Relações hídricas parte 13

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As plantas necessitam de mecanismos para equilibrar a entrada e saída de água — fluxo contínuo ao longo da planta. Cerca de 80% a 95% da massa de uma planta é constituída por água.

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Relações hídricas parte 13

  1. 1. 12/02/13 O STRESSE DA SECA NAS PLANTAS - 3ª PARTE www.angelfire.com/ar3/alexcosta0/RelHid/Rhw13.htm 1/5 AS RELAÇÕES HÍDRICAS DAS PLANTAS VASCULARES (13ª Parte) Alexandra Rosa da Costa, PhD (Stirling, U.K.) Departamento de Biologia Universidade de Évora Portugal Novembro de 2001 4. O STRESSE DA SECA (Cont.): 4.4. MECANISMOS DE SOBREVIVÊNCIA À SECA: Os mecanismos de sobrevivência das espécies xerófitas, isto é, das espécies que sobrevivem em regiões secas são sumariados na figura 56 (Larcher, 1995). As espécies resistentes à seca são capazes de suportar períodos de seca. As perspectivas de uma planta sobreviver a um stresse de seca extremo são tanto maiores: ¨ quanto mais tempo forem capazes de evitar o decréscimo do potencial hídrico do protoplasma (fuga à dessecação); ¨ quanto mais o protoplasma aguentar a dessecação sem ficar danificado (tolerância à dessecação). No entanto, não é necessário que uma planta seja resistente à seca para viver numa zona árida. Há espécies que escapam à seca pela regulação do seu crescimento e reprodução, de forma a que ocorram no breve período em que há água (fuga à seca – que não deve ser confundido com fuga à dessecação!). 4.4.1. ESTRATÉGIADE FUGAÀSECA: As espécies que seguem esta estratégia não são verdadeiramente resistentes, uma vez que a sobrevivência dos períodos secos requer apenas a escolha do momento da produção de sementes resistentes à seca ou orgãos perenes especialmente protegidos contra a dessecação (Larcher, 1995). ¨ As pluvioterófitas: são plantas vasculares efémeras que germinam a seguir a uma chuvada forte e completam rapidamente o seu ciclo de vida. A maioria destas espécies são anuais de Inverno (figura 57, k) , passando o período de seca na forma de sementes. ¨ As geófitas: têm orgãos subterrâneos suculentos tais como rizomas, bolbos ou tubérculos. No período das chuvas conseguem desenvolver rapidamente uma parte aérea utilizando carbohidratos armazenados e florindo e frutificando num curto período de tempo (figura 57, i) e j). Controle e Dosagem Bombas dosadoras, Diluidores Medidores de cloro, pH e mS www.provitec.com.br Bio Proj Estações de tratamento de efluentes Transformando efluente em vida www.bioproj.com.br Mudas de Mogno Africano Mudas e Sementes de Mogno Africano. Enviamos para todo Brasil, confira! www.mudasmognoafricano.com.br Medidores de Vazão Bombas Abastecedoras Compactas Acessórios p/ Postos de Gasolina www.petrolubri.com Close Ad
  2. 2. 12/02/13 O STRESSE DA SECA NAS PLANTAS - 3ª PARTE www.angelfire.com/ar3/alexcosta0/RelHid/Rhw13.htm 2/5 Figura 56: Mecanismos de sobrevivência das plantas das regiões secas (xerófitas). Retirado de Larcher (1995), fig.6.63, pag. 388 4.4.2. MECANISMOS DE FUGAÀDESSECAÇÃO: A dessecação é retardada por todos os mecanismos que permitem que a planta mantenha um conteúdo hídrico favorável apesar do ar e do solo estarem secos à sua volta. Isto pode ser conseguido através do aperfeiçoamento da absorção da água; pelo aperfeiçoamento da capacidade de condução da água; pela redução da perda de água; e pelo armazenamento da água (Larcher, 1995). 4.4.2.1. Aperfeiçoamento da absorção da água: Esta estratégia implica a existência dum sistema radicular extenso com uma grande área de superfície de absorção que pode ser ainda melhorada por um rápido crescimento para camadas de solo mais profundas (figura 57, d) e e). As raízes das plantas das estepes e dos desertos podem atingir profundidades muito grandes. Grande parte destes sistemas radiculares pode ser suberizado ou pode armazenar água. Para estas espécies a situação pode tornar-se grave quando não existe espaço para o sistema radicular se expandir. As plantas com grandes sistemas radiculares (especialmente as árvores) que se desenvolvem em solos pouco profundos são particularmente sensíveis à seca. Este é também o caso das plantas que se tenta colocar nos telhados, túneis, etc. Mesmo nas zonas húmidas as plantas a utilizar nestas condições devem ser resistentes à seca, pois são as únicas que se aguentam com pouca água armazenada num volume limitado de solo (Larcher, 1995). Figura 57: Alguns exemplos de formas que permitem às plantas sobreviverem à seca. a) Árvores de folha caduca que armazenam água nos troncos; b) suculentas que armazenam água no caule; c) suculentas que armazenam água nas folhas; d) árvores e arbustos de folha persistente e raiz principal profunda; e) arbustos de folha caduca frequentemente espinhosos; f) arbustos de caules clorofilinos; g) tufos de ervas com gemas de renovo protegidas pelas baínhas das folhas e sistema radicular extenso; h) plantas de hábito em roseta; i)geófitas com raízes de armazenamento; j) geófitas com bolbos ou tubérculos; k) pluvioterófitas (plantas anuais); l) plantas tolerantes à dessecação do tipo poiquilohídricas. Retirado de Larcher (1995), fig.6.64, pag. 389 4.4.2.2. Aperfeiçoamento da condução da água: A capacidade de condução da água é aumentada pelo alargamento da área do sistema vascular, as plantas apresentam mais xilema e maior venação (figura 58) e a redução da distância de transporte, isto é, entre-nós mais pequenos (figura 57, h). Se a superfície de transpiração for reduzida simultaneamente, a área relativa do sistema de condução é aumentada, mesmo que a área absoluta (área da secção transversal do sistema de condução) permaneça inalterável (Larcher, 1995).
  3. 3. 12/02/13 O STRESSE DA SECA NAS PLANTAS - 3ª PARTE www.angelfire.com/ar3/alexcosta0/RelHid/Rhw13.htm 3/5 4.4.2.3. Redução da transpiração: A capacidade de reduzir a transpiração permite que as plantas tenham uma melhor gestão da água disponível no solo. Uma adaptação modulativa acontece quando as plantas fecham atempadamente, mas reversívelmente os estomas. Uma adaptação modificativa ocorre quando folhas que se desenvolvem em períodos de seca apresentam estomas mais pequenos mas mais numerosos (figura 58)(Larcher, 1995). Figura 58: Densidade estomática e venação de folhas de feijoeiro (Phaseolus vulgaris) desenvolvido com boa disponobilidade em água (parte superior), ou com falta de água (parte inferior). Este tipo de alterações morfológicas podem ocorrer devido a um aumento de ácido abscísico (ABA) endógeno, ou a aplicação exógena de ABA. Retirado de Larcher (1995), fig.6.65, pag. 390 As folhas das plantas genéticamente adaptadas têm as paredes da epiderme mais fortemente cutinizadas e com maiores camadas de ceras. Os estomas estão presentes apenas na face inferior, são mais pequenos e estão frequentemente escondidos por baixo de pêlos ou em criptas estomáticas (figura 59). Deste modo o ar à volta dos estomas fica Figura 59: Exemplos de estruturas foliares de plantas xerófitas. a) Secção transversal da folha de aloendro (Nerium oleander) com uma hipoderme muito espessada e parênquima clorofilino em palissada (a cinzento); podemos ver os estomas dentro de criptas estomáticas que os protegem do efeito do vento. b) folha de uma Asteraceae californiana (Hemizonia luzulifolia ssp. rudis), que armazena água numa substância intercelular de natureza pectínica (a cinzento); c) folha cilíndrica de Zygophyllum simplex, uma planta suculenta do deserto do Norte de Africa, com clorênquima externo (a cinzento) que rodeia um tecido armazenador de água (hidrênquima) muito extenso e situado no centro do orgão. Retirado de Larcher (1995), fig. 6.66, pag. 391 mais humedecido e a resistência causada pela camada adjacente (“boundary layer”) aumenta. Outra forma de reduzir eficazmente as perdas de água é enrolando as folhas de forma a reduzir a superfície transpirante. As folhas de plantas que se desenvolvem em situações de carência hídrica são mais alongadas e apresentam uma área específica menor (Specific Leaf Area) (Larcher, 1995): 4.4.2.4. Suculência: Os mecanismos de armazenamento de água podem ser considerados como os mais perfeitos para evitar a dessecação, especialmente se associados com mecanismos de redução da superfície e uma elevada resistência da epiderme à transpiração. Uma medida da capacidade de armazenar água pode ser dada pelo grau de suculência (Larcher, 1995): A água armazenada após as últimas chuvadas pode ser suficiente para atrasar o fecho total dos estomas por várias semanas. Duma maneira geral as plantas suculentas armazenam as suas reservas em tecidos próprios localizado no interior de folhas ou caules (figura 59 c).
  4. 4. 12/02/13 O STRESSE DA SECA NAS PLANTAS - 3ª PARTE www.angelfire.com/ar3/alexcosta0/RelHid/Rhw13.htm 4/5 Uma forma especial de conservar a água é ligando-a mucilagens em canais próprios e em espaços intercelulares. Esta forma de armazenar água pode proteger a planta de uma desidratação muito súbita e de um encolher muito severo das folhas (Larcher, 1995). O movimento da água armazenada nos vários tecidos e orgãos (troncos e ramos mais largos das árvores, e orgãos de armazenamento subterrâneo de plantas herbáceas) torna-se mais importante durante períodos prolongados de seca. No “Baobab” (Adansonia digitata – árvore símbolo do Senegal – figura 57, a) há dados obtidos no Kenia que mostram que o tronco pode fornecer cerca de 400 litros de água às folhas num único dia. Mesmo em zonas temperadas o movimento de água dos troncos pode ser muito importante. Assim, verificou-se que 30 a 50% da água transpirada durante a transpiração do meio dia dum pinheiro com 40 anos é proveniente do tronco e ramos. Durante os períodos de seca a primeira água armazenada a ser usada é a da base dos troncos, e depois gradualmente vai sendo usada a que está a níveis mais acima até chegar aos ramos. 4.4.2. MECANISMOS DE TOLERÂNCIAÀDESSECAÇÃO: A tolerância à dessecação é uma capacidade específica do protoplasma de tolerar uma perda de água severa. Entre as talófitas (espécies não vasculares) as algas das zonas intertidais são muito tolerantes à dessecação. A maior parte dos líquenes são capazes de tolerar dessecação completa durante meses e às vezes anos, recomeçando a sua actividade metabólica assim que se rehidratam (Larcher, 1995). Existem igualmente cormófitas (plantas vasculares) que são completamente tolerantes à dessecação. É o caso das chamadas plantas de ressureição (“resurrection plants”) que exitem nas famílias das Myrothamnaceae, Scrophulariaceae, Laminaceae, Cyperaceae, Poaceae, Liliaceae e Velloziaceaedas regiões secas da Asia Central, America do Sul e sobretudo da Africa do Sul. Duma maneira geral estas plantas são perenes, as suas folhas são pequenas e enrolam-se frequentemente, o seu crescimento é pequeno e a sua capacidade reprodutiva é pequena. São plantas que não têm capacidade de retardar a dessecação e como tal ficam desidratadas muito depressa (Larcher, 1995). Todas as plantas capazes de tolerar a dessecação sobrevivem a uma desidratação extrema do protoplasma por uma transição para um estado anabiótico no qual o metabolismo está praticamente parado. À medida que ocorre a desidratação, o estado anabiótico é levado a cabo pela síntese de proteínas capazes de permanecerem estáveis numa situação desidratação e pela incorporação de carbohidratos (rafinose e trehalose) estabilizadores dos fosfolípidos das membranas. Nalgumas espécies a diminuição do volume das células é retardada pela gelificação da solução celular. Outro factor que contribui para a tolerância à dessecação é a capacidade que o protoplasma destas espécies tem de se rehidratar duma forma coordenada quando volta a dispôr de água. Passo a passo, as condições necessárias à reactivação do metabolismo energético (primeiro a respiração e depois a fotossíntese) são restabelecidas de novo pela reconstrução dos componentes celulares. BIBLIOGRAFIA 1. LIVROS: FAHN, A. (1974) “Plant Anatomy” 2nd Ed. Pergamon Press, Oxford GALSTON, A.W.; P.J. DAVIES; R.L. SATTER (1980) “The Life of the Green Plant” 3rd. Ed. Prentice-Hall, New Jersey HOPKINS, W. (1995) “Introduction to Plant Physiology” John Wiley and Sons, New York JONES, H.G. (1992) “Plants and Microclimate: a quantitative approach to environmental plant physiology”, 2nd. Ed., Cambridge University Press, Cambridge KOZLOWKI, T.T. & S.G. PALLARDY (1997) “Physiology of Woody Plants” Academic Press KRAMER, P.J. & BOYER, (1995) “Water relations of plants and soils” MacGraw-Hill, New York LARCHER, W. (1995) “Physiological Plant Ecology” Springer, Berlin MAZLIAK, P. (1974) “Physiologie Végétale: Nutrition et Métabolisme” Hermann, Paris MEIDNER, H. e D.W. SHERIFF (1976) “Water and Plants” Blackie, Glasgow and London NOBEL, P. (1991) “Physicochemical and Environmental Plant Physiology” Academic Press PEREZ, Mª. L (1999) “Handbook of Agriculture” Marcel Dekker, New York NOGGLE, G.R. e G.J. FRITZ (1976) “Introductory Plant Physiology” Prentice-Hall, London SALISBURY, F.B. e C.W. ROSS (1992) “Plant Physiology”
  5. 5. 12/02/13 O STRESSE DA SECA NAS PLANTAS - 3ª PARTE www.angelfire.com/ar3/alexcosta0/RelHid/Rhw13.htm 5/5 4th Ed. Wadsworth Publishing Company, California SEBANEK, J. (1992) “Plant Physiology” Elsevier SUTCLIFFE, J. (1968) “Plants and Water” Eduard Arnold, London TAIZ, L. & E. ZEIGER (1998) “Plant Physiology” Sinauer, Massachussets WEYERS, J.D.B. e H. MEIDNER (1990) “Methods in Stomatal Research” Longman Scientific and Technical, Essex WILLMER, C.M. (1983) “Stomata” Longman, London 2. ARTIGOS: COUSSON, A. (2000) – “Analysis of the sensing and transducing processes implicated in the stomatal response to carbon dioxide in Commelina communis L.” Plant Cell and Environment 23:487-495 MANSFIELD, T.A. e W.J. DAVIES (1985) “Mechanisms for leaf control of gas exchange” Bioscience Vol 35, 3 KJELLBOM, P.; C. LARSSON; I. JOHANSSON; M. KARLSSON & U. JOHANSON (1999) – “Aquaporins and water homeostasis in plants”; Trends in Plant Science 4:308-314 RITTE, G.; J. ROSENFELD; K. ROHRIG & K. RASCHKE (1999) – “Rates of sugar uptake by guard cell protoplasts of Pisum sativum L. related to the solute requirement for stomatal opening” Plant Physiology 121:647-655 SCHREIBER, L.; K.HARTMANN; M. SKRABS & J. ZEIER (1999) – “Apoplastic barriers in roots: chemical composition of endodermal and hypodermal cell walls” Journal of Experimental Botany 50:1267-1280 SCHROEDER, J.I.; G.J. ALLEN; V. HUGOUVIEUX; J.M. KWAK & D. WANER (2001) “Guard cell signal transduction” Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 52: 627- 658. STEUDLE, E. (2001) – “The cohesion-tension mechanism and the acquisition of water by plant roots” Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 52:847-875 STEUDLE, E. & C. A. PATERSON (1998) – “How does water get through roots” Journal of Experimental Botany, 49:775-788 TALBOTT, L.D. & E. ZEIGER (1998) – “The role of sucrose in guard cell osmoregulation” Journal of Experimental Botany 49:329-337 ZEIGER, E. (2000) – “Sensory transduction of blue light in guard cells” Trends in Plant Science 5:183-185 ZIMMERMANN, H. M.; K. HARTMANN; L. SCHREIBER & E. STEUDLE (2000) – “Chemical composition of apoplastic transport barriers in relation to radial hydraulic conductivity of corn roots (Zea mays L) Planta 210:302-311 Caro Leitor: Agradeço que me envie críticas, sugestões e correcção dos erros que detectar. Para isso por favor “Clique aqui” ¨ Para voltar ao Índice “Clique aqui” ¨ Para voltar para a 12ª Parte “Clique aqui” ¨ Para voltar à página pessoal de Alexandra Costa “Clique aqui” Controle e Dosagem Bombas dosadoras, Diluidores Medidores de cloro, pH e mS www.provitec.com.br Orquideas Vandas - Mokara Novidades: vandas raras e exóticas Todo site em 6x s juros p todo país www.mokara.com.br Cachoeira Química Materiais para polimento industrial Ácidos Muriático, Soda Caustica ... www.cachoeiraquimica.com.br Medidores de Vazão Bombas Abastecedoras Compactas Acessórios p/ Postos de Gasolina www.petrolubri.comSponsored by

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