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Sequóia gigante

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Trabalho com explicação sobre a sequóia gigante, biologia 11ºano

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Sequóia gigante

  1. 1. Biologia Elaborado por : Ana Martins, nº2 Iolanda Pinheiro, nº14 Sofia Martins nº25 Professora: Isabel Gonçalves 2013/2014 Sequóia Gigante
  2. 2. Sequóia Gigante Página 2 Índice 1.Quem é?....................................................................................................................3 Principais características morfológicas......................................................................3 Características da Casca.......................................................................................3 Características das Folhas.....................................................................................3 Características das Sementes ...............................................................................3 Características do Cones.......................................................................................4 Qual o seu habitat? ...................................................................................................5 Curiosidades .............................................................................................................6 2.Obtenção de matéria .................................................................................................7 Fotossíntese..............................................................................................................7 Trocas gasosas nas plantas....................................................................................10 Luz.......................................................................................................................10 PH .......................................................................................................................11 Temperatura........................................................................................................11 Conteúdo do solo.................................................................................................11 Hipótese da Tensão-Coesão-Adesão......................................................................11 Hipótese do Fluxo de Massa ...................................................................................12 3.Como interage no ecossistema................................................................................13 4.Como se reproduz? .................................................................................................15 Ciclo de vida............................................................................................................15 Curiosidades........................................................................................................17 Bibliografia..................................................................................................................19 Índice de ilustrações Ilustração 1: Casca .......................................................................................................3 Ilustração 2: Folhas.......................................................................................................3 Ilustração 3: Sementes .................................................................................................3 Ilustração 4: Cone / Pinhas...........................................................................................4 Ilustração 5: Alemanha .................................................................................................5 Ilustração 6: Fase I da fotossintese...............................................................................8 Ilustração 7: Representação de um estoma................................................................10 Ilustração 8: Esquema da Hipótese da Tensão-Coesão-Adesão ................................11 Ilustração 9: Esquema da Hipótese do Fluxo de Massa..............................................12 Ilustração 10: Exemplo de uma cadeira alimentar.......................................................13 Ilustração 11: Gametângios ........................................................................................17 Ilustração 12: Várias Sequoias ...................................................................................18
  3. 3. Sequóia Gigante Página 3 Quem é? Principais características morfológicas É uma das 3 espécies de coníferas de árvores conhecidas como Sequoias. As outras duas espécies são a Redwood Coast e madrugada pau-brasil. O nome comum usado para esta espécie é de Sequóia Gigante. As Sequóias Gigantes são consideradas as maiores árvores da Terra, em volume. Estas crescem a uma altura média entre 50 a 85 metros, podendo atingir níveis superiores. Também tem entre 6 a 8 metros de diâmetros, podendo como é óbvio atingir níveis superiores. Características da Casca  Fibrosa;  Quebradiça;  Com sulcos;  E 90 cm de espessura;  Castanho-avermelhado (rico em Tanino); Características das Folhas  São perenes ( sempervirens (sempre-vivas) – existe folhas durante as 4 estações do ano, sempre verdes);  Formato de agulhas escamosas;  Entre 3-6 mm de comprimento;  Estão dispostas em espiral no gomo; Características das Sementes  Tem uma cor castanho-escuro no centro e castanho- amarelado à sua volta;  Têm entre 4-5 mm de comprimento e 1 mm de espessura;  Encontram-se nos cones; Ilustração 1: Casca Ilustração 2: Folhas Ilustração 3: Sementes
  4. 4. Sequóia Gigante Página 4 Características do Cones  Semelhantes às dos pinheiros;  Cada cone tem entre 30-50 escamas dispostas em espiral;  Em média cada cone contêm 230 sementes;  Cones Masculinos (contêm pólen, estruturas semelhante em todas as coníferas, difere apenas no tamanho de espécie para espécie)  Cones Femininos (produz as sementes, têm entre 1-20 óvulos)  Têm entre 4-7 cm de comprimento;  Amadurecem entre 18-20 meses;  Normalmente permanecem verdes e fechados durante mais ou menos 20 anos; Ilustração 4: Cone / Pinhas
  5. 5. Sequóia Gigante Página 5 Qual o seu habitat? Encontra-se, normalmente, em locais com clima húmido, caracterizado por verões secos e invernos nevados. Em solos frescos e bem drenados. Como bosques. Locais onde se encontram algumas espécies:  Europa: Grã-Bretanha; Itália; França; Dinamarca; Polónia; Alemanha; Republica Checa; Espanha; Sérvia… Estados Unidos (principalmente no Oeste da Califórnia onde existe maior concentração) e Canadá;  Austrália e Nova Zelândia; Ilustração 5: Califórnia Ilustração 6: Espanha Ilustração 5: Alemanha
  6. 6. Sequóia Gigante Página 6 Curiosidades  Altura máxima atingida foi de 122 metros.  É um fóssil vivo.  A espessura e a constituição da casca permitem a resistência ao fogo.  Não param de crescer, só não é percetível à escala humana.  O tronco é rico em tanino, dai ter uma cor avermelhada e expele um odor forte e desagradável que repela os insetos.  O nome Sequoia é em homenagem a um índio Cherokee Sequoyah, que se tornou fazendeiro na Geórgia, onde foram plantadas as primeiras árvores da espécie, na costa americana.  A poluição do ar prejudica mais estas árvore de folha perene, do que as árvores de folha caduca.  A Sequóia Gigante mais antiga conhecida com base na contagem de anel é de mais de 3.500 anos de idade - Muir Senão, Converse Bacia Grove.  Na Austrália, foram encontrados fosseis de Sequoias com mais de 100 milhões de anos, o que faz da espécie a mais velha do planeta.  O maior tronco do mundo pertence a uma árvore desta espécie e mede 12 metros de diâmetro.  A Sequoia Gigante com maior volume de tronco é General Sherman com 1,486.9 m3 de volume (pesa cerca de 2100 toneladas);
  7. 7. Sequóia Gigante Página 7 Obtenção de matéria A Sequoia Gigante é um ser fotoautotrófico, que produz a sua própria matéria orgânica, a partir de um processo, designado fotossíntese, onde a fonte energética utilizada é a luz. Sendo uma planta vascular, contém tecidos condutores de seiva, podendo ser, seiva bruta ou elaborada. Estando associadas três hipóteses relacionadas. As trocas gasosas nas plantas também são muito importantes. A substância química fundamental no processo da fotossíntese é a clorofila, esta encontra-se nos fotossistemas. Os fotossistemas encontram-se nos órgãos aéreos, folhas. Estas entre as suas páginas têm o mesófilo, este contendo células. Nas células encontra-se diversos organelos endomenbranares , como, os cloroplastos. Os cloroplastos são os protadores da clorofila, um pigmento fotossintético. Nos tilacóides dos estromas na sua membrana encontram-se os fotossistemas. A clorofila têm a capacidade de absorver a energia luminosa. Existem três tipos de pigmentos fotossintéticos: Fotossíntese Um ser auto-suficiente do ponto de vista alimentar, designa-se autotrófico, possui a capacidade de sintetizar a sua própria matéria orgânica através de matéria inorgânica – água e dióxido de carbono (CO2). São estes elementos mais a luz e os pigmentos fotossintéticos que permitem a fotossíntese. Originando glicose , água e oxigénio. Pode-se traduzir isto numa equação. 6 𝐶𝑂2 + 12𝐻2 𝑂 → 𝐶6 𝐻12 𝑂6 + 6𝐻2 𝑂 + 6𝑂2 • A • B • C • D Clorofila • Carotenas • Xautofilas Carotenóides • Ficocianinas • Ficoetrinas Ficobilinas
  8. 8. Sequóia Gigante Página 8 Este processo está divido em duas fases , I e II. A fase I, pode ser denominada como fase dependente de luz /fotquímica/clara, e, tem duas subfases, fotofosforilação acíclica,e,fotofosforilação cíclica A luz incide ao mesmo tempo no fotossistema I e II . A clorofila inicialmente excitada no fotossistema II ,fica oxidada , assim , os atómos cedem eletrões a um acetor de eletrões. Estes ficam oxidados e o acetor fica reduzido. Dão-se reações oxido redução. Os eletrões captados pelos acetores de eletrões vão percorrer uma cadeia transportadora de eletrões , devido a estes terem mais afinidade com o seguinte , permite que baixe os níveis energéticos , devido à perda de energia , que vai ser utilizado no processo de produção de ATP. A energia resultante do transporte de eletrões serve para a fosforilação acíclica do ADP em ATP. Os eletrões chegam então ao fotossistema I, readquirindo a clorofila presente no centro de reacção deste fotossistema os eletrões perdidos devido à excitação pela luz. Os eletrões perdidos pelo fotossistema I foram transportados por uma cadeia transportadora depois de estarem no acetor, até , ao NADP+, que será reduzido. Dá-se a fotolise da água, onde se liberta oxigénio para atmosfera, o hidrogénio, é transferido para o NADP+, levando à formação NADPH. Os 2 eletrões restantes vão para o fotossistema II. A clorofila é oxidada e liberta eletrões que são transferidos para um acetor de eletrões de uma cadeia transportadora , onde o último é o fotossistema I , há assim a produção de mais ATP , a partir da fosforilação cíclica. Os eletrões partem e regressam ao fotossistema I. Ilustração 6: Fase I da fotossintese
  9. 9. Sequóia Gigante Página 9 Tecidos Condutores Xilema (Seiva bruta) Elementos de vaso Tracóides Fibras Parênquima Floema (Seiva Elaborada) Células dos tubos crivosos Células de companhia Parênquima Fibras A fase II, também chamada por fase independente de luz/química/escura ou Ciclo de Calvin-Benson/Ciclo de Carbono. É nesta fase que se produz o composto orgânico. O ácido fosfoglicérico é fosforilado pelo ATP e é reduzido, pois o NADPH é oxidado , perdendo um eletrão e H- . Produz-se glicose e regenera-se o RUDP. A sequóia obtém assim a sua matéria orgânica. Esta planta é vascular e gimnospérmica (planta vascular com semente), e no grupo das coníferas. É constituída por dois tipos de tecidos condutores, xilema e o floema. Constituídos por células mortas e vivas. No xilema ocorre o transporte da seiva bruta (água e sais minerais), da raíz para os órgãos aéreos. No floema ocorre o transporte da seiva elaborada (água e compostos orgânicos), das folhas para os restantes órgãos, também pode acontecer das folhas para os frutos.
  10. 10. Sequóia Gigante Página 10 Ao xilema estão associadas duas hipóteses: Pressão radicular e Tensão-coesão- adesão. A hipótese da pressão radicular diz que, os pêlos radiculares captam sais minerais e iões que são retirados do solo contra o gradiente de concentração, transporte ativo, com gastos de energia (ATP). Como existe maior pressão osmótica nas células da epiderme da raíz, logo, mais concentrada que o solo, a água entra por osmose para a planta. Aumento da pressão na raiz, o que implica a subida da água pelo xilema. Este fenómeno pode ser observado, quando são feitas podas tardias e há libertação de água pela zona do corte – exudação. E quando a pressão a radicular é muito elevada, a água é forçada a subir até às folhas, onde é libertada – gutação. Esta hipótese não explica o transporte/ascensão de água até ao topo de plantas de grande porte como a Sequóia, portanto excluísse esta hipótese para explicar o movimento da seiva bruta, na planta que escolhida. Para explicar a hipótese da Tensão-Coesão-Adesão é necessário entender o conceito de transpiração foliar que está relacionada com as trocas gasosas nas plantas. Trocas gasosas nas plantas Os estomas são constituídos por duas células delimitando uma abertura (ostíolo).As células-guarda são ricas em cloroplastos , as paredes que rodeiam o ostíolo são mais espessas que as paredes opostas. As zonas mais finas das paredes das células- guarda têm maior elasticidade, o que lhes permite abrir e fechar o estoma de acordo com o seu grau de turgescência. Quando as células-guarda estão túrgidas o ostíolo abre. Quando as células-guarda estão plasmolisadas, a pressão de turgescência diminui sobre as paredes que limitam o ostíolo, e o estoma fecha. As variações de turgescência das células-guarda dependem do movimento, por transporte ativo, de iões para o seu interior. Existem fatores que influenciam a transpiração, como: luz; temperatura; vento; conteúdo do solo. Luz +𝑙𝑢𝑧 → +𝑓𝑜𝑡𝑜𝑠𝑠í𝑛𝑡𝑒𝑠𝑒 → +𝑐𝑜𝑚𝑝𝑜𝑠𝑡𝑜𝑠 𝑜𝑟𝑔â𝑛𝑖𝑐𝑜𝑠 → +𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎çã𝑜 → +𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑖𝑟𝑎çã𝑜 Ilustração 7: Representação de um estoma
  11. 11. Sequóia Gigante Página 11 PH +𝑙𝑢𝑧 → +𝑓𝑜𝑡𝑜𝑠𝑠í𝑛𝑡𝑒𝑠𝑒 → −𝐶𝑂2 → −𝐻2 𝐶𝑂3 → 𝑎𝑢𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎 𝑜 𝑃𝑕 → 𝑓𝑜𝑠𝑓𝑜𝑟𝑖𝑙𝑎𝑠𝑒 𝑑𝑜 𝑎𝑚𝑖𝑑𝑜 → 𝐺𝑙𝑖𝑐𝑜𝑠𝑒 → 𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠ã𝑜 𝑜𝑠𝑚ó𝑡𝑖𝑐𝑎 → 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎 𝐻2 𝑂 → 𝑎𝑏𝑟𝑒 𝑒𝑠𝑡𝑜𝑚𝑎 → 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑖𝑟𝑎çã𝑜 Temperatura O aumento da temperatura do ar faz diminuir os valores de humidade relativa perto da superfície das folhas. Tal facto acentua o gradiente de vapor de água entre o interior e o exterior da folha o que provoca um aumento da difusão da água para o exterior. Vento O vento faz baixar a taxa de humidade nas folhas , acentuando o gradiente de de água entre o interior e o exterior da folha, o que provoca um aumento da transpiração. Conteúdo do solo A diminuição da água do solo inibe a transpiração e assim fechar os estomas. A transpiração ocorre através dos estomas, pelo que o controlo da abertura e fecho destas estruturas tem uma importância fundamental no processo de translocação. Hipótese da Tensão-Coesão-Adesão Quando as células do mesófilo perdem água por transpiração, aumenta da pressão osmótica nas mesmas, ficando hipertónicas em relação ao meio. Dá-se a saída da seiva bruta do xilema, aumenta a tensão entre o mesófilo e o xilema, consequentemente, aumenta a tensão entre a raiz e o solo. As propriedades de coesão e adesão das moléculas de água permitem a manutenção de uma coluna contínua (existem pontes de hidrogénio nas moléculas de água – coesão) e aderindo às paredes dos vasos (adesão), da raiz até ás folhas. A seiva bruta desloca-se de baixo para cima em direção à fonte de tensão. Quanto mais rápida for a transpiração foliar, mais rápida é a ascensão das moléculas de água. A ascensão de água cria um défice de água no xilema da raiz, fazendo com que a água passe para o xilema, o que determina a absorção ao nível da raiz e, consequentemente, o fluxo de água do solo para o interior da planta. Haverá assim um fluxo de água de locais com um potencial de água mais elevado para locais de potencial mais baixo. Esta hipótese acontece na planta em estudo. Ilustração 8: Esquema da Hipótese da Tensão-Coesão-Adesão
  12. 12. Sequóia Gigante Página 12 Hipótese do Fluxo de Massa  A glicose que resulta da fotossíntese é transformada em sacarose.  A sacarose entra por transporte transporte ativo nas células de companhia do floema, que passa para os tubos crivosos por transporte ativo, novamente.  À medida que aumenta a concentração de soluto nos tubos, a pressão osmótica aumenta, que conduz à entrada de água para o seu interior, principalmente dos vasos xilémicos, aumentando a pressão de turgescência. Este aumento obriga à passagem do conteúdo dos tubos através das placas crivosas, no sentido de menor pressão de turgescência.  O floema é retirado dos tubos crivosos para regiões de consumo, por fenómenos de transporte ativo. Origina a saída de água para células vizinhas, xilema, diminuindo a pressão de turgescência.  Nos órgãos de consumo e de reserva, a sacarose é transformada em glicose, podendo ser gasta na respiração celular ou acumulada como reserva, nas moléculas de amido. Ilustração 9: Esquema da Hipótese do Fluxo de Massa
  13. 13. Sequóia Gigante Página 13 Como interage no ecossistema Os seres vivos de um ecossistema estabelecem relações tróficas (alimentares) que envolvem transferências de matéria e energia. Estas relações constituem cadeias alimentares. Assim, uma cadeia alimentar é uma sequência de seres vivos que se relacionam a nível alimentar. As cadeias alimentares inter-relacionam-se originando teias alimentares ou redes tróficas. Existem 3 categorias de seres vivos nestas relações:  Produtores (fotossintéticos ou quimiossintéticos)  Consumidores  Decompositores Os produtores transformam a matéria inorgânica em matéria orgânica, esta vai ser consumida pelos consumidores direta ou indiretamente, por fim a matéria orgânica (de que se alimentam os decompositores – cadáveres, produtos de excreção…) é transformada em matéria inorgânica. As Sequoias Gigantes, são seres autotróficos fotossintéticos, logo são produtores, assim tem de estar na base das cadeias alimentares, em que esta faz parte como é óbvio. Esta é um exemplo de uma cadeia alimentar: Ilustração 10: Exemplo de uma cadeira alimentar Sequóia Gigante Cruza- bico Naja (cobra) Mangusto
  14. 14. Sequóia Gigante Página 14 Notas:  Sequoia Gigante (produtor) predominantemente América do norte (Califórnia).  Cruza-bico (consumidor 1ª ordem) alimenta-se de sementes, voa predominante sobre a América do norte, Ásia, e alguns países da Europa.  Naja (consumidor 2ª ordem) encontra-se predominantemente em África, e Ásia, alimenta-se de por exemplo pássaros (como o cruza-bico).  O mangusto (consumidor 3ª ordem) existe em África, é dos poucos predadores das cobras, logo esta cadeia alimentar acaba neste animal.  As sequoias gigantes, tem raízes enormes, e estas ajudam a “segurar” os solos, caso estes estejam em risco de desabamento.  Estas árvores tal como as outras, são afetadas pelas chuvas ácidas, que são causadas pela libertação de dióxido de enxofre e óxidos de azoto. A sequoia gigante e as outras duas espécies de sequoias, são seres em risco de extinção, são agora a maioria protegidas, pois a sua madeira é como que antifogo, e noutros tempos já estiverem mesmo muito perto da extinção por causa do corte destas arvores (desflorestação) pela sua madeira, para esta ser usada em construções. Num ecossistema os seres estabelecem relações entre si e com o meio – fatores bióticos e abióticos.
  15. 15. Sequóia Gigante Página 15 Como se reproduz? Ciclo de vida O ciclo de vida da Sequoia Gigante é um ciclo de vida haplodiplonte, ciclo de vida comum à maior parte dos seres vivos do reino Plantae. É um ciclo de vida caracterizado pela meiose pré-espórica e pela existência de uma geração esporófita (geração produtora de esporos) e de uma geração gametófita (geração produtora de gâmetas). Estas gerações alternam entre si.
  16. 16. Sequóia Gigante Página 16 Os cones masculinos e femininos da Sequoia Gigante são ambos diplóides (2n) , estes produzem-se através de meiose, o pólen (n) e a oosfera (n), respetivamente. Estes gâmetas fecundam dando origem a um zigoto (2n) que por mitoses sucessivas dá origem a um embrião (2n). O embrião por sua vez e também dá origem a uma semente (2n) , também por mitoses sucessivas. Depois de encontrar um local favorável, a semente germina e dá origem a uma plântula (2n), que também por mitoses, dá origem à árvore, a Sequoia Gigante.
  17. 17. Sequóia Gigante Página 17 Curiosidades A Sequoia Gigante é uma planta hermafrodita pois possui, simultaneamente, gametângios femininos e masculinos. Os gametângios femininos, situados na parte de baixo da árvore, possuem uma oosfera (realmente o gâmeta feminino) que está contida no óvulo e os gametângios masculinos, situados no topo, contêm o saco polínico que armazenam os grãos de pólen. Ilustração 11: Gametângios Gametângio Masculino Gametângio Feminino
  18. 18. Sequóia Gigante Página 18 Para se reproduzir, a Sequoia recorre à polinização direta. Quando o saco polínico está maduro rebenta, libertando os grãos de pólen que se dispersam com a ajuda do vento1 . Devido á localização dos gametângios, os grãos de pólen caem sobre o cone feminino fecundando as oosferas. Após a fecundação e de seguidas mitoses forma-se a semente, passando primeiro por ser um zigoto e depois um embrião. A semente é dispersada com a com a ajuda do vento e, quando em ambiente favorável, germinada nascendo primeiro uma pequena plântula que vai crescendo e tornando-se realmente na árvore em si. A Sequoia Gigante não é uma espécie diversificada geneticamente por recorrer à polinização direta, uma vez que os gâmetas contêm uma informação genética muito semelhante. 1 Pensa-se que a dispersão das sementes pelo vento seja uma consequência da evolução, uma vez que quando esta espécie surgiu não haviam insetos especializados na polinização. Ilustração 12: Várias Sequoias
  19. 19. Sequóia Gigante Página 19 Bibliografia Fortunado, M. (s.d.). SlideShare. Obtido em 3 de Janeiro de 2014, de http://www.slideshare.net/MatheusFortunato1/sequoia-24227013 National Geografic Portugal. (s.d.). Obtido em 3 de Janeiro de 2014, de http://www.nationalgeographic.pt/

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