Botanica sistematica

Frammentazione. Principali gruppi di angiosperme

1. ANA Group (Amborellaceae, Nymphaeaceae, Austrobaileyales)

2. Magnoliide (Lauraceae, Magnoliaceae, Aristolochiaceae)

3. Monocotiledoni - Commelinide (Arecaceae, Typhaceae, Poaceae, Cyperaceae) e altre Monocotiledoni (Orchidaceae, Iridaceae, Amaryllidaceae, Liliaceae, Araceae)

4. Eudicotiledoni basali (Ranunculaceae, Papaveraceae, Platanaceae)

5. Eudicotiledoni centrali (Super Roside e Super Asteride)

Tre gruppi monofiletici: Magnoliide, Monocotiledoni e parte delle dicotiledoni (Eudicotiledoni) caratterizzate dalle seguenti sinapomorfie:

Osservare con attenzione i seguenti principali caratteri:

• Habitus
• Radici, fusto e foglie
• Infiorescenza
• Fiore (Perianzio, Androceo, Gineceo)
• Frutto e seme

ANA Group:

• Amborellales - Amborellaceae
• Nymphaeales - Nymphaeaceae
• Austrobaileyales - Illiciaceae

Caratteri distintivi:

• margini del carpello NON fusi ma sigillati da una secrezione
• Xilema solo tracheidi

Caratteri comuni alle

• Famiglie del gruppo:
• Fiori attinomorfi
• Pluricarpellati, carpelli a stigma allungato e stilo poco differenziato
• Petali e sepali indifferenziati
• Stami petaliformi
• Polline mono-aperturato
• Frutto carnoso indeiscente o secco deiscente (follicolo)
• Amborellales → Amborellaceae
• Amborella trichopoda Baill.
• Sister group di tutte le Angiosperme; rappresentano il gruppo vivente più vicino alle angiosperme ancestrali.
• Distribuita solo in Nuova Caledonia
• Pianta dioica
• Xilema privo di vasi, solo tracheidi
• Fiori attinomorfi, femminili con gineceo pluricarpellato, carpelli a stigma allungato e stilo poco differenziato, con staminoidi
• Fiori maschili con stami petaloidi
• Frutto carnoso indeiscente
• Nymphaeales - Nymphaeaceae: 8 generi, circa 70 specie
• Piante acquatiche
• Erbacee rizomatose
• Fasci vascolare sparsi (=monocot)
• Tessuto aerifero
• Canali laticiferi
• Peli produttori di mucillagine
• Fiori lungamente picciolati
• Placentazione

parietale

Frutto: bacca o capsula carnosa a deiscenza irregolare

Semi opercolati – si aprono attraverso un coperchietto

Proteroginia (gameti femminili prima)

Nymphaea sp.

• petali o sepali indifferenziati
• stami petaliformi
• pluricarpellati, carpelli a stigma allungato e stilo poco differenziato
• capsula carnosa a deiscenza irregolare

Tipi di capsule:

Nuphar lutea

• pluricarpellati, carpelli a stigma allungato e stilo poco differenziato
• capsula carnosa a deiscenza irregolare

Victoria amazonica

• foglie con beccucci di sversamento
• nervature con aerenchima

A. Prima sera: Fiore con petali bianchi chiusi, in fase pistillare, avvicinato dal suo coleottero impollinatore, Cyclocephala hardyi.

B. Secondo giorno: Fiore (diam. dei petali spansi circa 25-30 cm.) con i petali interni che iniziano a cambiare colore da bianco a rosso.

C. Fiore reciso che mostra la camera di impollinazione e uno scarabeo.

D. Seconda serata: fiore rossastro con petali espansi, in fase staminata. Gli scarabei, coperti

digrani di polline, escono dalla camera di impollinazione; alcuni scarabei si accoppiano prima di volare via.

Victoria cruziana - termogenesi (+10°C) - protoginia - maturazione di colore del fiore

Termogenesi: Un meccanismo di riscaldamento aumenta la temperatura interna del fiore di oltre dieci gradi, contribuendo a rilasciare un profumo che attira gli scarafaggi quando il fiore si apre. Questo processo è noto come termogenesi. Se un coleottero arriva, troverà una ricompensa amidacea sotto forma di staminodi, o stami non funzionali (le parti maschili del fiore che portano il polline).

Diverse famiglie di piante tropicali hanno fiori termogenici che mostrano una sequenza protogina. La maggior parte di esse è impollinata da grandi coleotteri che rimangono per tutto il periodo nei fiori, dove competono per le compagne e si nutrono. I coleotteri attivi richiedono temperature corporee elevate che possono raggiungere endogenamente con un grande dispendio energetico o passivamente.

A basso costo in un ambiente caldo. Siipotizza quindi che il riscaldamento floreale rappresenti una ricompensa energetica direttaper i coleotteri endotermi, oltre al ruolo riconosciuto nel migliorare la produzione di profumo.

La termogenesi si verifica con un andamento bimodale, con picchi associati all'arrivo e allapartenza dei coleotteri in prossimità del tramonto. I picchi di produzione di CO2 sono stati inmedia di 2-9 µmol s-1, equivalenti a una produzione di calore di 1-4 W. Il calore è statogenerato principalmente nella camera floreale la prima sera e dal complesso degli stami laseconda. La temperatura media della camera rimane tra 29 e 34°C durante la prima notte,quando la temperatura ambientale è di ca. 25°C. I coleotteri competono attivamente per lecompagne e consumano i processi stilari nella camera floreale, dove la loro temperaturatoracica media é di ca. 33°C. Alle temperature ambientali più basse al di fuori del fiore,

I coleotteri capaci di volare a lungo hanno una temperatura media simile, pari a ca. 32°C. Il riscaldamento floreale non è solo associato all'attrazione, ma continua per tutta la notte quando i coleotteri sono attivi all'interno del fiore e aumenta nuovamente quando se ne vanno. Temperature della camera floreale simili alle temperature di attività dei coleotteri attivamente endotermici implicano che la termogenesi sia una ricompensa energetica.

Austrobaileyales - Schisandraceae (=illiciaceae): 100 specie piante legnose, arbustive, o lianose di regioni tropicali e temperate dell'Asia orientale, sudorientale e dei Caraibi.

Illicium verum Hook.f. - Anice stellato - Fiori bisessuali, attinomorfi - Tepali numerosi - Stami numerosi (filamento breve e spesso) - Polline tricolpato ma diverso da quello delle Eudicotiledoni - Frutto aggregato di follicoli

Magnoliide: Caratteri comuni alle famiglie del gruppo: - Alberi, arbusti e liane (Piperales erbacee) - Foglie

alterne od opposte, penninervie, coriacee

Fiori aciclici o emiciclici con numerosi elementi •

Perianzio con elementi a spirale su asse o (!) in verticilli di 3

Stami e carpelli separati disposti a spirale • Ovari superi • Stami spessolaminari • Polline monocolpato

Vasi primitivi

Semi con tegumento carnoso (arillo) ed embrione minuscolo, abbondante endosperma

Fiore aciclico: elementi a spirale

Fiore emiciclico: elementi a spirale (stami e carpelli), elementi in ferticilli (petali e sepali)

Fiore ciclico: elementi in verticilli

Magnoliales - Magnoliaceae: 12 generi, circa 220 specie

Alberi o arbusti

Foglie semplici, alterne con stipole decidue

Fiori bisessuali, attinomorfi, in genere grandi

Perianzio in genere di 3 sepali e da 6 a molti petali

Androceo di molti stami disposti a spirale su un ricettacolo allungato

Stami petaloidi

Gineceo apocarpico con molti pistilli monocarpellari con 1-molti ovuli

Frutto aggregato di follicoli

più raramente di bacche o di samareP ∞ A ∞ G ∞ [2-∞] Supero

Introduzione in Europa a scopo ornamentale: L’introduzione di Magnolia in Europa(Inghilterra) è documentata nel 1734. Nel 1737 fiorì il primo esemplare in un giardino neipressi di Fulham a sudovest di Londra. Dal 1786 nell’Orto botanico di Padova. L’introduzionedel Liriodendronin Europa (Inghilterra) è documentata nel 1638 circa.

Magnolia grandiflora- stami e carpelli disposti a spirale lungo un asse centrale- perianzio formato 6-9 tepali- il frutto, composto, ricorda nella forma uno strobilo ed è costituito da follicoli deiscentilungo l’asse dorsale da cui, a maturità, pendono 1-2 semi rossi arillati (tegumentocarnoso)

I tepali si formano in sequenza, ma alla fine dello sviluppo formano tre verticilli da treelementi ciascuno.

Figg. 41-52. Magnolia paenetalauma. Sviluppofloreale (SEM).

Figg. 41-43. Differenziazione dei tre tepali esterni

checircondano l'apice floreale triangolare. Fig. 44.Differenziazione del secondo tepalo, con un tepaloleggermente anticipato rispetto agli altri due.

Fig. 45. Inizio dei tre tepali esterni e dei tre tepalimediani e del primo tepalo del verticillo interno.

Figg. 46-48. Differenziazione del terzo tepalo e deglistami.

Fig. 49. Iniziazione acropeta degli stami. In questafase l'apice floreale raggiunge la massima altezza ediametro.

Fig. 50. Differenziazione dei carpelli, con primordicarpellari più grandi di quelli degli stami.

Fig. 51. Differenziazione dei carpelli, che mostra iprimordi dei carpelli avviati alternativamente e in serie di quattro o cinque.

Fig. 52. Stadio più vecchio. Abbreviazioni: c=carpo; f=apice floreale; s=stame; t1=tepalo delprimo verticillo; t2=tepalo del secondo verticillo; t3=tepalo del terzo verticillo. Tutte lebarre=100 lm

Follicolo semplice

Frutto aggregato di follicoli

Liriodendron tulipifera L.

Samara semplice e aggregato di samare

Lauraceae

Alberi o arbusti

• Foglie alterne e spiralate, semplici, intere, normalmente penninervie, stipole assenti
• cellule sferiche contenenti olii eterei (terpenoidi aromatici), tannini e alcaloidi
• Fiori bisessuali o unisessuali (piante dioiche)
• Antere con microsporangi nettamente separati da connettivo sviluppato
• Frutto: drupa

Laurus nobilis L. Alloro

L'alloro è una pianta dioica che porta cioè fiori maschili e fiori femminili su piante separate.

L'unisessualità è dovuta a fenomeni evolutivi di aborto a partire da fiori inizialmente completi.

Nei fiori femminili infatti sono presenti 2-4 staminoidi (cioè residui di stami non funzionali).

Frutto: drupa

Stami maschili con appendici nettarifere e apertura mediante valve.

Modo di presentazione del polline e le sue varie fasi: Solo le cellule delle valve dell'antara presentano uno strato meccanico sotto l'epidermide. A maturità, lo strato è costituito da cellule morte con