Botanica: dalla citologia e istologia vegetale alla sistematica completa

Endosperma: Un tessuto nutritizio che fornisce le riserve alimentari

• necessarie per la germinazione e lo sviluppo iniziale dell'embrione.

Nelle gimnosperme primitive, l'endosperma è primario e aploide

o (n).

Nelle angiosperme, l'endosperma è secondario e triploide (3n),

o risultato di una doppia fecondazione.

Tegumento Seminale: Lo strato protettivo esterno che avvolge

• l'embrione e l'endosperma.

Le sostanze di riserva (amido, grassi, proteine) possono essere

immagazzinate nell'endosperma e/o nei cotiledoni, a seconda della specie.

Nelle monocotiledoni e gimnosperme, l'endosperma è la principale riserva,

mentre nelle dicotiledoni sia l'endosperma che i cotiledoni possono avere

questa funzione.

Vantaggi Evolutivi del Seme

Il seme conferisce alla pianta una serie di vantaggi evolutivi:

Indipendenza dall'Acqua: A differenza di muschi e felci, che

• richiedono acqua per la fecondazione, le spermatofite possono

riprodursi in ambienti più aridi.

Disseminazione: Il seme è l'unità di dispersione della specie,

• permettendo al nuovo individuo di allontanarsi dalla pianta madre e

colonizzare nuovi territori. La dispersione può avvenire tramite diversi

meccanismi, tra cui la zoocoria (mediata dagli animali, come nel caso

dei semi di girasole, appetibili per mammiferi e uccelli; un sottocaso è

la mirmecoria, mediata dalle formiche) o l'anemocoria (mediata dal

vento, come nel caso del pappo degli acheni del tarassaco).

Quiescenza e Dormienza: I semi sono in grado di entrare in uno stato

• di quiescenza o dormienza, permettendo all'embrione di sopravvivere

a periodi prolungati di condizioni ambientali sfavorevoli. La

germinazione avviene solo quando le condizioni sono idonee, spesso

innescata da specifici stimoli ambientali.

Peculiarità delle Gimnosperme

Nelle gimnosperme, gli ovuli e successivamente i semi non sono avvolti da

strutture fiorali specializzate come i carpelli nelle angiosperme. Un esempio

particolare è il "giunco" (probabilmente si riferisce a una conifera o una

pianta simile), i cui semi possono essere circondati da strutture carnose con

un tegumento ceroso e un odore particolare. Queste strutture, pur non

essendo veri frutti botanici, possono favorire la dispersione o la

germinazione, come nel caso di semi che germinano sottoterra e

necessitano di sostanze nutritive.

I Semi e la Disseminazione

I semi rappresentano strutture fondamentali nella riproduzione delle piante,

con differenze sostanziali tra gimnosperme e angiosperme. Nelle

gimnosperme, come illustrato dal cono, i semi si sviluppano sulla superficie

delle squame, distinguendosi in semi immaturi e semi maturi a seconda dello

stadio di sviluppo e della posizione all'interno del cono (chiuso o aperto).

All'interno del seme, l'embrione è adagiato sul protallio, una struttura che

accumula sostanze nutritive e viene definita endosperma primario. Il

tegumento dell'ovulo può indurirsi e diventare resistente, fornendo una

difesa meccanica al seme. Dopo un periodo di rapido accrescimento, lo

sviluppo dell'embrione si arresta, per riprendere solo in fase di

germinazione. L'accrescimento dell'embrione e l'accumulo di riserve

cessano quando il seme inizia il processo di disidratazione.

Successivamente alla disidratazione, il seme entra in uno stato di quiescenza,

la cui durata può variare da settimane a migliaia di anni. I semi che mostrano

resistenza alla disidratazione, con un embrione che rimane vitale anche in

queste condizioni, sono definiti "semi ortodossi". Al contrario, i semi che non

possiedono tale capacità di resistenza alla disidratazione sono chiamati

"semi recalcitranti". Le dimensioni dei semi possono variare enormemente,

da pochi micrometri a 25-30 kg.

La dispersione del seme, o disseminazione, è un processo cruciale che

assicura una diffusione efficace della specie, permettendo al seme di essere

trasportato anche a grandi distanze dalla pianta madre. Esistono diverse

modalità di disseminazione:

Zoocoria: disseminazione mediata da animali.

• Anemocoria: disseminazione attraverso il vento.

• Idrocoria: disseminazione per mezzo dell'acqua.

• Autocoria: autodisseminazione.

•

In alcune piante, si osservano frutti senza semi, definiti "apireni". Le piante

partenocarpiche, ad esempio diverse varietà di uva, arancia e fichi, generano

frutti apireni. Se il fiore non viene impollinato, può staccarsi dalla pianta nella

zona di abscissione. Tuttavia, la crescita dell'ovario può essere stimolata

dall'auxina, un ormone che blocca il processo di abscissione del fiore.

I Funghi: Un Regno a Parte

La classificazione degli organismi viventi, o sistematica, ha storicamente

incluso i funghi nel regno vegetale. Tuttavia, è ormai riconosciuto che i funghi

non sono vegetali e appartengono a un regno separato. Il contenitore dei

vegetali è un insieme non omogeneo, spesso frutto di una scarsa percezione

della diversificazione tra organismi.

Da un antenato comune si sono originati diversi taxa, che hanno portato alla

formazione dei sei regni principali:

Monera (Eubatteri e Archeobatteri).

• Protisti (incluse alcune alghe).

• Piante superiori.

• Funghi.

• Animali.

•

Questi regni sono ulteriormente raggruppati in tre domini:

Batteri.

• Archea.

• Eucarioti (che includono Protisti, Piante, Funghi e Animali).

•

Attualmente, sono state individuate circa 100.000 specie di funghi, ma le

stime suggeriscono che potrebbero esistere fino a 1.500.000 specie. I funghi

presentano una variabilità genetica non trascurabile.

Caratteristiche Distintive dei Funghi

I funghi sono organismi con caratteristiche peculiari che li differenziano dalle

piante e dagli animali:

Eterotrofi: A differenza delle piante, i funghi sono privi di cloroplasti e

• non possono compiere la fotosintesi. Pertanto, devono utilizzare

composti organici già formati come fonte energetica, il che li rende

eterotrofi.

Eucarioti: Possiedono un nucleo che mantiene il DNA separato dal

• resto del contenuto cellulare, e presentano un'organizzazione cellulare

specifica. Un'anomalia peculiare nella riproduzione dei funghi è la

fusione del materiale citoplasmatico (plasmogamia) senza la fusione

immediata dei due nuclei dei gameti (cariogamia), che può avvenire

molto tempo dopo.

Organizzazione Filamentosa: Il loro corpo vegetativo, o tallo, è

• formato da filamenti chiamati ife, che nel loro insieme costituiscono il

micelio. I funghi non possiedono tessuti veri e propri o parenchimi, ma

le loro cellule non specializzate possono formare ammassi cellulari con

un'organizzazione filamentosa. I singoli filamenti sono le ife, e la loro

totalità forma il micelio. La diversità nell'organizzazione dei filamenti è

alla base della sistematica dei funghi. Nei funghi si osserva anche

un'alternanza di generazione, o ciclo ontogenetico.

Ruoli Ecologici dei Funghi

I funghi svolgono ruoli ecologici molto diversi, potendo crescere su una

vasta gamma di substrati e sfruttando le sostanze organiche da essi derivate.

Un organismo eterotrofo può vivere in diversi modi:

Saprofitismo: Utilizzano sostanze organiche morte come fonte di

• nutrimento. Esempi includono le muffe, che formano un micelio aereo.

Parassitismo: Crescono a spese di un organismo vivente, sfruttandone

• il metabolismo. Si parla di patogeno quando tale sfruttamento causa

patologie o la morte dell'ospite. Un esempio è la ruggine del grano.

Simbiosi: Vivono in associazione con altri organismi, con reciproco

• vantaggio. Esempi includono le micorrize e i licheni, in cui entrambi i

partner traggono benefici dall'associazione.

La Cellula Fungina

La cellula fungina presenta forti affinità con la cellula animale. Tuttavia, alcuni

elementi la differenziano dalle cellule vegetali:

L'elemento di riserva è il glicogeno, non l'amido.

• I grassi sono immagazzinati come trigliceridi.

• Il componente principale della parete cellulare fungina è la chitina,

• mentre nella cellula vegetale è la cellulosa. La chitina è un polimero del

glucosio simile alla cellulosa, ma con la trasformazione di un ossidrile

in un gruppo azotato.

Organizzazione Cellulare e Sviluppo dei Funghi

I filamenti delle ife possono differire nella loro organizzazione:

Ife multinucleate cenocitiche: Le cellule sono in fila ma non sono

• separate da una parete trasversale. Sono tipiche dei funghi più

primitivi.

Ife settate: Si assiste alla formazione di un corpo fruttifero, la struttura

• che darà origine alle spore. Sono caratteristiche dei funghi più evoluti

e complessi.

I funghi non producono fiori, ovuli o frutti, ma generano spore. Le ife nel

corpo fruttifero sono sottili e lunghe, aumentando la superficie di

assorbimento e conferendo un'elevata capacità assorbente.

I setti nelle ife possono essere di due tipologie, che distinguono i gruppi di

funghi:

Ascomiceti: Il setto possiede un semplice poro che permette la

• continuità citoplasmatica e il passaggio di organuli. Sono presenti

anche i corpi di Woronin, corpuscoli sferiformi elettrondensi che

regolano il flusso citoplasmatico tra le cellule adiacenti, bloccando il

poro in caso di danneggiamento.

Basidiomiceti: Possiedono un setto a doliporo, una struttura derivante

• da un rigonfiamento in corrispondenza della perforazione. Nella zona

del poro, si forma un rigonfiamento chiamato doliporo.

Il tallo dei funghi può assumere diverse morfologie. I funghi sono anche

lignitici e cellulolitici, cioè in grado di scindere lignina e cellulosa.

Alcune strutture miceliari visibili ad occhio nudo includono:

Rizomorfe: Cordoni miceliari melanizzati, a volte lunghi diversi metri,

• in cui gli apici ifali crescono parallelamente. La loro funzione principale

è la colonizzazione del substrato e il trasporto di nutrienti a lunghe

distanze. Sono tipiche delle cantine.

Sclerozi: Aggregazioni di ife, di morfologia variabile e ricche di

• nutrienti, che rimangono dormienti in ambienti avversi. Consistono in

uno strato esterno continuo di cellule pseudoparenchimatiche e

melanizzate (cortex) che racchiude una medulla di ife intrecciate.

Possono sopravvivere per molti anni, e la germinazione è stimolata dal

miglioramento delle condizioni ambientali o dal fuoco.

Lo sviluppo dei funghi inizia con la germinazione delle spore, da cui deriva

lo sviluppo delle ife. La prima fase è caratterizzata dall'idratazione e

rigonfiamento delle cellule, che aumentano la pressi