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Botânica: O que é o estudo das plantas

Botânica é o nome dado ao estudo de todas as plantas terrestres e aquáticas. A palavra em si vem do grego bonaté, que significa “planta”, e que também deriva do verbo boskein, que quer dizer “alimentar”.

É um ramo da biologia que investiga a morfologia, reprodução, metabolismo, anatomia, evolução, fisiologia, ecologia, distribuição, classificação, doenças e muitos outros aspectos que envolvem esses seres vivos.

Costuma-se usar a expressão “plantas terrestres” para designar o grupo das plantas sem incluir as algas. Contudo, usaremos o termo “plantas” para designar tanto as plantas terrestres quanto as plantas aquáticas, visto que estas descendem de plantas terrestres.

Plantas terrestres e aquaticas

A botânica é o ramo da biologia responsável pelo estudo das plantas (Foto: depositphotos)

Há muitas semelhanças entre as plantas e as algas verdes: parede celular de celulose, reserva de amido, clorofilas a e b, entre outras. Ao contrário do embrião das algas, porém, o das plantas está protegido por uma camada de células na fase inicial de seu desenvolvimento.

História da Botânica

A história dos estudos das plantas remete a um passado bastante longínquo. Por exemplo, o famoso filósofo Aristóteles classificou as plantas em “com flores” e “sem flores”. Em 370 a.C., um outro filósofo grego, chamado Teofrastus, escreveu dois tratados, chamados: “Sobre a História das Plantas” e “Sobre as Causas das Plantas”.

Esses dois livros são considerados como a contribuição mais importante para a ciência botânica durante a antiguidade e Idade Média. No século XVI, o alemão Otto Brunfels escreveu uma obra chamada de Herbarium, que trazia informações precisas sobre as mais diversas espécies de plantas.

Evolução

O corpo das plantas está organizado de maneira muito diferente do corpo dos animais. A maior parte dessas diferenças constitui adaptações ao mundo autotrófico (que produz próprio alimento) de vida.

Diferentemente do que ocorreu com os animais, o processo evolutivo nas plantas não levou à formação de músculos, que permitem os movimentos; de sistema nervoso, que coordena esses movimentos; de órgãos dos sentidos, fundamentais para a localização do alimento; e de corpo compacto, que facilita os movimentos.

As plantas não dependem do movimento para absorver água, sais e gás carbônico e sua fonte de energia (luz). Além disso, por evolução, foi vantajoso para as plantas ter um corpo com grande superfície relativa. Essa grande área em relação ao volume do corpo melhora a absorção de nutrientes e energia.

Em geral, há mais luz no ambiente terrestre que na água (que absorve parte da energia luminosa). A concentração de gás carbônico e de oxigênio (necessários para a fotossíntese e para a respiração) é maior no ar que na água. Essas condições tornaram possível a sobrevivência das primeiras plantas terrestres.

Por outro lado, na água, o gás carbônico e os sais minerais estão em contato com todo o corpo das algas. As plantas terrestres têm de retirar a água e os sais minerais do solo. Mas no interior deste não há luz para a fotossíntese.

Não podemos esquecer também que as plantas terrestres correm o risco de sofrer desidratação; que o ar não fornece tanta sustentação para o corpo como a água; e que as plantas terrestres têm de resistir à chuva e ao vento. Por isso, ao longo da evolução das plantas terrestres, foi bastante importante o surgimento de tecidos de sustentação e de proteção contra a desidratação.

As primeiras plantas terrestres

As primeiras plantas terrestres podem ter se originado dos mesmos ancestrais que deram origem às algas verdes. Os fósseis mais antigos identificados como esporos de plantas terrestres datam de 425 milhões de anos atrás, do período Siluriano, compreendido entre 430 milhões e 395 milhões de anos atrás. Ainda no mesmo período, há registros de fósseis de pteridófitas.

Acredita-se que as primeiras plantas avasculares e sem raízes talvez conseguissem absorver nutrientes do solo por causa de associações com fungos. Os fósseis mais antigos de plantas vasculares adultas foram identificados como parte do gênero Cooksonia e indicam que essas plantas provavelmente atingiam poucos centímetros de altura.

Aos poucos, as plantas vasculares começaram a atingir tamanhos muito maiores do que o atingido pelas briófitas. Isso ocorreu porque nas plantas vasculares desenvolveu-se um transporte interno eficiente. Além disso, esses vegetais também passaram a sintetizar lignina, uma molécula que confere rigidez às células, dando maior sustentação às plantas e contribuindo para o aumento do porte delas.

Atualmente, árvores do grupo das gimnospermas podem alcançar dezenas de metros de altura.

Características das plantas

As plantas são organismos eucariontes, pluricelulares e autotróficos fotossintéticos. Suas células possuem uma parede celular rígida, com celulose e cloroplastos com clorofila a e b e outros pigmentos que absorvem a energia luminosa.

Classificação

Briófitas

Musgo em tronco de árvore

Os musgos são exemplos de plantas briófitas (Foto: depositphotos)

Algumas plantas, como as briófitas (do grego bryon = musgo; phyton = planta), são pequenas e não apresentam vasos que transportem água, sais minerais e substâncias orgânicas para as células; por isso essas plantas são chamadas avasculares.

Por causa de seu tamanho reduzido, o transporte por difusão é eficiente nessas plantas, permitindo a passagem de água, sais minerais e substâncias orgânicas de uma célula para outra.

A maioria das plantas terrestres, no entanto, apresenta vasos condutores e por isso são denominadas vasculares ou traqueófitas. A presença de vasos condutores possibilitou que essas plantas atingissem tamanhos maiores, uma vez que, por difusão, os nutrientes são transportados muito lentamente pelas células, limitando o crescimento.

Os vasos que transportam água e sais minerais (seiva bruta ou mineral) da raiz para as folhas são chamados vasos lenhosos, e o conjunto formado por esses vasos e outros tecidos associados a eles é chamado lenho ou xilema (do grego xylon = madeira).

As substâncias orgânicas produzidas na folha (seiva elaborada) são levadas para toda a planta pelos vasos liberianos ou elementos de vaso, e o conjunto formados por esses vasos e outros tecidos associados forma o líber ou floema.

Pteridófitas

Folhas de samambaias

As samambaias é um exemplo de pteridófitas (Foto: depositphotos)

No grupo das pteridófitas (samambaia, avencas) estão as primeiras plantas vasculares, mas elas não possuem flor nem semente.

Dessas plantas surgiram os primeiros vegetais, as espermatófitas ou espermáfitas. A semente facilitou a conquista do meio terrestre por esse grupo, pois protege o embrião contra a perda de água (perigo constante nesse ambiente) e ajuda na dispersão do vegetal.

As espermatófitas dividem-se em dois grupos: gimnospermas (do grego gymnos = nu), que não possuem fruto e são representadas pelos pinheiros; e angiospermas (do grego aggeion = recipiente, vaso), com flores e frutos, e representadas pela maioria das plantas.

São usados também os termos criptógamas (do grego krypton = escondido; gámos = casamento) para denominar plantas com estrutura reprodutora pouco visível; e fanerógamas (do grego phanerós = aparente; gámos = casamento) para aquelas com estruturas reprodutoras bem visíveis. Nesse sentido, as gimnospermas e as angiospermas são fanerógamas e as outras são criptógamas.

Outra característica das plantas terrestres é que o desenvolvimento inicial do embrião ocorre no corpo da planta, o que lhe dá maior proteção. Por isso as plantas terrestres são também chamadas embriófitas.

Reprodução das plantas

A reprodução das plantas também reflete, de certa forma, sua falta de mobilidade. É frequente a reprodução assexuada, em que pedaços de caule, galhos ou folhas originam uma nova planta.

Quando ocorre reprodução sexuada, em geral se observa formação de esporos ou de sementes, células que ajudam na dispersão da planta (compensando sua imobilidade) e das quais se forma uma nova planta.

Importância da Botânica

As plantas são fundamentais para a vida na Terra. Elas nos proporcionam alimento, combustíveis, oxigênio e são primordiais para a manutenção do clima e das chuvas no planeta. Saber como podemos melhorar esses princípios, ou como desfrutar deles é a chave para o estudo da botânica.

Podemos separar quatro particularidades básicas sobre a importância das plantas para a nossa sobrevivência:

  • Alimento: De forma direta (através do consumo de frutas, vegetais etc), ou de forma indireta (através da carne), pois são o alimento de alguns animais. Elas são essenciais para que haja vida.
  • Mudanças ambientais: O desmatamento, por exemplo, causa um grande impacto ambiental, uma vez que as plantas são responsáveis pela transformação do gás carbônico em oxigênio, ainda protegem matas ciliares e são abrigo para as mais diversas espécies de animais. Sem elas, há todo um desequilíbrio do ecossistema.
  • Remédios e materiais: As plantas, em sua maioria, trazem propriedades que funcionam como remédios naturais. Até mesmo os industrializados possuem plantas em suas composições, como é o caso da aspirina, que era produzida originalmente através da casca do salgueiro. Outros materiais, como o algodão, a madeira, os óleos, também são extraídos a partir das plantas.
  • Processos fundamentais: É possível estudar através das plantas processo fundamentais, como subdivisão celular ou síntese das proteínas, sem bater de frente com os dilemas éticos que se formam ao estudar animais ou humanos. Foi justamente dessa forma que o botânico Gregor Mendel descobriu as leis da herança genética, ao cruzar diferentes espécies de ervilhas.
Resumo do Conteúdo
Nesse texto você aprendeu que:

  • A Botânica estuda as plantas.
  • A botânica é importante para entender, melhorar e desfrutar das plantas com responsabilidade.
  • As plantas começaram a ser estudadas desde 350 a.C.
  • A Botânica investiga a morfologia, reprodução, metabolismo, anatomia, evolução, fisiologia, ecologia, distribuição, classificação e doenças das plantas.

Exercícios resolvidos

1- O que é a botânica?
R: É o estudo das plantas.
2- Qual o primeiro registro do estudo da botânica?
R: Em 350 a. C., Aristóteles classificou as plantas em “com flores” e “sem flores.
3- O que a botânica estuda?
R: A morfologia das plantas, sua reprodução, evolução, fisiologia, classificação, entre outros.
4- Quando surgiram as primeiras plantas terrestres?
R: No período Siluriano, há 425 milhões de anos.
5- Qual a importância das plantas?
R: As plantas servem como alimento, como matéria-prima de medicamentos e materiais diversos e equilibram o ecossistema e a temperatura da Terra.
Referências

» SOUZA, Gustavo M.; BUCKERIDGE, Marcos S. Sistemas complexos: novas formas de ver a Botânica. Revista Brasileira de Botânica, v. 27, n. 3, p. 407-419, 2004.

» VON LINNÉ, Carl. Linnaeus’ Philosophia Botanica. Oxford University Press on Demand, 2005.

Sobre o autor

Natália Duque é Graduada em Ciências Biológicas pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro.