Botanica sistematica e applicata 1

BOTANICA SISTEMATICA E APPLICATA

Introduzione alla Sistematica e Diversità Vegetale

Definizione di Sistematica: Scienza che studia la diversità degli organismi

viventi, occupandosi della loro scoperta, descrizione, interpretazione e

classificazione in sistemi predittivi.

Botanica Sistematica: Applicazione della sistematica agli organismi definiti

come piante o vegetali.

Classificazione degli organismi fotosintetici: Include Cianobatteri, Alghe,

Briofite, Pteridofite, Gimnosperme e Angiosperme (Dicotiledoni e

clorofilla

Monocotiledoni). Tutti questi gruppi contengono per la fotosintesi. I

funghi sono esclusi da questa definizione poiché assorbono materia organica

decomposta.

NOMENCLATURA

Il Sistema di Nomenclatura

Heliantus annuus h., sp. Pl. 2:904 (1753)

Es. Nome del Genere: Scritto sempre con l'iniziale maiuscola (es.

• Helianthus). Riunisce specie con caratteri simili. annuus).

Epiteto Specifico: Scritto sempre in minuscolo (es. Spesso

• richiama una caratteristica morfologica della pianta.

Citazione dell'Autore: Segue il binomio e indica chi ha descritto la

• specie (es. "H.").

Autore tra parentesi: Se una specie viene spostata di genere, l'autore

• originale viene messo tra parentesi, seguito dall'autore che ha effettuato

Picea abies

lo spostamento. Esempio: (L.) H. Karst.

Basionimo: È il nome originale e più antico validamente pubblicato che

• funge da base per la nuova combinazione.

Il Sistema di Nomenclatura Degli Ibridi

La nomenclatura degli ibridi naturali segue delle regole diverse da quelle degli

ibridi di coltivazione.

La presenza di una “X” indica che si tratta di un ibrido, può essere posto tra i

Populus alba x Populus tremula) o prima dell’epiteto

nomi dei genitori (es.

specifico dell’ibrido (Es. Populus x canescens).

Codici internazionali

Tutte le norme per la nomenclatura botanica sono contenute in testi di

riferimento:

La nomenclatura botanica si occupa delle norme che regolano

• l’affermazione e l’attribuzione dei nomi delle specie al fine di evitare

ambiguità. Queste norme sono raccolte in un testo di riferimento: il

Codice Internazionale di Nomenclatura Botanica (ICBN), vigente

per la denominazione di piante spontanee.

Il Codice Internazionale di Nomenclatura per Piante Coltivate

• (ICNCP), invece, regola i nomi delle piante coltivate (cultigen), come le

cultivar. Le cultivar si scrivono con l'epiteto tra apici singoli dopo il nome

Helianthus annuus

scientifico (es. ‘HA306’).

Gerarchia Tassonomica (Taxa)

La classificazione è organizzata in categorie gerarchiche via via più ampie:

Famiglia: Riunisce generi con caratteristiche comuni. Il nome termina

• Asteraceae, Poaceae),

solitamente in -aceae (es. anche se sono ammessi

Compositae Gramineae.

nomi tradizionali come o

Genere → Specie → Sottospecie → Varietà.

•

LE ANGIOSPERME

Corrispondo a più dell’80% della popolazione vegetale,

gruppo di piante più vasto e

rappresentando il

diversificato del pianeta.

Il nome deriva dal greco angeion (contenitore)

e sperma (seme), e indica la loro caratteristica principale: la

semi protetti all'interno di un frutto.

produzione di Di

fatto, la peculiarità di questo gruppo, è proprio la capacità di

produrre organi riproduttivi.

LE GIMNOSPERME

“Gimnosperme” “a seme

Il termine significa

nudo” , indica un insieme di linee evolutive di

spermatofite legnose esposti

i cui ovuli sono

all’aria sulla superficie di foglie chiamate

sporofilli sporangi

(foglie che portano gli ).

Le specie attualmente viventi sono circa 830, i

quali appartengono a circa 80 generi e circa 15

famiglie; crescono in tutto il mondo, dominando

la vegetazione in molte regioni fredde.

33 taxa

In Italia sono stati censiti (entità, tra

specie e sottospecie) con habitus arboreo o

arbustivo, che crescono spontaneamente in vari

tipi di ambiente. introdotto dall’uomo.

Un elevato numero di specie è stato

Caratteristiche generali

In linea generale presentano:

Legno omoxilo: Le gimnosperme (tranne le Gnetofite) hanno un legno

• fibrotracheidi

“semplice” composto quasi solo da , che hanno funzione

di sostegno e conduzione.

Riproduzione lenta: Tra impollinazione e fecondazione può passare un

• anno e la maturazione del seme può richiederne fino a tre.

Impollinazione anemofila: L’impollinazione avviene principalmente

• il vento.

tramite

Sono piante raramente poliploidi e la propagazione vegetativa è poco

• diffusa

Troviamo 4 gruppi principali facente parte delle gimnosperme:

Cicadee, Ginkgo, Conifere e Gnetofite.

Cicadee (Cycadophyta)

più antiche,

Sono le spermatofite viventi attualmente

(Cycadaceae e Zamiaceae)

sono ridotte a due famiglie ,

10 generi e circa 130 specie, per lo più presenti in

ambienti tropicali o subtropicali.

Sono piante dal portamento simile a quello di felci arboree o palme, presentano

grandi foglie coriacee sempreverdi pennate , presenti in rosetta all’apice

fusto tozzo non ramificato.

di un

Presentano crescita lenta e radici coralloidi (hanno un aspetto irregolare e

nodoso, simile a un corallo), a causa della presenza di cianobatteri simbionti,

azoto fissatori. prossimità

Le strutture riproduttive sono collocate in

dell’apice del fusto foglie più o

e sono rappresentate da

meno ridotte portatrici di sporangi (foglie sporofilli ),

strobili (coni o pigne),

raggruppate in grandi nella quale sono

macrosporofilli

presenti che contengono gli ovuli o

microsporofilli che contengono il polline.

dioiche

Sono piante ovvero che gli organi maschili e femminili

si trovano in individui differenti, esemplari maschi (prima immagine) ed

esemplari femmine (seconda immagine).

I vettori principali per l’impollinazione sono gli insetti e il vento,

l’esemplare maschile produce nelle foglie sporofille presenti

nello strobile delle microspore molto simili al polline che

vengono poi trasportate sulle foglie sporofille (strobile)

dell’esemplare femminile che contengono gli ovuli.

Tra impollinazione e fecondazione trascorrono circa 6 mesi.

Esempi di cicadee: “Cycas revoluta” (cycadaceae) e “Ddioon edule”

(Zamiaceae).

Prima della fecondazione l’estremità basale del gametofito maschile si allunga

e produce un tubetto pollinico semplice: questo si avvicina agli archegoni

ridotti e i gameti maschili ciliati (spermi) possono raggiungere le ovocellule.

L’endosperma primario si forma nell’ovulo prima dell’arrivo del granulo

pollinico sul micropilo.

Dopo la fecondazione l’ovulo si trasforma in seme, rivestito da un tegumento

formato da uno strato esterno carnoso, di colore vivace, un intermedio legnoso

e uno interno molle.

Ginkgo (Ginkgophyta) , Ginkgo

È un gruppo rappresentato da un’unica specie vivente

biloba, “fossile vivente”.

considerato un

dioica

Si tratta di una specie di grandezza media, caratterizzata

foglie a forma di ventaglio con nervature dicotomiche

da

(si biforcano ripetutamente man mano che si avvicinano al

bordo).

sacche polliniche

Le si trovano esclusivamente sugli

strobili penduli (riuniti in

esemplari maschili che producono

amenti, somigliano a quelli del gelso) che rilasciano il polline che

anemofila

per via , fecondano gli ovuli delle piante femminili

ha un foro con annesso canale interno, il

(all’estremità

micropilo, da cui entra il granulo di polline, per facilitare la

“cattura” del granulo, l’ovulo secerne una goccia d’acqua).

alcuni mesi

Tra l’impollinazione e la fecondazione passano e la

fecondazione può avvenire anche dopo che ovuli sono caduti a

terra.

I semi che si vengono a formare sono muniti di un tegumento

maleodorante

con uno strato esterno carnoso, , per questo

motivo come pianta

ornamentale viene in genere

preferito l’individuo maschile.

Ginkgo biloba non presenta interesse forestale dal momento che il legno è

fragile. Tuttavia, è una specie ornamentale molto diffusa anche in ambiente

urbano perché tollera bene l’inquinamento, non ha molti parassiti, resiste bene

alla siccità, sopporta le basse temperature fino a-35 °C. È una specie

discretamente eliofila e indifferente al tipo di suolo, anche se non ama i suoli

asfittici od eccessivamente calcarei.

Gnetofite

Si tratta di un gruppo di particolare interesse nell’evoluzione delle spermatofite

che mostrano caratteri delle conifere, semi

poiché raggruppa specie quali

non racchiusi in un ovario caratteri delle angiosperme

, e , come la

trachee nel legno strutture riproduttive simili a fiori e

presenza di ,

doppia fecondazione endosperma secondario

, con la formazione di un . Le

strutture riproduttive di alcune specie producono nettare e vengono visitate da

insetti, nonostante l’impollinazione sia di tipo anemofilo.

Gnetofite 70 specie

Le comprendono un numero esiguo di entità, pari a circa

viventi, 3 generi

riferibili solo a tra loro morfologicamente molto diversi:

Gnetaceae comprende circa 40 specie, in gran parte

• lianose dioiche

, di ambiente tropicale e .

Welwitschia include la sola specie Welwitschia

• mirabilis (deserti Africa sud-occidentale e Namibia).

Le poche specie italiane riferibili alle gnetofite

• Ephedra

appartengono al genere (Fam.

cespugli

Ephedraceae). Si tratta in gran parte di

con fusti articolati (equisetiformi foglie

) e con

squamiformi saldate alla base in una guaina. I rami

sono numerosi, verticillati (più rami partono da un

singolo nodo), generalmente verdi e

fotosintetizzanti. Le specie di questo genere sono in maggioranza

dioiche.

Conifere 6 famiglie 60 generi 620

Sono rappresentate da , con poco più di e circa

specie .

In Italia le conifere native sono rappresentate da 20-30 specie e 7 generi

appartenenti alle prime tre famiglie in elenco.

Conifere enorme importanza ecologica ed economica

Le rivestono un ,

comprendono un quarto delle specie arboree molto diffuse soprattutto in

taiga

regioni fredde: alcune di queste dominanti in biomi come la .

specie legnose perenni

Sono comprese , per lo più arboree ma anche

aghiformi o squamiformi, spesso disposte a

arbustive. Le foglie sono

spirale opposte o in verticilli

, talvolta . Possono essere portate su normali

mazzetti (fascetti) rami accorciati (brachiblasti),

rami, o riunite in su

come nei larici e nei pini. foglie sclerofille sempreverdi

La gran parte delle specie ha ; nella flora

deciduo

italiana è solo il larice. legno omoxilo

Come tutte le gimnosperme hanno . Nelle foglie e nel legno

canali resiniferi (o

secondario della maggior parte delle specie sono presenti

dotti resiniferi) resina

che secernono .

ramificazione monopodiale

Le conifere arboree presentano , con un fusto

centrale dominante ed una ramificazione a palchi di solito regolare.

coni (strutture legnose) proteggono ovuli e

Sono provviste di che

semi , facilitano l’impollinazione e la dispersione dei semi.

tasso corti

Il e poche altre specie sono provvisti di

peduncoli che portano singoli ovuli circondati da una

(anillo).

struttura a coppa di colore rosso

strobili unisessuali (piante monoiche o

Gli sono

dioiche). femminili

Quelli sono costituiti da un

brevi germogli modificati

asse che porta che

squame ovulifere

costituiscono le , in genere

legnose

. Al di sotto di ogni squama vi è una

brattea copritrice che protegge gli ovuli (brattee

libere o più o meno fuse con squame), non sempre

è possibile osservare le due strutture (squame +

brattee).

La forma dei coni femminili e delle squame è

variabile nei diversi gruppi e specie e pertanto rappresenta un

buon carattere diagnostico per l’identificazione.

I coni maschili sono semplici, in posizione ascellare o

microsporofilli

terminale su rami brevi; sono costituiti da

squamiformi microsporangi (sacche

che portano i

polliniche). Dopo la dispersione del polline i coni cadono. L’impollinazione

avviene sempre ad opera del vento.

Le conifere non rappresentano un gruppo monofiletico, ma sono riconducibili

a due linee evolutive distinte:

-Conifere I: “Pinales”,

• include l’ordine con la sola famiglia delle

“Pinaceae”.

-Conifere II: “Cupressales”

include l’ordine comprensivo di cinque

• famiglie:

Cupressaceae;

Taxaceae;

Famiglia Pinaceae

Pinaceae

La Famiglia è considerata la famiglia di gimnosperme

più importante.

ecologicamente ed economicamente Nel mondo si contano

10 generi e 220 specie 100 genere Pinus

, di cui per il . le Pinaceae sono

due sottofamiglie:

suddivise in abeti;

-Abietoideae:

 pini;

-Pinoideae:

 alberi con chioma di varia forma,

Si tratta per la maggior parte di

canali resiniferi

raramente di arbusti, con nelle foglie e nel legno. Le foglie

da lineari ad aghiformi alterne, sessili o brevemente

sono semplici, ,

picciolate (macroblasti)

su rami principali o strettamente raggruppate in

(brachiblasti). Pinus

mazzetti su rami raccorciati In sono presenti gruppi di 2-

piante sempreverdi,

5 foglie. Le Pinaceae sono con l’eccezione di due generi

(Larix e Pseudolarix) monoiche

, sempre .

strobili maschili piccoli, gialli o rossicci

Gli sono in genere ; hanno

microsporofilli a simmetria bilaterale a spirale due

, disposti , che portano

microsporangi ciascuno . grandi quantità di polline.

A maturità gli strobili maschili liberano

coni femminili 1-2 anni, brattee e squame

I , che maturano in hanno con

spiralata

disposizione . Le squame, persistenti nella gran parte delle specie,

due ovuli ciascuna.

portano sono invertiti micropilo rivolto verso l’asse del cono

Gli ovuli , con il .

I semi sono provvisti di una lunga ala derivante dai tessuti della squama del

cotiledoni

cono. I sono da 2 a 18.

I caratteri diagnostici principali sono rappresentati

foglie disposizione strobili

dalle , dalla loro e dagli

femminili molto variabili

, che sono per forma e

dimensioni. “Pinus

Le 3 principali specie del genere Pinus presenti in Sardegna sono

halepensis” “Pinus pinea”, “Pinus pinaster”.

,

Famiglia Cupressaceae

Cupressaceae 7

La Famiglia è una famiglia cosmopolita, rappresentata da

sottofamiglie, 30 generi e circa 130 specie; comprende al suo interno

alberi e arbusti corteccia del tronco generalmente fibrosa

con , foglie in

opposte o verticillate aghiformi o

genere persistenti, semplici, alterne, ,

squamiformi e strettamente appressate (crescono vicino al fusto o ad un

coni femminili squame peltate

organo). I presentano in genere persistenti,

(a forma di scudo) o appiattite , saldate alle brattee.

monoiche Juniperus

Si tratta di piante , con l’eccezione del genere che è

dioico . “Juniperus” (ginepro) squame

Nel genere le che formano gli strobili

carnose galbuli

femminili sono e, pertanto, gli strobili (detti ) assumono

l’aspetto di una bacca . Ciascuna squama porta 1-20 ovuli. I coni femminili

maturano in 1-3 anni. I semi sono muniti di 2-3 ali laterali.

Famiglia Taxaceae

Taxaceae

La famiglia delle presenta caratteristiche morfologiche che la

distingue nettamente dalle altre Conifere.

arboree o arbustive sempreverdi

Sono principalmente piante che

corteccia bruna-rossastra sottile sfoglia

presentano una , e che spesso si

in placche . estrema longevità, crescita lenta e legno

Sono note per la loro

resistente.

Il rappresentante principale è il Tasso (Taxus baccata),

"albero della morte" elevata

noto come per la sua

tossicità (tassina) tranne l'arillo.

in tutte le parti verdi,

dioiche semi solitari

Solitamente sono e non producon