Brevi cenni sull’evoluzione delle piante
Gli organismi viventi sono divisi in 5 regni:
- procarioti ( i batteri)
- protisti
- animali
- piante
- funghi
I primi organismi viventi si sono formati nell’acqua, poiché l’atmosfera terrestre aveva una composizione proibitiva per la vita.
Alcuni organismi acquatici hanno avviato il processo di fotosintesi, il cui prodotto di scarto è l’ossigeno. Tale scarto veniva liberato nell’atmosfera, rendendo così possibile il passaggio dall’acqua alla terraferma.
Questo passaggio, per le piante, avviene in tre tappe:
PROTOFITE = organismi unicellulari, legati esclusivamente all’acqua
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TALLOFITE = organismi pluricellulari, le cui cellule mantengono la propria autonomia. Anch’essi legati all’acqua
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CORMOFITE = organismi pluricellulari in cui le cellule iniziano a specializzarsi, formando tessuti, organi ed apparati e riuscendo così a colonizzare l’ambiente terrestre.
L’ambiente terrestre aveva vantaggi e svantaggi:
- vantaggi: non c’era competizione con altre specie, era possibile un maggiore scambio di gas e c’era la possibilità di sfruttare una luce maggiore.
- svantaggi: difficile rifornimento idrico, perdita di acqua con la traspirazione, necessità di mantenere una posizione eretta e riproduzione più difficoltosa ( in acqua i gameti maschili riuscivano a “nuotare” fino ai gameti femminili.
I primi tre problemi vengono risolti con una serie di adattamenti, che porta le piante a dividersi in tre parti: radici, fusto, foglie.
Le radici assorbono l’acqua dal terreno e tengono la pianta ancorata ad esso.
Il fusto serve da sostegno per la parte superiore e la rifornisce d’acqua.
Le foglie assorbono la luce del sole e tramite la fotosintesi clorofilliana la trasformano in nutrimento.
La cellula vegetale
La cellula animale è costituita da: membrana, citoplasma, nucleo (DNA), reticolo endoplasmatico, mitocondri, apparato del Golgi.
La cellula vegetale è un po’ più complessa, perché sono presenti tre apparati in più:
- parete cellulare: più esterna della membrana, può andare incontro a delle modificazioni come la formazione di cuticola o di sughero, lignificazione e mineralizzazione, gelificazione (solo per le piante acquatiche) e pigmentazione. La pigmentazione è dovuta ai tannini ed interessa la parte interna del fusto, rendendone pregiati i legni ( ebano = nero, mogano = rosso).
- plastidi: formano il complesso plastidiale i cloroplasti, i leucoplasti e i cromoplasti. I cloroplasti contengono i pigmenti fotosintetici, i cromoplasti contengono i carotenoidi mentre i leucoplasti sono suddivisi in tre categorie e servono ad accumulare amido, proteine e lipidi.
- vacuoli: sono importanti perché contengono ioni minerali, zuccheri, alcaloidi ( morfina, nicotina, papaverina…), tannini (sostanze chimiche di difesa dai parassiti) e pigmenti (servono per la colorazione dei fiori e si dividono in flavoni, di colore giallo, arancione e rosso, e antociani dai colori rosso, viola e blu).
I tessuti vegetali sono:
- tessuti meristematici: divisi in primari, che determinano la crescita verticale e secondari, che determinano la crescita in spessore
- tessuti tegumentali : sono l’epidermide ed il sughero
- tessuti parenchimatici: che si dividono in parenchima clorofilliano, parenchima di riserva e parenchima aerifero ( quest’ultimo solo nelle piante acquatiche)
- tessuti conduttori : sono il tessuto vascolare e il tessuto cribroso. Il tessuto vascolare è detto xilema o legno e serve a trasportare sostanze dalle radici alle foglie. E’ diviso in trachee e tracheiti.
Il tessuto cribroso, detto floema o libro, trasporta linfa arricchita dalle foglie alle radici.
- tessuti meccanici o di sostegno
- tessuti secretori : servono ad esempio per la secrezione di resina.
Gli organi vegetali sono 3:
- la radice: si sviluppa al di sotto del terreno e ha sia la funzione di ancorare la pianta al terreno, sia di assorbire dal terreno sali minerali ed acqua.
- il fusto: nelle piante erbacee il fusto è verde e leggero, mentre nelle piante arboree è più consistente e massiccio.
Nel fusto abbiamo:
a) zona embrionale, costituita da tessuti meristematici
b) zona di differenziazione, costituita dall’epidermide del fusto. Le cellule della corteccia subiscono la lignificazione.
c) zona a struttura primaria, costituita dal xilema e dal floema. In alcune piante si forma il sughero, ad ulteriore protezione.
d) zona a struttura secondaria
- le foglie: sono formate dalla lamina fogliare e dal picciolo. Sono costituite da tessuto tegumentale (epidermide), tessuto parenchimatico clorofilliano, e tessuti conduttori. Sull’epidermide sono presenti gli stomi, che servono per la traspirazione. Il sistema vascolare è lo stesso del fusto, in quanto i tessuti vascolari sono in continuità in tutti e tre gli organi. Nella foglia il vaso principale è quello chiamato nervatura, che poi si ramifica per portare le varie sostanze in tutte le sue parti.
Foglie e fusto formano il germoglio.
Ciclo ontogenetico:
Il ciclo ontogenetico è il ciclo vitale di un organismo, a partire dall’embrione. Nelle piante l’embrione è protetto dal seme. Il seme si distacca dalla madre e può rimanere nella terra per molti anni ( anche centinaia).
Dopo la primavera, quando sussistono le condizioni ottimali, il seme germina. La prima parte che ne esce è la radice. Quando la radice è ben sviluppata nel terreno si forma il primo abbozzo di germoglio che via via si accresce insieme alle radici.
Il ciclo di sviluppo si chiama stadio vegetativo. La puanta entra, durante questo periodo, anche nello stadio riproduttivo.
La riproduzione:
Nelle piante angiosperme (piante erbacee ed arboree), la riproduzione avviene attraverso il fiore
L’apparato di riproduzione femminile è il pistillo, formato da stigma, stilo ed ovario.
L’apparato di riproduzione maschile è lo stame, formato da antera e filamento.
Nelle antere si formano le sacche polliniche all’interno delle quali troviamo i granuli pollinici. Nei granuli si trovano i gameti maschili. Il gamete femminile si trova dentro l’ovario a sua volta all’interno del pistillo. Ma come fa il gamete maschile a raggiungere quello femminile?
Quando le piante si trovano in ambiente acquatico è sufficiente che il gamete maschile “ nuoti” fino a quello femminile. Nell’ambiente terrestre questo spostamento avviene grazie all’impollinazione.
L’impollinazione può essere:
- idrogama: attraverso l’acqua negli ambienti umidi
- anemogama: attraverso il vento
- zoogama: attraverso gli animali.
Gli animali che favoriscono l’impollinazione sono detti pronubi e possono essere insetti, uccelli ( ad esempio il colibrì) e i pipistrelli.
L’animale viene attirato a posarsi sul fiore, il suo movimento provoca l’apertura delle antere ed il polline si appiccica alle sue zampe. Quando l’animale si posa su un altro fiore della stessa specie qualche grano pollinico si posa sul pistillo. Il granulo emette, tramite estroflessione citoplasmatica, il tubetto pollinico grazie al quale il gamete maschile può scivolare fino a raggiungere il gamete femminile, compiendo così la riproduzione.
A questo punto l’ovulo si trasforma in seme e l’ovario in frutto. Sempre attraverso agli animali che del frutto si nutrono, il seme viene trasportato ed abbandonato sul terreno. Dal seme genererà un’altra pianta, anche molto lontano dalla pianta madre.
Nelle piante gimnosperme (conifere, cupressacee) non si parla di fiori ma di strutture riproduttive, l’impollinazione è generalmente anemogama e la pianta figlia è generalmente vicina alla pianta madre.
Questa parte di botanica, molto più complessa e per così dire “tecnica” è stata trattata un po’ velocemente. I dettagli tecnici, per quanto interessanti, non rientrano nella filosofia di questo blog.
Scopo di questo blog è stimolare nel naturalista dilettante lo spirito d’osservazione, spingendolo a guardare con occhi nuovi la realtà che lo circonda. Rimandiamo quindi per l'approfondimento a siti più specializzati.
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