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Devido à inconstância natural dos factores ambientais, as plantas viram-se obrigadas a desenvolver mecanismos adaptativos que lhes permitissem resistir melhor a condições adversas. Algumas plantas modificaram-se estruturalmente de forma a armazenar substâncias inorgânicas (os cactos armazenam água) e orgânicas (as batatas armazenam amido). Outras estabelecem relações bióticas com microrganismos que existem abundantemente no solo. Estas relações podem ser relações de prejuízo (parasitismo, predação) ou de benefício mútuo (simbióticas e mutualísticas).
As raízes crescem melhor em solos estéreis inoculados com microrganismos do que em solos estéreis não inoculados. Um outro exemplo de adaptação nutricional é o caso das plantas carnívoras que pelo facto de viverem em solos pobres em sais, capturam insectos a fim de obterem os nutrientes em falta. Obtêm assim as suas quantidades necessárias em azoto, digerindo as proteínas presentes nos corpos de insectos, se se tratarem de insectívoras. As armadilhas são variadíssimas, podendo ser por prisão através das folhas ou por substâncias pegajosas, etc.
Outras plantas, como modo de sobrevivência, tornam-se parasitas de outras, agarrando-se ao corpo de um hospedeiro e penetrando no seu sistema vascular para roubar a água, os sais minerais e os açúcares elaborados na fotossíntese, promovendo o seu próprio crescimento. São uma ameaça para as culturas e difíceis de eliminar sem provocar danos. Como não necessitam de efectuar fotossíntese, acabam por perder os seus pigmentos fotossintéticos.
Adaptações nutricionais das leguminosas – fixação simbiótica do azoto atmosférico
Os compostos azotados inorgânicos, pelo facto de existirem sempre em pouca quantidade, são sempre um factor limitante do crescimento vegetal. Assim, a fixação biológica de azoto atmosférico é de elevada importância na biosfera, dado que é a fonte mais significativa de azoto. Neste processo existem bactérias de vida livre ou simbiótica (Rhizobium sp e Bradyrhizobium sp).
As plantas leguminosas tendem a estabelecer relações com bactérias fixadoras de azoto atmosférico. As bactérias estabelecem-se ao nível do córtex da raiz, multiplicando-se e originando estruturas de forma irregular, designadas por bacteróides. Concomitantemente, a bactéria estimula a divisão das células corticais da planta, conduzindo ao engrossamento da raiz, que se manifesta pela formação de um nódulo radicular.
Os bacteróides obtêm matéria orgânica sintetizada pelas plantas na fotossíntese e, por sua vez, fixam o azoto atmosférico, transformando-o em amónia que irá ser utilizada pelas plantas e incorporada em compostos orgânicos (Ciclo do Azoto), como por exemplo proteínas. Um solo mais rico em amónia, i. e., em azoto é mais fértil. Uma forma de azotar um solo será, então, a plantação de plantas leguminosas. Esta associação é frequente em trevos-.
Adaptações nutricionais de árvores e plantas herbáceas – micorrizas
Quando um fungo infecta a raiz de uma planta herbácea ou árvore, esta associação mutualística é designada por micorriza. Os esporos fúngicos dão origem a micélios (conjuntos de hifas) que invadem o tecido radicular e se desenvolvem no interior ou no exterior das raízes. As hifas que se desenvolvem no exterior das raízes funcionam como prolongamentos das mesmas, aumentando a capacidade de absorção de água e nutrientes minerais do solo, em particular de fósforo e aumentando também a resistência da planta à temperatura e à desidratação. Reduzem ainda a probabilidade de infecção por parasitas. Como recompensa, o micélio fúngico recebe compostos orgânicos fotossintetizados pela planta.
Distinguem-se dois tipos de micorriza. Nas micorrizas ectotrópicas ou ectomicorrizas, as hifas do fungo existem entre as células epidérmicas do sistema radicular, usando glícidos como alimento. À medida que cresce, o micélio envolve completamente a raiz. Esta associação é típica dos pinheiros e dos carvalhos. Nas micorrizas endotrópicas ou endomicorrizas, as hifas invadem as células radiculares.
Adaptações Nutricionais de algas e fungos – líquenes
Os líquenes existem em todo o planeta, podendo crescer em solo nu, troncos de árvores, muros, rochas, etc. São associações simbióticas entre fungos e algas específicos, caracterizadas por uma interdependência funcional e morfológica Inicialmente, terão sido relações de parasitismo que, por um processo evolutivo, passaram a relações simbióticas. Os fungos e algas que se associam em líquenes são diferentes dos outros fungos e algas não simbióticos. O fungo, heterotrófico e micobionte, obtém matéria orgânica sintetizada pela alga. A alga, autotrófica e ficobionte, obtém água e sais minerais absorvidos pelo fungo, que a protege contra a desidratação.
Os líquenes podem ser classificados quanto ao talo ou corpo, nos seguintes tipos: foliáceo, fruticuloso e crustáceo. Num talo, podem encontrar-se as seguintes camadas: (1) córtex superior/externo (constituído por hifas de parede espessa, ramificadas, curtas, dispostas numa rede densa); (2 e 4) camada algal (constituída pelo ficobionte com coloração verde intensa resultante da presença do pigmento clorofilino); (3) zona medular (constituída por hifas longas dispostas numa malha frouxa); (5) córtex inferior/interno (apresenta uma constituição semelhante à do córtex superior).
Os líquenes de talo crustáceo não apresentam córtex inferior. Em líquenes de talo fruticuloso, o talo é constituído por filamentos cilíndricos achatados em que o córtex circunda a camada algal e a medula. Os líquenes de talo foliáceo possuem, na parte inferior, hifas fúngicas denominadas rizinas que servem de órgãos de fixação. O líquen de talo foliáceo é o único que possui todos os constituintes devidamente evidenciados e por ordem correcta.
Adaptações Nutricionais sob a forma de órgãos especializados no armazenamento
Determinadas plantas apresentam modificações dos seus órgãos, que passam a estar envolvidos no armazenamento de substâncias, absorção, sustentação e fotossíntese para poderem subsistir a condições ambientais mais adversas. Distinguem-se entre estes os bolbos, bolbilhos, cormos, tubérculos, rizomas e cladónios. Estas estruturas permitem às plantas sobreviver em condições adversas como as estações invernosas e secas, crescendo no ano seguinte como novas plantas. As substâncias armazenadas variam de espécie para espécie. Portanto, não é de admirar que o Homem utilize estes órgãos na sua alimentação, uma vez que são mais ricos em nutrientes que as partes aéreas das plantas.
As plantas anuais formam as suas sementes antes do início dos tempos desfavoráveis. Elas desempenham o papel de órgãos de sobrevivência. Em contrapartida, nas plantas perenes é a queda da folha o fenómeno de hibernação mais perceptível. Outras plantas, no período desfavorável, ficam reduzidas às raízes ou a parte subterrâneas do caule.
Passado o período adverso, as plantas que ficaram reduzidas aos seus órgãos de reserva voltam à sua vida exterior, plo facto de terem armazenado substâncias de reserva que são depois o arranque para o despertar do sono invernal, florescendo novamente. Os órgãos de reserva dessas plantas são caules modificados e raízes.
Os tubérculos são caules subterrâneos intumescidos, mais ou menos arredondados. Os bolbos são caules subterrâneos com folhas carnudas e imbricadas. Os bolbilhos são caules subterrâneos com organização semelhante à dos bolbos mas mais pequenos. Os cormos são expansões subterrâneas em forma de bolbo, cobertas por escamas membranosas. Os rizomas são caules subterrâneos que crescem paralelamente à superfície do solo com folhas escamiformes e gemas nas axilas. As raízes são órgãos subterrâneos de aspecto intumescido.
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