Il ruolo del meristema nella crescita e differenziazione delle piante

Struttura secondaria delle piante

È meristema, che con la sua attività forma la struttura secondaria della pianta.
In una specie erbacea le cellule che si trovano tra il metaxilema e il metafloema di un fascio vascolare si differenziano tutte in tessuti di conduzione; invece nelle specie legnose hanno la capacità di dividersi e costituiscono i settori del cambio intrafasciale.
Più tardi le cellule parenchimatiche che si trovano tra i fasci vascolari si differenziano e iniziano a dividersi dando origine alle porzioni del cambio interfasciale; che si connettono a quelle del cambio fascicolare.

Interfasciale e intrafasciale sono dei termini che si possono utilizzare fino a quando il cambio è giovane; ma dopo 2-3 anni le parti che si sono formate non si riescono più a distinguere, e si usa il termine “cambio cribro-vascolare”.

Attività dei meristemi primari

Durante il periodo di crescita iniziano ad entrare in attività i meristemi primari che si trovano negli apici dei fusti e delle radici.

Più tardi compare anche il cribro-vascolare, quindi i due tessuti coesistono. Durante la stagione di crescita successiva, dal meristema apicale si sviluppa in direzione dell'asse una nuova struttura primaria, e al suo interno si forma un nuovo anello di cambio vascolare in continuità di quello dell'anno prima.

Divisione delle iniziali fusiformi

Il cambio vascolare è un meristema molto semplice, perché contiene solo 2 tipi di cellule, le iniziali fusiformi e le iniziali dei raggi o iniziali radiali.

Le iniziali fusiformi sono cellule allungate e affusolate, di lunghezza variabile.
Quando una iniziale fusiforme si divide, lo fa secondo un piano longitudinale con un setto parallelo alla circonferenza del cambio (setto periclinale), originando due cellule allungate; dove una rimane iniziale fusiforme e l'altra si differenzia in una cellula dello xilema secondario o del floema secondario; secondo la posizione occupata rispetto alle iniziali di partenza.

Se la cellula cambiale rimane in posizione esterna, l'altra interna si differenzia in elemento xilematico secondario.

Al contrario, se la cellula interna è cambiale, si differenzia un elemento del floema secondario.

In ogni caso, in ogni divisione una delle due cellule rimane cambiale e l'altra si differenzia.

Crescita delle cellule cambiali

Le cellule cambiali dividendosi formano cellule figlie sottili che si distendono prima del differenziamento; quelle che si trovano all'interno, che maturano in xilema secondario, aumentano il loro diametro spingendo all'esterno le cellule cambiali.

Visto che il cambio è un cilindro, e fa un movimento centrifugo, le cellule del cambio vascolare si dividono anche longitudinalmente secondo dei piani anticlinali.

Caratteristiche delle iniziali fusiformi

Le iniziali fusiformi hanno le pareti primarie sottili (come le cellule meristematiche dell'apice), e i plastidi sono sotto forma di proplastidi, contengono dei piccoli granuli d'amido.

Dopo la divisione del nucleo si forma il fragmoplasto, che compare prima al centro e poi si allarga fino a raggiungere le pareti laterali della cellula.

La divisione delle cellule nelle specie con iniziali fusiformi lunghe dura circa 10 giorni; invece nelle cellule del meristema apicale della stessa pianta dura meno di 19 ore.

Divisione delle iniziali dei raggi

Le iniziali dei raggi sono corte ed hanno forma più o meno cubica.

Compiono delle divisioni cellulari secondo dei piani periclinali, e formano due cellule figlie; dove una rimane iniziale radiale cambiale e l'altra si differenzia o in elemento parenchimatico dello xilema (quando si trova all'interno) o in elemento parenchimatico del floema (quando è all'esterno).

Le iniziali radiali sono raggruppate in brevi file verticali, delle dimensioni di una singola cellula (raggio uniseriato), di due cellule (raggio biseriato) o di diverse cellule (raggio multiseriato).

Organizzazione del cambio vascolare

Le iniziali fusiformi sono disposte in file orizzontali regolari (cambio stratificato) o irregolari (cambio non stratificato).

Di solito un cambio vascolare non ha regioni di sole iniziali fusiformi o di sole iniziali di raggi.

Infatti, dopo che le iniziali fusiformi hanno fatto un certo numero di divisioni anticlinali, alcun cellule fusiformi iniziano a dividersi in tutte e due i lati, secondo piani trasversali formando delle iniziali radiali.