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Pólen

Definição e morfologia
O grão de pólen é uma célula reprodutora vegetal, ou seja, o micrósporo das plantas que dão flor (espermatófitas), no interior do qual se encontra o gameta masculino. A produção de pólen se dá nos órgãos masculinos das flores, os estames, constituídos por um filamento que termina em uma antera, a parte dilatada na qual se encontram os grãos de pólen. O pólen é transportado por diferentes canais, os pistilos, até os órgãos femininos da flor, o ovário, no qual localizam os gametas femininos. Geralmente, os grãos de pólen são simétricos e apresentam dois ou mais planos de simetria (bilateral ou radial).
As zonas do grão nas quais a membrana externa (exina) é fina são denominadas aberturas. O tubo polínico se desenvolve por meio dessas aberturas no momento da fecundação. Além disso, é graças a elas que as mudanças de forma do grão resultantes da umidade ambiental são reguladas. Quando as aberturas são circulares, os grãos de pólen são chamados porados, e quando são alongadas, chamam-se colpados. Se apresentarem ambas as formas, recebem o nome de colporados. As aberturas podem apresentar um rebordo ou bainha à sua volta, chamado anel, no caso dos grãos porados, ou margem, no caso dos colpados. É habitual a presença de uma parte mais grossa que funciona como uma tampa para a abertura, chamada opérculo.
O grão de pólen pode apresentar grãos, espinhos, cristas, etc. Essa especificidade, que varia de espécie para espécie, é uma característica que permite a identificação do grão de pólen de uma planta-mãe, mesmo quando se encontra fora dela.
Composição química
Os grãos de pólen contêm entre 20 e 50 % de água e aproximadamente 4 % de minerais, basicamente sódio, potássio, fósforo, cálcio, magnésio e enxofre. O restante é formado, em parte, por polissacarídios e, em parte, por amido. Além disso, possuem celulose, hemicelulose, pectina, lignina e esporopolenina. É ainda relevante o seu alto teor de aminoácidos, em comparação com o de outras partes da planta, podendo chegar a ser 6 % do peso total. A parte proteica pode superar 20% do peso total e é muito variada (globulina, albumina, prolamina etc.). A presença de gorduras varia entre 1 e 20%, de acordo com as espécies. Também contém ácidos nucleicos, vitaminas e ácidos orgânicos.
A exina, ou parte externa, é composta de esporopolenina, uma substância muito resistente a ácidos e alcalinos, assim como a elevadas temperaturas (resiste até 300ºC). Na exina podem ser identificadas três partes: tectum, que contém os elementos esculturais que dão a forma exterior ao grão de pólen; columelas (uma estrutura em forma de colunas; e a base, uma estrutura sólida formada sobre a intina (parede de celulose). A sua composição química consiste em um polímero de carotenos e ésteres de carotenos. A intina, ou parte interna, é formada por celulose, tal como a parede das células, e em menores quantidades por polissacarídios, enzimas e proteínas.
O desenvolvimento do grão
Os grãos de pólen, ou gametas masculinos, são gerados mediante o processo de formação de micrósporos na flor. Esse processo se desenvolve da seguinte forma, as células-mãe do pólen, situadas nas anteras dos estames da flor, dividem-se por meiose em quatro micrósporos haploides, que permanecem juntos formando a estrutura denominada tétrade. Cada micrósporo, primeiro, fica envolto por uma substância isolante que forma a parede calosa, que depois dá lugar a uma substância celular, exceto nas partes correspondentes às futuras aberturas. Em seguida, cada micrósporo duplica o seu núcleo por meio de um processo de cariocinese, que consiste na divisão do núcleo sem que haja divisão do citoplasma. Desse modo, obtêm-se células com dois núcleos haploides que formam os grãos de pólen.
Esses grãos de pólen nutrem-se das células da camada celular que envolve as células-mãe. A partir dessas células e das células do próprio grão, vai sendo depositada a esporopolenina que dará lugar à exina. Ao mesmo tempo, a parede calosa vai-se decompondo e o grânulo fica livre no interior da antera. Depois, as lâminas celuloides concêntricas vão crescendo, formando a intina. Por último, depositam-se na exina os lipídios e os pigmentos que caracterizam cada espécie.
Assim que o grão de pólen se deposita na parte feminina da flor, um dos núcleos divide-se novamente por meiose e dá lugar a dois núcleos espermáticos, enquanto o outro não se divide e se converte em núcleo vegetativo.
Formas do grão de pólen. A diversidade morfológica do grão de pólen abrange todos os níveis, desde a disposição dos quatro grãos da tétrade até a textura da parte superficial.

O fenômeno da polinização
A polinização é o processo pelo qual o pólen é transportado dos estames ao estigma da flor, isto é, da parte masculina à feminina, dando lugar à fecundação.
Em alguns casos, a polinização pode ocorrer no interior da própria flor, ou em diferentes flores de um mesmo indivíduo. Nesse caso, é denominadaautopolinização ouautogamia. Contudo, o mais habitual é que se faça entre flores de diferentes indivíduos, isto é, que seja umapolinização cruzada ou alogamia. Também pode haver polinização enquanto a flor ainda está fechada. Esse fenômeno é conhecido como clistogamia.
Anemofilia ou polinização pelo vento
As plantas cuja polinização é feita por ação do vento são denominadasanemogâmicas. Todas as gimnospermas (pinheiros, algumas palmeiras etc.) e a maioria das angiospermas (gramíneas, árvores frutíferas diversas etc.) apresentam essa forma de polinização. Como a probabilidade de que um grão de pólen caia em um estigma da flor adequada é muito reduzida, a quantidade de pólen produzida é muito grande. Essa quantidade de pólen no ar torna-se mais evidente quando se acumula no solo ou na água.
Em geral, o pólen transportado pelo vento é liso e pequeno (menos de 25 μm). Igualmente facilitador da dispersão do pólen é o fato de algumas espécies florescerem antes do nascimento das folhas. As anteras das espécies anemogâmicas costumam pender para o exterior da flor, favorecendo a expulsão do pólen pela corrente de ar e os estigmas da flor feminina, por sua vez, costumam ser grandes e, às vezes, com estruturas plumosas em torno, permitindo uma boa captação do pólen.
Polinização hidrófila ou polinização pela água
A polinização hidrófila consiste no transporte do pólen pela água. Trata-se de um processo muito pouco comum, encontrado apenas em algumas plantas aquáticas, cujas flores encontram-se submersas. Nesses casos, o pólen não requer proteção contra a desidratação, razão pela qual a membrana da exina costuma ser fina ou inexistente. A forma do grão também não é a habitual, já que costuma ser alongada ou mesmo filamentosa.
Zoogamia ou polinização pelos animais
Quando o pólen é transportado por um animal, temos a zoogamia. Habitualmente, os animais intermediários são insetos (entomogamia), algumas aves (ornitogamia) e morcegos (quiropterogamia) também possam ter esta função.
A planta é atraente para os seus polinizadores na medida em que reúne algumas das seguintes características: é uma fonte de alimento (pólen ou o néctar); apresenta cores e odores fortes que assinalam a localização da flor; dispõe de uma estrutura floral que permite o acesso ao polinizador; e segrega o néctar em sincronia com a abertura das anteras.
Diferentes tipos de relevo da superfície do grão de pólen. O grão de pólen encontra-se protegido por duas membranas: a intina, que é a camada interna e fina, e a exina, que é externa, espessa e muitas vezes apresenta saliências de formas diversas.

O grão de pólen na fecundação
Após o pólen ter sido depositado no estigma, ocorre uma série de processos que caracterizam a reprodução sexual da planta e consistem na formação da semente.
Um tubo polínico se desenvolve com a função de poder depositar os gametas anterozoides no arquegônio. Esse tubo atravessa a camada da exina por uma das suas aberturas, mantendo-se coberto pela intina. Quando entra no ovário, essa camada se decompõe e libertam-se os núcleos ou células espermáticas.
Quando um dos gametas ou célula espermática consegue fecundar a oosfera, forma-se o zigoto, que dará lugar ao embrião. Nas angiospermas a fecundação é dupla, já que uma das duas células espermáticas fecunda a oosfera e a outra fecunda um núcleo secundário do ovário, com o qual forma o núcleo endospérmico. Este se divide e dá origem ao endosperma secundário, um tecido nutritivo existente durante o desenvolvimento do embrião.
A alergia ao pólen
A alergia ao pólen, também chamada polinose ou rinite alérgica, é uma resposta imunitária produzida pelo contato do pólen com as mucosas do corpo humano, que podem ser conjuntivas, nasais ou dos brônquios.
Os sintomas que esse tipo de alergia costuma provocar são geralmente os seguintes: conjuntivite, ardência nos olhos, inchaço, lacrimejamento e irritação da conjuntiva, espirros, prurido no nariz e obstrução nasal, asma, tosse, expectoração e mal-estar peitoral, assim como um mal-estar generalizado, caracterizado por fadiga, depressão e febre.
Afeta normalmente os jovens, aparecendo na adolescência e melhorando a partir dos 50 anos de idade.
O tratamento da alergia ao pólen é feito com medicamentos que podem ser de dois tipos: os anti-histamínicos, que bloqueiam os efeitos da histamina e, por conseguinte, a ardência e o inchaço, mas que costumam dar sonolência; e os esteroides, que podem ser utilizados na forma de gotas nasais, reduzindo a obstrução do nariz. Existem também tratamentos mais radicais quando esses medicamentos não exercem o efeito esperado.
A prevenção da alergia é feita com imunoterapia, usando-se vacinas que incluem extratos de proteínas, cujo objetivo é gerar uma tolerância no sistema imunitário. Se a alergia for a uma espécie de planta em particular, as possibilidades de melhorar são muito elevadas, contudo, se for a um conjunto de espécies, a probabilidade diminui.
A palinologia
A palinologia é a ciência que estuda os grãos de pólen e os esporos. Compreende o estudo da vegetação existente no passado (paleopalinogia), da vegetação atual (atuopalinologia), do mel (melitopalinogia) e do pólen atmosférico (aeropalinologia ou aerobiologia).
A paleopalinologia
A membrana dura que compõe a exina do grão de pólen pode ficar fossilizada e, uma vez que apresenta determinadas características de acordo com o grupo taxonômico do qual faz parte, o pólen fóssil é um importante objeto de estudo nas áreas da geologia e da arqueologia.
A análise polínica dos sedimentos de lagos ou de jazidas de turfa permite conhecer com precisão a composição da vegetação em diferentes períodos geológicos. A partir dessas análises, são elaborados diagramas polínicos em que se pode observar a frequência de aparecimento das diferentes espécies ao longo do tempo.
Do Paleozoico, são muito conhecidos os polens das primitivas gimnospermas, que apareceram durante o Carbonífero, enquanto no Cenozoico foram identificados numerosos polens de angiospermas, atualmente extintas.
No entanto, os diagramas polínicos foram particularmente úteis no estudo da vegetação do Pleistoceno e do Terciário superior, tendo sido descoberta uma grande variedade de amostras que podem ser comparadas com a flora atual. As análises polínicas do período Quaternário também permitiram que as mudanças climáticas que ocorreram no passado fossem detectadas.
A aerobiologia
A aerobiologia é a disciplina que se dedica ao estudo das partículas aéreas passivas. Classificando-as e estudando o seu desenvolvimento, movimento e sobrevivência. Centra-se sobretudo nos esporos de fungos, de samambaias e de musgos, assim como nos grãos de pólen que flutuam no ar, isto é, dos que são conhecidos como aeronavegantes. O tamanho dessas partículas varia entre 0,5 e 100 μm. O estudo aerobiológico pode também ser relativo a outros organismos desse tamanho, como bactérias, vírus, algas, protozoários e alguns fragmentos vegetais ou animais.
Atualmente, as ciências envolvidas no estudo aerobiológico são várias: botânica, zoologia, microbiologia, fisiologia, ecologia, meteorologia, agricultura, silvicultura, medicina, veterinária e fitopatologia.
Recentemente, a física a erodinâmica contribuiu também com algumas descobertas. Observou-se, por exemplo, que a estrutura e a disposição das flores, folhas ou pinhas que algumas plantas anemófilas apresentam podem influenciar a aerodinâmica do pólen criando turbulência em torno desses órgãos. Dessa forma, facilitam a entrada do pólen da sua própria espécie e dificultam a entrada do pólen de outras espécies.

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