A Botânica é uma denominação genérica para o ramo da Biologia que estuda as plantas. Os vegetais apresentam uma grande importância para o homem, sendo fontes de alimentos; fornecedoras de fibras para a confecção de roupas; madeira para os móveis, construção de casas e combustível; papel para a produção de livros e revistas; e geradoras de substâncias utilizadas nas indústrias farmacêuticas e de cosméticos. Assim, as plantas estão intimamente relacionadas com a humanidade, porém nem sempre é perceptível essa dependência.
Botânica é o estudo das plantas. Foto: Chansom Pantip / Shutterstock.com
Há muitos anos se iniciou os estudos das plantas. Atualmente, é uma disciplina que envolve diversas áreas, como a morfologia e anatomia, que é o estudo das formas e das estruturas internas das plantas; fisiologia, que é o estudo do funcionamento das plantas, incluindo o metabolismo, desenvolvimento e crescimento, nutrição mineral, fotossíntese e ação hormonal; citologia e histologia, que é o estudo da estrutura e função de células e tecidos; taxonomia e sistemática, que é o estudo da identificação, classificação e relação das plantas entre si; genômica e engenharia genética, que é o uso de genes para o melhoramento de determinadas características vegetais; etnobotânica e botânica econômica, que é o estudo do uso de plantas pelo homem; ecologia, que é o estudo das relações dos organismos e seu ambiente; e paleobotânica, que é o estudo das plantas fósseis.
Quanto ao surgimento das plantas, acredita-se que os primeiros organismos fotossintetizantes eram células muito pequenas que viviam na água. Nesse ambiente havia luz solar, que era utilizada na fotossíntese, e também nutrientes como carbono, hidrogênio e oxigênio. Conforme estes organismos estavam crescendo e se reproduzindo, logo os recursos existentes no mar aberto foram se reduzindo. Como alternativa, essas células passaram a se desenvolver próximas aos costões rochosos, que são regiões que apresentam uma abundancia em nutrientes. Esses nutrientes se acumulam nesses locais após serem carregados das montanhas por rios e riachos ou removidos das rochas pelas ondas. Os costões rochosos se mostraram um ambiente mais complexo do que o mar aberto, o que acabou favorecendo o surgimento de organismos mais diversificados quanto à sua estrutura. Foi nessa época que os seres vivos pluricelulares surgiram.
Para a colonização da superfície terrestre, as plantas tiveram que superar alguns desafios, sendo que o principal foi a falta de água. Enquanto que os animais se movimentam até a água, as plantas tiveram que desenvolver uma estratégia evolutiva diferente. A raiz é uma estrutura importante para a fixação da planta no solo e também para a absorção de água. A epiderme, a camada de revestimento de toda as partes externas da porção aérea da planta, é recoberta por uma cutícula, uma camada formada por substâncias impermeabilizantes que reduzem a perda de água. Os estômatos são aberturas nas folhas que permitem a entrada e saída de gases, como o oxigênio e o gás carbônico. Essas estruturas apresentam um controle da sua abertura e fechamento, permitindo com isso uma regulação na perda de água por transpiração.
Outro aspecto importante na evolução das plantas no ambiente terrestre foi a produção de esporos mais resistentes a ambientes secos. Para tanto, essas estruturas passaram a serem pluricelulares e mais complexas. Nas plantas com sementes (gimnospermas e angiospermas), o embrião é protegido por uma estrutura especializada, que é o envoltório da semente (casca). Essa estrutura protege a semente tanto da seca quanto dos predadores. Nas sementes também se encontram tecidos de reserva, que são utilizados durante a germinação.
Outro aspecto importante na evolução das plantas foi a presença dos tecidos condutores, o xilema e o floema. Na maturidade as células do xilema são mortas, já que perdem seu protoplasto, o correspondente a parte viva da célula, constituído pelo citoplasma, núcleo e a membrana plasmática, enquanto que as do floema permanecem vivas. Nas gimnospermas, essas células são menos especializadas do que nas angiospermas.
De acordo com as suas adaptações ao ambiente, as plantas podem ser classificadas em mesófitas, hidrófitas e xerófitas. Mesófitas são as plantas que vivem em ambientes não muito úmidos e nem muito secos. Essas espécies apresentam o parênquima clorofiliano dividido em paliçádico e esponjoso, e geralmente possuem os estômatos localizados na face inferior da folha. De uma forma geral, plantas mesófitas apresentam caracteres que frequentemente estão presentes nas folhas.
As plantas hidrófitas dependem de uma grande quantidade de água ou crescem parcialmente ou completamente submersas em água. Por isso, nessas plantas comumente há uma redução nos tecidos de sustentação e vascular, em especial o xilema. Por isso, muitas vezes o floema é mais abundante. Ocorre também a presença de muitos espaços intercelulares preenchidos por ar e que auxiliam na sustentação e aeração dos tecidos. A epiderme pode exibir cutícula e parede celular delgadas e, com isso, contribuir para a absorção de nutrientes. As folhas submersas usualmente são mais finas, tendo o mesofilo reduzido em poucas camadas de células e os estômatos podem estar ausentes. Já nas folhas flutuantes, as folhas são mais espessas e com estômatos localizados na face superior.
As plantas xerófitas são adaptadas a ambientes em que a falta de água ocorre por longos períodos, ou seja, ambientes áridos. Essas plantas apresentam folhas pequenas e compactas, o que leva a mudanças na sua estrutura interna, como células com tamanho reduzido, cutícula e paredes celulares mais espessadas, quantidade maior de sistema vascular e estômatos, parênquima paliçádico com mais camadas do que o esponjoso, que ainda pode estar ausente em algumas espécies. Algumas espécies possuem um tecido armazenador de água, denominado parênquima aquífero. Geralmente exibem uma cutícula espessa, muitos tricomas e a folha cilíndrica ou com capacidade de se enrolar, sendo que todas essas características contribuem para evitar a perda de água.
Referências bibliográficas:
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