Riproduzione vegetale – Caratteristiche

Riproduzione delle piante

Le piante possono riprodursi sessualmente o asessualmente. La riproduzione asessuata, o propagazione vegetativa, è molto usata dalle piante ed è molto più diffusa nel regno vegetale che nel regno animale. La riproduzione sessuale comporta il trasporto di polline (che contiene cellule maschili) dagli organi maschili agli organi femminili – questa è l'impollinazione.

Clonazione e propagazione vegetativa

Da una pianta si formano una o più altre piante, che sono generalmente geneticamente identiche alla pianta da cui derivano; si tratta del fenomeno di clonazione.

La riproduzione asessuata può avvenire per semplice frammentazione della pianta o per germogliamento (piccole crescite si sviluppano, ad esempio, sulle foglie [caso della kalanchoe], quindi si staccano, radicano e formano una nuova pianta).

Può anche essere fatto attraverso le gemme di steli o radici sotterranee (= fenomeno dei polloni), o attraverso la moltiplicazione di organi di riserva sotterranei (così, per una patata seminata, vengono raccolti diversi tuberi, ognuno dei quali può formare una nuova pianta l'anno successivo).

Metodi di propagazione umana

L'uomo utilizza la proprietà delle piante di riprodursi vegetativamente per propagarle per talea o dividendo cespi, tuberi, bulbi o rizomi. L'innesto è una variante delle talee, in cui il taglio viene messo in contatto non con il terreno o con un liquido nutriente, ma con il gambo di un'altra pianta, che lo alimenterà.

Molte piante vengono ora riprodotte in laboratorio utilizzando colture in vitro. Da un minuscolo frammento (poche cellule) della pianta madre, in terreni di coltura accuratamente sviluppati, un'intera pianta viene rapidamente riformata.

Ciclo di sviluppo delle piante

Il ciclo di sviluppo dell'impianto: Ogni pianta si presenta, durante il suo sviluppo, in due forme, il gametofito e lo sporofito. Il gametofito è costituito da diverse cellule aploidi, tra cui uno o più gameti (cellule sessuali o riproduttive). La fecondazione di un gamete femminile da parte di un gamete maschile è accompagnata dalla fusione dei loro nuclei, ciascuno contenente n cromosomi (n è un numero caratteristico di ciascuna specie). La cellula risultante, lo zigote, contiene 2 volte n (o 2n) cromosomi; per questo, si dice che è diploide.

Lo zigote dà origine, dopo una successione di divisioni cellulari, allo sporofito (diploide). Alcune cellule di questo sporofito subiscono la meiosi, dando origine a spore, che sono aploidi. Ogni spora, dopo una successione di divisioni cellulari, genera un nuovo gametofito.

Ruolo dell'ovulo nelle piante

In botanica, l'ovulo è un organo caratteristico delle piante del gruppo delle angiosperme (piante da fiore) e di quelle del gruppo delle gimnosperme (conifere in particolare).

Nelle piante da fiore, l'ovulo è contenuto, in una o più copie, nel pistillo (organo femminile) di ogni fiore. Una delle sue cellule subisce la meiosi, che porta alla formazione di una spora chiamata "macrospora".

Allo stesso modo, molte cellule negli stami (organi maschili dei fiori) subiscono la meiosi e producono spore chiamate "microspore". Le macrospore e le microspore sono aploidi.

Nel pistillo, a seguito di successive divisioni, la macrospora dà origine al gametofito femminile, detto "sacco embrionale". Contiene 8 cellule aploidi, una delle quali è l'oosfera, cioè il gamete femminile (cellula riproduttiva).

Ogni microspora dà origine a un microscopico gametofito maschile, il granello di polline, che contiene 2 cellule aploidi, i gameti maschili.

Processo di impollinazione

Trasportati in modi diversi (questa è l'impollinazione), i granuli di polline si depositano sullo stigma del pistillo - la sua parte superiore, terminale, spesso allargata e appiccicosa.
Una volta sullo stigma, il granello di polline germina, cioè emette un lungo tubo, il tubo di polline, che passa attraverso i tessuti del pistillo e quindi i tessuti di un uovo contenuto in questo pistillo. Il tubo pollinico permette il trasporto di due gameti maschili a livello del sacco embrionale, ben protetto all'interno dell'uovo. Ci sono poi due fecondazioni: uno dei gameti maschili si fonde con il gamete femminile per dare un uovo, o zigote; l'altro si fonde con altri nuclei cellulari del sacco embrionale, per produrre le riserve necessarie alla futura piantina.

Lo zigote subisce alcune divisioni e diventa un embrione, o piantina. Quest'ultimo è protetto da un seme (risultato della trasformazione dell’uovo dopo la fecondazione), a sua volta contenuto in un frutto (risultato della trasformazione dell'ovaio che circonda l'uovo).

Impollinazione nelle gimnosperme

Nelle gimnosperme, i semi non sono inclusi in un frutto chiuso, ma portati da squame più o meno aperte.
Il trasporto del granello di polline dagli stami allo stigma avviene in modi diversi a seconda della specie. A volte, ma questo è molto raro, il polline cade direttamente dagli stami di un fiore al pistillo dello stesso fiore (questa è autoimpollinazione). Nella maggior parte dei casi, si verifica l'impollinazione incrociata: il polline di una pianta viene trasportato ai fiori di un'altra pianta.

Il trasporto del polline può essere fatto per il semplice fatto della gravità, o dal vento (impollinazione anemofila). L'impollinazione dell'acqua riguarda principalmente le piante acquatiche, il cui polline viene portato via dalle correnti.

Il trasporto può essere effettuato anche da animali che visitano i fiori per trovare cibo (nettare e polline): l'animale che visita un fiore viene cosparso di polline, che può depositare, involontariamente, sul fiore successivo che visita. Questi sono per lo più insetti: l'impollinazione entomofila colpisce circa l'80% delle piante da fiore. Ma altri animali possono svolgere un ruolo nell'impollinazione: uccelli come colibrì, mammiferi come pipistrelli, ecc.

Adattamenti dei fiori per l'impollinazione

Molti fiori hanno adattamenti morfologici o fisiologici sorprendenti (colore, profumi, forme...) Che permettono loro di attirare gli animali e garantire il successo della loro impollinazione.

Alcune piante, come la salvia, hanno fiori con vere e proprie "piste di atterraggio" per le api; la flessibilità di questo petalo piatto su cui poggia l'insetto fa sì che lo stame si fletti, che deposita il suo polline sulla schiena dell'animale.

I fiori di alcune orchidee (ophrys-fly, ophrys-bumblebee, ecc.) assomigliano a femmine di bombi, mosche o api; gli insetti maschi vengono ad accoppiarsi con queste esche e trasportano il polline.