As samambaias são plantas vasculares folhosas que, embora tenham um sistema vascular que permite o fluxo de água e nutrientes como coníferas e plantas com flores, seu ciclo de vida é muito diferente do de outras plantas. Coníferas e plantas com flores evoluíram para sobreviver em condições duras e secas, mas as samambaias precisam de água para a reprodução sexual.

Anatomia básica das samambaias

Para entender a reprodução das samambaias é importante identificar suas partes. As folhas são os “ramos” folhosos, constituídos por folíolos chamados pinas. Saliências de cores diferentes contendo esporos podem ser vistas na parte inferior de algumas pinas. Nem todas as folhas e pinas têm esporos; aqueles que os têm são chamados de frondes férteis.

Os esporos são estruturas minúsculas que contêm o material genético necessário para o desenvolvimento de uma nova samambaia . Eles podem ser verdes, amarelos, pretos, marrons, laranjas ou vermelhos. Os esporos estão contidos em estruturas chamadas esporângios , que às vezes são agrupados para formar um soro. Em algumas samambaias, os esporângios são protegidos por uma membrana chamada indúsia, enquanto em outras os esporângios são expostos ao ar.

alternância de gerações

O ciclo de vida da samambaia requer duas gerações para ser concluído. Isso se chama alternância de gerações.

Uma geração é diplóide, o que significa que carrega dois conjuntos idênticos de cromossomos em cada célula, ou a composição genética completa (como uma célula humana). As samambaias folhosas com esporos fazem parte da geração diploide, chamada esporófito .

Os esporos de uma samambaia não se desenvolvem em esporófitos folhosos; eles não são como as sementes das plantas com flores. Em vez disso, eles produzem uma geração haploide. Em uma planta haploide, cada célula contém um conjunto de cromossomos ou metade da composição genética (como um espermatozoide ou óvulo humano). Esta geração de samambaias se assemelha a uma pequena muda em forma de coração. É chamado de prótalo ou gametófito.

O ciclo de vida da samambaia

Começando com a samambaia como a conhecemos (o esporófito), seu ciclo de vida segue as seguintes etapas:

1. O esporófito diploide produz esporos haploides por meiose, o mesmo processo que produz óvulos e espermatozoides em animais e plantas com flores.
2. Cada esporo se desenvolve em um prótalo fotossintético (gametófito), gerado por mitose. Como a mitose mantém o número de cromossomos, cada célula do prótalo é haploide. Esta muda é muito menor do que a samambaia esporófita.
3. Cada prótalo produz gametas por mitose. A meiose não é necessária porque as células já são haploides. Freqüentemente, um prótalo produz espermatozóides e óvulos na mesma muda. Enquanto o esporófito é constituído por frondes e rizomas, o gametófito possui folíolos e rizóides. Dentro do gametófito, o esperma é produzido em uma estrutura chamada anterídio. O ovo é produzido dentro de uma estrutura semelhante chamada arquegônio.
4. Quando há água, os espermatozóides usam seus flagelos para viajar até um óvulo e fertilizá-lo.
5. O óvulo fertilizado permanece ligado ao prótalo. O óvulo é um zigoto diploide formado pela combinação do DNA do óvulo e do esperma. O zigoto cresce por mitose no esporófito diplóide, completando assim o ciclo de vida.

Antes que os cientistas entendessem as estruturas e processos genéticos, a reprodução das samambaias era intrigante. Parecia que as samambaias adultas emergiam dos esporos. Em certo sentido, isso é verdade, mas as minúsculas mudas que emergem dos esporos são geneticamente diferentes das samambaias adultas.

Deve-se levar em conta que o esperma e o óvulo podem ser produzidos no mesmo gametófito, portanto uma samambaia pode ser fertilizada internamente. As vantagens da fertilização interna são que menos esporos são desperdiçados, portadores de gametas externos não são necessários e organismos adaptados ao seu ambiente podem manter suas características. A vantagem da fertilização cruzada é que novas características podem ser introduzidas na espécie.

Outras formas que as samambaias usam para se reproduzir

O ciclo de vida das samambaias refere-se à reprodução sexual. No entanto, as samambaias também podem se reproduzir assexuadamente. Vamos ver como são esses processos.

• Na apogamia, um esporófito se desenvolve em um gametófito sem que ocorra a fertilização. As samambaias usam esse método de reprodução quando as condições ambientais são muito secas para permitir a fertilização.
• Samambaias podem produzir novas samambaias nas pontas prolíficas das folhas. À medida que a nova samambaia cresce, seu peso faz com que as folhas caiam no chão. Depois que a nova samambaia cria raízes, ela pode sobreviver separada da planta-mãe. A nova samambaia é geneticamente idêntica à sua mãe. As samambaias usam esse método como uma forma de reprodução rápida.
• Rizomas  (estruturas fibrosas semelhantes a raízes) podem se espalhar pelo solo e novas samambaias podem brotar deles . Samambaias que crescem a partir de rizomas também são geneticamente idênticas a seus pais. Este é outro método que permite uma reprodução rápida.

Reprodução de Samambaias: Resumo

• As samambaias usam métodos de reprodução sexual e assexuada.
• Na reprodução sexual, um esporo haploide se desenvolve em um gametófito haploide. Se houver umidade suficiente, o gametófito torna-se fertilizado e torna-se um esporófito diplóide. O esporófito produz esporos, completando assim o ciclo de vida.
• Os métodos de reprodução assexuada incluem apogamia, reprodução nas pontas de folhas prolíficas e surgimento de novas samambaias em rizomas que se espalham pelo solo.

Referência

• STRASBURGER, Tratado de Botânica (35ª edição), Sitte et al . Editorial Ômega.