certas plantas possuírem óleos essenciais, ou ceras, ou tanino em quantidade, e outras não. etc..

Todos esses aspectos genotípicos, e também os fenotípicos, tais como as características morfológicas das plantas, tem grande influência na interações herbicida- planta.

Por outro lado, não se poderia estudar as interações herbicida-planta sem o conhecimento da morfologia vegetal, pois são as células e tecidos que formam os órgãos em que se desenvolve a fisiologia da planta. A morfologia é a infra-estrutura, o ”back- ground" da fisiologia. O assunto requer, pois, um bom conhecimento da morfologia vegetal. 3. ESTRUTURA SIMPLÁSTICA

A planta é formada inteiramente de células, que são reunidas em tecidos, os quais constituem os seus múltiplos órgãos. Todas as células, desde as pontas das raízes, até as últimas extremidades dos seus órgãos. são unidas entre si e tem seus protoplastos interconectados por milhões de plasdesmas.

Por conseguinte, o conjunto de todos os protoplastos da planta, ligados entre si, pelos plasmodesmas, forma um todo, vivo e contínuo, contido em um arcabouço celulósico,

contínuo e não vivo, formado pelo conjunto de todas as paredes celulares, qualquer que seja o seu estado de diferenciação (Figura 2).

O conjunto contínuo e vivo formado pelos protoplastos recebe o nome de simplasto e o conjunto celulósico, formado pelas paredes celulares recebe o nome de apoplasto.

Assim, a planta inteira é um simplasto vivo e contínuo, contida em um apoplasto celulósico alveolar, contínuo e não vivo. O apoplasto é um todo contínuo, assim como também o simplasto nele contido. Portanto, uma partícula - íon ou molécula - que penetra na parede celular de um pelo absorvente, na raiz, poderá percorrer a planta toda, no apoplasto, até as últimas brotações das extremidades do caule, as flores e os frutos. Do mesmo modo, se um íon ou molécula penetrar no citoplasma da ponta da raiz, poderá se translocar até as folhas, através dos plasmodesmas, celula-a-celula, entrar no floema e chegar às folhas mais extremas do caule. Em sentido contrário, pode ocorrer o mesmo, com um íon ou molécula que penetre na parede, ou no citoplasmo de uma células de uma folha. Ele poderá através do apoplasto, ou do simplasto, percorrer a planta toda, até a raiz.

Figura 2. Estrutura simplastica, na raiz

Apoplasto: cutícula (CUT), paredes celulares (PC), vasos lenhosos (VL), vacúolos (VAC).

parênquima cortical; END – endoderme; EC – estrias de Caspary; CIL. CENTR. – cilindro central; ESP. INT. – espaços intercelulares; AP – apoplasto; SIM – simplesto; PER – periciclo. (original).

Um íon ou molécula, em determinadas condições, pode passar do apoplasto para o simplasto e depois voltar ao apoplasto, e, eventualmente, retornar ao simplasto, podendo, pois, movimentar-se, dentro da planta, em todos os sentidos.

A estrutura simplastica mostra que a planta é, por assim dizer, comparável a uma única e gigantesca ameba, com um único citoplasma (simplasto) contendo muitos bilhões de núcleos, contida em um arcabouço celulósico complexo e microalveolar, permeável à água e com características morfológicas específicas.

Por comodidade didática, embora só exista um apoplasto e um simplasto, quando se deseja localizar um determinado local, na planta, refere-se ao “apoplasto da folha”, “simplasto do córtex”, “apoplasto, ou simplasto, da ponta da raiz”, “da pétala, da gema, do epicarpo de um fruto”, etc..