Biologia - riproduzione

FECONDAZIONE E SVILUPPO DELL'EMBRIONE

Il polline penetra nell'ovulo attraverso il micropilo e germina producendo il tubetto pollinico che trasporta i nuclei spermatici (gameti maschili) alla cellula uovo. Quando i gameti si raggiungono, i due nuclei aploidi si appaiano e formano lo zigote, la prima cellula diploide del nuovo sporofito.

Dallo zigote si origina l'embrione che, a sviluppo ultimato, sarà formato da più cotiledoni che circondano l'apice vegetativo, da un ipocotile e da una radichetta connessa all'ipocotile nel colletto. L'embrione è immerso nell'endosperma primario (aploide) e circondato dai tegumenti dell'ovulo induriti a formare la struttura detta seme.

Quando un ovulo è pronto per l'impollinazione, un poro alla sommità dell'ovulo secerne una goccia mucillaginosa. Questa goccia verrà poi ritratta, trascinando così i granuli di polline rimasti lì intrappolati dopo essere.

stati trasportati dal vento. I granuli pollinici finiscono così in una camera interna all'ovulo: l'arrivo del polline induce le cellule dell'ovulo a svilupparsi (4 mesi). Il ramo elimina tutti gli ovuli che non sono stati impollinati. Anche i gametofiti maschili continuano la maturazione (grazie al tubetto pollinico che utilizza le risorse dell'ovulo). Quando l'ovocellula è matura si apre una breccia nella camera pollinica e la inonda di liquido: in quest'ambiente liquido ogni granulo pollinico rilascia due gameti maschili ciliati.

SEME NELLE GIMNOSPERME

Le gimnosperme sono state le prime nella scala evolutiva ad avere il seme per aumentare le possibilità di sopravvivenza (l'embrione è protetto da tessuti tegumentali). Il seme è costituito da tessuti tegumentali originati dall'evoluzione dell'ovulo, dall'endosperma primario (gametofito femminile) e dall'embrione diploide.

Sono possibili due casi:

- Seme

nudo: si sviluppa a contatto con il macrosporofito senza che sia in esso racchiuso o protetto- Seme protetto: si sviluppa all'interno del macrosporofito che conferisce protezione A maturità il cono femminile è ingrossato: macrosporofilli si dividono liberando i semi.Ciclo riproduttivo delle gimnosperme:

ANGIOSPERME

Il fiore delle angiosperme è costituito da una parte sterile con funzione vessillare, da una parte femminile (gineceo) e una maschile (androceo) e viene differenziato a partire dall'apice vegetativo.

La parte sterile è detta involucro fiorale ed è costituita da petali uniti a formare la corolla e da sepali uniti a formare il calice.

In funzione della conformazione di calice e corolla si distinguono perianzio che presenta calice e corolla separati e perigonio che presenta calice e corolla non differenziati, in questo caso si parla di tepali fiorali.

In funzione della tipologia di involucro si possono distinguere diverse tipologie fiorali:-

Aclamidati: senza involucro fiorale

Aploclamidati: l'involucro fiorale è costituito solo da tepali (perigonio)

Diploclamidati: costituito da due involucri fiorali, si parla di:

• Omoclamidati: due involucri uguali (perigonio)
• Eteroclamidati: due involucri diversi

Il calice, invece, è costituito da sepali di colore verde ed è la serie più esterna degli elementi del fiore, anche gli elementi del calice possono essere separati o fusi tra loro.

Quando i petali o sepali sono portati singolarmente la corolla/calice si definisce diali-petala/sepala, mentre quando sono fusi si definisce gamo-petala/sepala.

La corolla può presentare i petali fusi in particolari conformazioni:

• Corolla bilabata: labbro superiore di due petali saldati, labbro inferiore di tre petali (simmetria bilaterale)
• Corolla papillionata: petalo superiore detto vessillo e petali laterali chiamati ali, petali inferiori detti carena (simmetria bilaterale)

Il calice può essere sia

porta i microsporangi. Gli stami sono costituiti da una parte assile con alla sommità la struttura deputata alla produzione del polline, detta antera. In funzione del numero di stami si parla di androceo staminoide, monoandro, diandro, poliandro. Quando sono più di uno, gli stami, possono fondersi a formare un unicotubulo (monoadelfo), due tubuli (diadelfo) o più (poliadelfo). Nello stesso fiore si possono trovare stami di lunghezze differenti quindi si parla di didinamo (2 lunghezze), tetradinamo (4 lunghezze) o omodinamo (stessa lunghezza). Androceo didinamo androceo tetradinamo

ANTERE Le antere collocate alla sommità degli stami sono costituite da due teche collegate da tessuto connettivo, ogni teca origina una o più sacche polliniche (microsporangi) dove si differenziano i granuli pollinici (microspore) tramite meiosi. Le antere si saldano e si riaprono per consentire la fuoriuscita del polline. Si possono avere diverse tipologie di antere:

- Basifisse:

impiantate al filamento per la base

Dorsofisse: impiantate sul dorso

Ventrifisse: impiantate sul ventre

Apicifisse: impiantate all'apice

Sviluppo del gameto maschile: nella sacca pollinica all'interno dell'antera sono presenti le microsporocisti da cui per meiosi si ottengono le microspore che per mitosi producono endina ed esina tipiche del granulopollinico (gametofito maschile immaturo). Il gametofito matura sullo stigma e per mitosi genera due nucleispermatici.

POLLINE

• Monadi se i granuli sono singoli
• Diadi e tetradi se sono a gruppi di 2 o 4
• Poliadi se sono in massule

COPERTURE

• Colpati se le aperture hanno forma di fessura
• Porati se le aperture sono isodiametriche
• Colpoporati se esistono entrambi i tipi

PREGAMIA

Nelle Angiosperme è l'insieme degli eventi che hanno inizio con l'arrivo del polline sullo stigma e terminano con la singamia, la fecondazione vera e propria.

Se il polline è compatibile durante la pregamia avvengono:

• contatto
impollinazione, come petali e sepali. Il polline prodotto è leggero e facilmente trasportato dal vento. o Impollinazione entomogama: insetti. I fiori che si avvalgono di questa tipologia di impollinazione sono caratterizzati da colori vivaci, profumo e nettare per attirare gli insetti impollinatori. Il polline prodotto è appiccicoso e si attacca al corpo degli insetti durante la visita ai fiori. o Impollinazione ornitogama: uccelli. Alcuni fiori sono adattati per essere impollinati da uccelli, che si nutrono del nettare e trasportano il polline da un fiore all'altro. o Impollinazione idrogama: acqua. Alcune piante acquatiche si avvalgono di questa tipologia di impollinazione, in cui il polline viene trasportato dall'acqua. Una volta che il polline raggiunge l'ovulo, avviene la fecondazione e si forma il seme.diffonde il polline? La diffusione del polline avviene attraverso diversi meccanismi: 1. Impollinazione anemogama: il polline viene trasportato dal vento. Questo tipo di impollinazione è comune nelle piante che producono fiori piccoli e poco appariscenti. Il polline è leggero e può essere trasportato per lunghe distanze. 2. Impollinazione idrogama: il polline viene trasportato dall'acqua. Questo tipo di impollinazione è limitato ad alcune piante acquatiche. I fiori maschili maturi vengono trasportati dall'acqua fino ai fiori femminili. 3. Impollinazione zoogama: il polline viene trasportato dagli animali pronubi o impollinatori. Questo tipo di impollinazione può coinvolgere diversi tipi di animali: - Entomogama: insetti pronubi. Il fiore mette in atto strategie per attirare gli insetti pronubi, come trappole fiorali o percorsi obbligati. Queste strategie possono riguardare la morfologia del fiore che favorisce solo alcune specie o il periodo di apertura dei fiori che coincide con il periodo di massimo sviluppo dei pronubi. Inoltre, i fiori possono produrre colori ed odori per attrarre insetti in funzione della loro alimentazione abituale. - Ornitogama: uccelli. Alcune piante sono adattate per essere impollinate dagli uccelli. I fiori possono avere forme particolari o produrre nettare per attirare gli uccelli pronubi. - Chirotterogama: piccoli mammiferi. Alcune piante sono adattate per essere impollinate dai piccoli mammiferi, come i pipistrelli. Anche in questo caso, la morfologia del fiore è adattata alla morfologia dell'impollinatore. In generale, la diffusione del polline è fondamentale per la riproduzione delle piante, permettendo il trasferimento del materiale genetico da un fiore all'altro.

Per evitare l'autofecondazione, la pianta mette in atto meccanismi come:

• Autosterilità: metaboliti prodotti dalla pianta stessa impediscono la germinazione del proprio polline
• Dicogamia: gli stami ed il pistillo dello stesso fiore maturano in tempi diversi
• Ercogamia: la posizione relativa di stami e pistilli non permette al polline di cadere sullo stigma dello stesso fiore

Organi femminili

Li organi femminili sono portati all'interno del gineceo e sono costituiti dal pistillo costituito da una parte basale più tozza chiamata ovario, ed una parte apicale allungata chiamata stilo e termina con lo stimma.

Lo stimma deriva da una foglia carpellare che si è richiusa su se stessa racchiudendo uno o più ovuli. In funzione del numero di carpelli rispetto al numero di ovari si parla di:

• Apocarpico: ogni carpello forma un ovario, per ogni fiore ci sono molti pistilli
• Sincarpico: più carpelli uniti a formare un unico ovario pluricellulare

uniloculare- Monocarpico: formato da unico pistillo costituito da unico carpello

L'ovario è la parte del gineceo che contiene i macrosporangi, la forma che ha il fiore completo determina irapporti tra ovario e altre parti sterili del fiore:

• Ovario supero → fiore ipogino: ovario sopra ai petali
• Ovario infero → fiore epigino: ovario sotto ai petali
• Ovario seminfero → fiore perigino: ovario a metà

Il gametofito femminile si forma dopo tre divisioni mitotiche a carico del nucleo aploide della macrospora,otto cellule di queste si dispongono in base ai ruoli:

• 2 sinergidi: disgregate da arrivo tubetto pollinico
• Cellula uovo: fecondata da lo zigote
• 2 nuclei polari: fusi con il nucleo spermatico forma l'endosperma secondario
• Cellule antipodali: austori per utilizzo sostanze di riserva

L'ovulo è il macrosporangio rivestito da uno o più