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Pinheiro - que árvore é essa?

 

28/05/2010

Autor y Coautor(es)
MARIA ANTONIETA GONZAGA SILVA
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BELO HORIZONTE - MG ESCOLA DE EDUCACAO BASICA E PROFISSIONAL DA UFMG - CENTRO PEDAGOGICO

Lízia Maria Porto Ramos, Priscila Barbosa Peixoto e Marina Silva Rocha

Estructura Curricular
Modalidad / Nivel de Enseñanza Disciplina Tema
Ensino Fundamental Inicial Ciências Naturais Ambiente
Datos de la Clase
O que o aluno poderá aprender com esta aula

Reconhecer as principais características do grupo das gimnospermas; relacionar estas características com o reino vegetal.

Duração das atividades
2 horas/aula
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno

Os alunos deverão conhecer os grupos das Pteridófitas e Briófitas, bem como suas características principais, além de conhecerem as características das plantas de forma geral.

Estratégias e recursos da aula

Introdução: uma abordagem para o professor   

Gimnospermas               

   As gimnospermas são as primeiras plantas que apresentam semente durante o processo de evolução biológica dos vegetais.             

   A origem do nome está relacionada com a presença destas sementes que estão desprotegidas de frutos, isto é, sementes nuas. As gimnospermas fazem parte da divisão das plantas vasculares, isto é, apresentam vasos condutores de seiva, xilema e floema. 

   As Gimnospermas apresentam as seguintes inovações evolutivas: formação de grãos de pólen, de óvulos formados sobre ginosporófilos ou estruturas análogas e produção de sementes. Os ginosporângios são protegidos por um envoltório que, em seu ápice possui uma abertura (a micrópila) para passagem do tubo polínico. O óvulo pode conter várias oosferas, o que permite a fecundação por vários tubos polínicos (poliembrionia). Contudo, apenas um embrião se desenvolve para formar a semente. A semente contém o endosperma primário, tecido de reserva e nutritivo do embrião originado a partir de células do macroprotalo (o gametófito feminino das gimnospermas, que se desenvolve no interior do óvulo).   

   As Pinophyta produzem grandes quantidades de grãos de pólen e são polinizadas pelo vento. Seu lenho secundário é formado exclusivamente por traqueídos, não apresentando elementos de vaso. A presença de canais resiníferos é bastante comum.

   O apogeu das Gimnospermas ocorreu durante o baixo e médio Mesozóico (Triássico e Jurássico). Hoje, ainda existe cerca de 800 espécies viventes, a maioria das quais são coníferas.

   As gimnospermas podem ser subdivididas em:  Cycadicae, Pinicae e Gneticae.

   Na primeira subdivisão, Cycadicae, encontramos gêneros como Cycas e Zamia, que são Gimnospermas semelhantes a pequenas palmeiras ou samambaiaçus, com folhas largas e pinadas e caule não ramificado. Caracterizam-se ainda pela ausência de canais resiníferos.

   Na segunda subdivisão, Pinicae, encontramos Gimnospermas de folhas simples, em geral pequenas ecujo caule é ramificado . Fazem parte deste grupo as chamadas coníferas , com gêneros como Pinus, Araucaria, as gigantescas Sequoia e Sequoiadendron, Cupressus, Juniperus, Taxus, Podocarpus, e muitos outros. São de grande importância econômica, seja por sua abundante produção de resina, seja pela qualidade de sua madeira, utilizada na fabricação de móveis e papel. A espécie Ginkgo biloba é considerada um “fóssil vivo”. Permanece até hoje graças ao cultivo milenar realizado por monges chineses.

   A terceira subdivisão reúne três gêneros de relações filogenéticas duvidosas: Gnetum, Ephedra e Welwitschia. Possuem em comum características especiais como a presença de elementos de vaso no lenho secundário, estróbilos compostos, óvulos com dois envoltórios (tegumentos), ausência de canais resiníferos.   

Características Gerais

   As gimnospermas marcam evolutivamente o aparecimento das sementes como consequência da heterosporia, que é a produção de dois tipos de esporos, um masculino - micrósporo, e outro feminino - megásporo.

   Os elementos reprodutivos estão reunidos em estróbilos, que correspondem às flores das gimnospermas.

   A partir das gimnospermas ocorre a independência da água para a reprodução, deixando de ser por oogamia (gametas femininos são grandes e imóveis e o outro gameta masculino é menor e móvel. Esse processo passa a ser por sifonogamia, isto é, com o desenvolvimento de um tubo polínico, que carrega o gameta masculino até a oosfera.

Hábitat

   São plantas predominantemente de regiões temperadas, localizadas em grandes florestas nos Estados Unidos e Europa.

   No Brasil estão localizadas principalmente na mata das Araucárias no sul do país (pinheiro-do-paraná) e são muito utilizadas como plantas ornamentais em jardins de casas e em praças públicas. A floresta de pinheiros (Araucaria sp) do sul do Brasil é uma das grandes formações vegetais ameaçadas de extinção. A produção de pinho na região representa 75% da produção de madeira no Brasil. Só no Paraná, 5 milhões de hectares foram devastados em 20 anos (dados de 1982: Mizuguchi, Y., Almeida J., Pereira L. Introdução à Ecologia, 1ª ed.). Não há possibilidade de recomposição, pois as áreas são utilizadas para pastoreio ou culturas economicamente importantes. Da semente da Araucaria angustifolia (pinheiro-do-paraná ), obtém-se o pinhão.

Importância Econômica das Gimnospermas

   As gimnospermas do grupo das coníferas são muito utilizadas na extração de madeira, papel, gomas e resinas que são usadas como substâncias anti-sépticas. A importância prática da manutenção das florestas é a proteção que elas representam para as bacias hidrográficas. A erosão acelerada, assim como os desflorestamentos e as práticas agrícolas irracionais, repercutem no regime das águas, como a diminuição das precipitações atmosféricas, tornando a região mais seca, algumas vezes até o limite da desertificação; a deposição incontrolável de sedimentos arrastados das bacias hidrográficas por perturbações no regime dos rios; as inundações, como as que ocorrem em vários vales de rios brasileiros: Mearim (MA), Capibaribe (PE), Jaguaribe (CE), Sapucaí (MG), entre outros.

Adaptado de: http://www.algosobre.com.br/biologia/gimnospermas.html (consultado em 03/05/10, às 14h) & http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/gimnosperma/gimnosperma-2.php (consultado em 03/05/10, às 13h57min).   

Estratégia

Como os alunos poderão atingir os objetivos propostos:

Os alunos poderão atingir os objetivos propostos através de atividade prática, em que observarão exemplares de gimnospermas, além de leitura de texto informativo e vídeos sobre o assunto.   

Como o professor irá ativar esse processo:

O professor ativará este processo através de discussões orientadas entre os alunos, apresentação de exemplares de gimnospermas, para que os alunos conheçam as principais estruturas do grupo, e também apresentação de vídeos educativos sobre o assunto.   

Atividade prática: Observando Gimnospermas   

   Professor, se na região onde for a escola tiver exemplares de gimnospermas, como pinheiros ou ciprestes, num primeiro momento da aula leve os alunos para conhecerem estes vegetais. Caso não conte com este recurso, você poderá adquirir em mercados ou floriculturas alguns exemplares deste grupo vegetal, para que mostre aos seus alunos. É importante que os estudantes tenham acesso ao vegetal, para que conheçam e se interessem por seu estudo. Mas se ainda assim não for possível, apresente algumas fotografias coloridas, de forma que fique fácil que os alunos reconheçam as principais características do grupo.

   Leve os alunos para o laboratório, se contar com este recurso, ou disponha as carteiras na sala de aula de forma que possa formar grupos na turma. Entregue a cada grupo alguns espécimes de briófitas, pteridófitas e de gimnospermas. Peça que cada grupo liste as principais semelhanças e diferenças entre os vegetais estudados. É possível que os alunos recordem de características comuns de todas as plantas, como capacidade de realizar fotossíntese. Mas podem também se lembrar de características mais peculiares, como tamanho dos vegetais, transporte de substâncias, reprodução. Instigue-os a traçarem este paralelo entre os grupos, fazendo uma revisão do que já estudaram. Coloque à disposição dos grupos também as partes dos vegetais, como raízes, rizóide, caules, caulóide, folhas, filóide. Incentive-os para que percebam as diferenças entre estas estruturas.

   Ao terminar a observação, coloque no quadro as principais características apontadas pela turma e discuta com os alunos, de forma que entre eles haja um diálogo.

   Comente com os alunos que o grupo das Gimnospermas foi um grupo que estava presente na Era dos dinossauros, servindo de alimento para várias espécies herbívoras (se for possível, apresente para a turma o filme “Em busca do vale encantado”, que mostra a busca dos dinossauros por alimento).

   Destaque a diversidade de espécies do grupo, características evolutivas que permitiram que este grupo conquistasse definitivamente o ambiente terrestre (presença de semente e sua importância), o que o diferencia dos grupos já estudados (briófitas e pteridófitas).

   Fale também sobre adaptações deste grupo. Por exemplo: Os pinheiros são comumente encontrados em regiões frias que podem nevar no inverno. Caso suas folhas fossem largas como as de uma mangueira, por exemplo, a neve iria se acumular e congelar a seiva, podendo matar a planta. Como as folhas do pinheiro são finas como uma agulha, a neve cai facilmente por elas.

Depois, peça aos alunos que desenhem no caderno as gimnospermas, com as principais características que perceberam do grupo. Troque os desenhos entre os alunos e peça que acrescentem características nos desenhos dos colegas.

Abaixo são apresentadas imagens de alguns representantes de gimnospermas que poderão ser utilizadas na aula.   

Principal representante de gimnosperma no Brasil - Araucária:

Pinheiro do Paraná ou Araucária (Araucaria angustifolia)   

Retirado de: http://www.plantasdobrasil.com.br/fotos/arvore/arvore15.jpg (consultado em 03/05/10, às 14h32min). 

Pinheiro do Paraná ou Araucária (Araucaria angustifolia)

Retirado de: http://www.mundoeducacao.com.br/upload/conteudo/araucaria.jpg (consultado em 03/05/10, às 14h33min).

 

Folhas da Araucária   

Retirado de: http://www.plantasdobrasil.com.br/fotos/folha/folha15.jpg (consultado em 03/05/10, às 14h34min).    

Imagens de outras gimnospermas que estão presentes em outros locais:  

Cipreste.   

Retirado de: http://dinissantiago.files.wordpress.com/2009/07/cipreste2.jpg (consultado em 03/05/10, às 14h35min). 

Pinheiro-bravo, nativo de Portugal, Espanha e França.   

Retirado de: http://www.arborium.net/up/fichas-bin_foto4_jpeg_0287210001004028756-664.jpeg (consultado em 03/05/10, às 14h36min). 

Detalhe das folhas de Pinus taeda.   

Retirado de: http://www.ibiblio.org/openkey/intkey/images/Pinus_taeda_buds03.jpg (consultado em 03/05/10, às 14h37min). 

Cycas revoluta, nativa do Japão, muito usada para ornamentação.   

Retirado de: http://ag.arizona.edu/pima/gardening/aridplants/images/Cycas_revoluta.jpg (consultado em 03/05/10 às 14h38min). 

A Sequóia gigante mais velha conhecida possui 4.650 anos de idade e se encontra no parque nacional das sequóias, na Califórnia.

Retirado de: http://static.panoramio.com/photos/original/4821811.jpg (consultado em 03/05/10, às 14h40min). 

Sequóia.

Retirado de: http://files.nireblog.com/blogs4/animaiseplantas/files/sequoia-gigante.jpg (consultado em 03/05/10, às 14h40min). 

Podocarpus elatus, nativo da Austrália.   

Retirado de: http://www.anbg.gov.au/anbg/conifers/podocarpus-elatus.f.jpg (consultado em 03/05/10, às 14h41min).   

Retirado de: http://www.palavrademedico.kit.net/ginkgo.jpg & http://www.jardimdeflores.com.br/ERVAS/JPEGS/A43ginkgo_biloba.jpg (consultado em 03/05/10, às 14h42min).      

Ginkgo biloba, não existe mais na natureza, somente cultivada por chineses. A Ginkgo biloba L. é uma espécie nativa da China e, provavelmente, do Japão e da Coréia. É considerada um fóssil vivo, tendo surgido há quase 200 milhões de anos. Planta arbórea, perene, pode atingir um porte de 30 a 40 metros, mas normalmente fica em torno de 15 m de altura. É uma planta que apresenta folhas em forma de leque. A longevidade da árvore e a sua sobrevivência ao longo de centenas de milhões de anos podem ser explicadas pela sua alta resistência a pragas, doenças (fungos e viroses) e à poluição. No Brasil, não se tem relatos de frutificação e produção de sementes da espécie.   

Texto adaptado de: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1413-70542008000200008 (consultado em 03/05/10, às 14h44min). 

Entre as plantas existentes no Namibe, deserto no sudoeste da África, sobressai a Welwitschia mirabilis, cujas folhas absorvem a umidade do ar. Esta planta pode viver mais de 100 anos.   

Retirado de: http://www.biolib.cz/IMG/GAL/18227.jpg (consultado em 03/05/10, às 14h45min). 

Texto para os alunos:

Professor, após as discussões sobre o grupo das gimnospermas, entregue aos alunos um texto informativo, de forma que eles possam consolidar os conhecimentos que construíram durante a aula de hoje. Discuta com a turma o texto, fazendo uma leitura atenciosa, com retirada das dúvidas que forem aparecendo.

Abaixo segue modelo:   

As Gimnospermas   

   A grande evolução neste grupo de plantas foi o surgimento da semente. As sementes destas plantas não estão protegidas pelo fruto, como nas angiospermas, porém a semente garante enorme proteção e alimentação ao embrião.

   As gimnospermas mais comuns são conhecidas como pinheiros, ciprestes, palmas de ramo ou palmas santas.

   Dentro do Brasil, o grupo é muito pequeno: são apenas dezesseis espécies. Isso significa apenas 2% do total das que ocorrem no mundo. Formam, entretanto, um importante bioma no sul do país: a Mata de Araucária. Não resta muito da Mata de Araucária. É o bioma mais devastado do país. Apenas 1% resiste ao tempo. E ao homem. O largo uso da madeira do pinheiro-do-paraná no século passado, especialmente a partir da Primeira Guerra Mundial, fez com que muitas serrarias se estabelecessem na região dizimando as árvores. Hoje, a Araucaria angustifolia é quase uma relíquia em meio à destruição humana. Além disso, a violação da mata afugentou uma gama de espécies animais que ali viviam como onças pintadas, tamanduás, tucanos, entre outros.

   Os pinheiros são árvores sempre-verdes. Os pagãos confiavam naquela imagem de uma planta que resiste ao inverno muito rigoroso, verde, crescida. Depois de ícone pagão, os cristãos acolheram-na como símbolo do Natal. Primeiro, na Europa. Os Estados Unidos copiaram. Nós os copiamos.

   As gimnospermas são vegetais que formaram grandes vegetações no passado. Na Era Mesozóica, "Era dos dinossauros", as florestas eram de imensos pinheiros. Eles sustentavam uma cadeia alimentar de seres gigantescos. Mas a Mesozóica também foi uma Era de muita ação tectônica. A Pangea estava se desfazendo. Muita mudança climática acontecendo e as gimnospermas sofreram, começaram a desaparecer. Os dinossauros, também.

   As gimnospermas possuem raízes, caule, folhas e sementes, mas não apresentam frutos.

   Outro avanço das gimnospermas é a independência de água para a fecundação, pois surge o grão de pólen, que é o gametófito masculino em desenvolvimento, que se completa quando fecunda a oosfera.   

Adaptado de: http://www.infoescola.com/biologia/gimnospermas/ &     http://www.algosobre.com.br/biologia/as-gimnospermas-e-a-mata-de-araucaria.html (consultado em 03/05/10, às 14h47min).      

Ferramentas tecnológicas: vídeos sobre as Gimnospermas

Professor, após a discussão sobre o texto acima, apresente para a turma um vídeo sobre o assunto estudado. O vídeo abaixo, dividido em dois links, é um documentário muito informativo sobre a Floresta com Araucárias, destacando aspectos importantes deste bioma brasileiro e enfatizando a destruição deste habitat de várias espécies da fauna e flora. Este pode ser também um momento de sensibilização dos alunos, que passarão a compreender como a ação antrópica vem prejudicando os ecossistemas brasileiros.   

http://www.youtube.com/watch?v=mh59DAsz9j4 (consultado em 03/05/10, às 15h06min).   

http://www.youtube.com/watch?v=YwggE3iLt9I&feature=related (consultado em 03/05/10, às 15h07min). 

Recursos Complementares

Professor, como recurso extra para sua aula, sugerimos um filme da série “Em busca do vale encantado”, que retrata a alimentação de dinossauros herbívoros, que usam as gimnospermas como dieta. Outros filmes da série também poderão ser usados, abaixo segue uma sugestão:   

The Land Before Time IV: Journey Through the Mists - Em Busca do Vale Encantado IV: Viagem Através Da Névoa - 10 de Dezembro de 1996   

Em Busca do Vale Encantado IV: Viagem Através Da Névoa   

Este é mais um clássico de mudanças no clima das regiões além do Grande Vale. A terra ressecada transformou-se na "Terra das Brumas". Novas e estranhas criaturas começaram a aparecer, e outras se mudaram para as árvores mais altas, de cujas folhas os dinossauros se alimentam. Felizmente, o Vale continua bonito como sempre, e não é preciso enfrentar as terras úmidas... Até o dia em que o avô de Littlefoot fica doente. A única esperança de cura é comer as pétalas douradas de "Flor da Noite", que só nasce na "Terra das Brumas". Agora Littlefoot e seus amigos precisam explorar os pântanos, enfrentar os novos vilões e encontrar a Flor, a tempo de salvar o vovô. Durante sua missão, eles vão aprender algumas adoráveis lições, sobre cooperação, solidariedade e a mais importante de todas: que é ótimo ter amigos de todos os tipos, de todas as formas e tamanhos.   

Sinopse retirada de: http://pt.wikipedia.org/wiki/Em_Busca_do_Vale_Encantado#Em_Busca_do_Vale_Encantado (consultado em 03/05/10, às 15h19min).   

Avaliação

Avaliar numa perspectiva formativa implica estar atento à construção de conhecimentos conceituais, comportamentais e atitudinais de nossos alunos. Por isso é importante estar atento a todo o percurso do aluno enquanto aprende: suas ideias iniciais, aquelas apresentadas durante a investigação, à maneira que relaciona com os colegas, sua atitude investigativa e crítica, no decorrer da aula. Feitas estas considerações, propomos mais um momento para que os alunos sejam avaliados.             

   Peça que os alunos construam um quadro comparativo entre os grupos vegetais que já estudaram, relacionando as principais características de cada grupo, conforme objetivo desta aula. Veja modelo abaixo:

Grupo / Característica     

Presença de raízes

Presença de caule

Presença de folhas

 Presença de flores

Presença de sementes

Tamanho do vegetal

Dependência da água para reprodução

Briófitas      

Não

Não

Não

Não

Não

Pequeno

Sim

Pteridófitas     

Sim

Sim

Sim

Não

Não

Médio

Sim

Gimnospermas      

Sim

Sim

Sim

Sim

Sim

Grande

Não

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