Questão 2 Unifesp 2023- 2º dia
Analise a imagem de raízes do tipo pneumatóforos encontradas em plantas do gênero Avicennia sp.
(www.floraofqatar.com)
a) Cite a característica do solo que selecionou a sobrevivência de plantas com esse tipo de raiz. Qual a vantagem desse tipo de raiz para as plantas do gênero Avicennia sp?
b) As raízes do tipo pneumatóforos das plantas do gênero Avicennia sp. não conseguem fixar o gás nitrogênio do ar como as raízes das leguminosas o fazem. Por que as raízes do tipo pneumatóforos não fixam o gás nitrogênio? Como deve estar a concentração de sais no vacúolo das células radiculares para que a planta Avicennia sp. possa absorver água do ambiente em que vive?
a) O mangue ou manguezal é um ecossistema de transição (ecótone) entre o ambiente terrestre e o ambiente marinho, ocorrendo na zona entremarés de grande parte do litoral brasileiro (do Amapá até Santa Catarina). As áreas ocupadas pelos manguezais, além de protegerem a costa contra a erosão, funcionam como “berçários” para a vida marinha, uma vez que diversas espécies de animais colocam seus ovos nesses locais, onde as formas juvenis ficam protegidas dos predadores encontrados em mar aberto.
O mangue é caracterizado por apresentar clima tropical (em sua maior parte) ou subtropical, solo lamacento, instável, com baixa concentração de oxigênio (hipóxico), já que se apresenta constantemente alagado, e com alta concentração de sais minerais (hipersalino). As plantas características do mangue, como a Avicennia sp. (mangue preto), ao longo da evolução, sofreram um processo adaptativo que as tornaram capazes de sobreviver e se reproduzir no ambiente inóspito da zona entremarés. Em Avicennia sp. encontramos raízes especializadas chamadas de pneumatóforos, que apresentam geotropismo (gravitropismo) negativo, ou seja, elas crescem em sentido oposto à aceleração da gravidade, permitindo que elas ultrapassem a superfície do solo e possam captar gás oxigênio diretamente do ar atmosférico (Figura 1). Para tanto, os pneumatóforos possuem lenticelas chamadas de pneumatódios, estruturas que funcionam como poros, permitindo que o oxigênio consiga atravessar a camada espessa de súber (tecido morto) que envolve essas raízes que apresentam crescimento secundário. Como o solo do mangue é hipóxico, as trocas gasosas através das raízes subterrâneas se tornam ineficientes, havendo uma pressão seletiva que privilegia as raízes aéreas como os pneumatóforos, as quais permitem as trocas gasosas diretamente com o ar.
Figura 1: pneumatóforos característicos de Avicennia sp. Shutterstock.com
b) A fixação biológica, primeira etapa do ciclo de nitrogênio, é um processo que envolve a transformação do gás nitrogênio (N2) em amônia (NH3), sendo realizado por diversas espécies de bactérias, como aquelas do gênero Rhizobium. Os rizóbios podem estabelecer com as raízes de certas espécies de plantas uma relação mutualística na qual a bactéria é beneficiada por obter proteção e matéria orgânica gerada por meio da fotossíntese e a planta é beneficiada por obter uma forma utilizável de nitrogênio (amônia), que será utilizada na síntese de aminoácidos e bases nitrogenadas.
Uma das famílias mais importantes de plantas que estabelecem esse tipo de relação ecológica com bactérias fixadoras de nitrogênio são as leguminosas (Fabaceae), como o feijão, a ervilha, o amendoim, a lentilha, entre muitas outras. As raízes das leguminosas possuem nódulos visíveis, locais onde as bactérias podem ser encontradas no corpo do vegetal. As plantas do gênero Avicennia sp., pertencentes à família Acanthaceae, não estabelecem uma interação mutualística com bactérias fixadoras de nitrogênio e, portanto, são incapazes de produzir amônia a partir de N2.
Como o solo do mangue é hipersalino, devido à influência das marés, o vacúolo central das células radiculares deve possuir uma concentração de íons minerais maior do que àquela encontrada no solo, de modo que o meio interno (interior das raízes) seja hipertônico em relação ao meio externo (solo). Dessa forma, as raízes irão absorver água do solo por osmose, já que, nesse transporte passivo de solvente, a água passa do meio menos concentrado (maior energia livre) para o meio mais concentrado (menor energia livre). Portanto, mantendo uma concentração de soluto intravacuolar maior do que a concentração do meio externo, os pelos radiculares da zona pilífera da raíz de Avicennia sp. serão capazes de absorver água do solo.