Botanica - Appunti per il primo anno di scienze biologiche

CONIFERE

sono il gruppo più abbondante di gimnosperme viventi. Si sono originate nel Carbonifero e il loro

declino inizia con la comparsa delle angiosperme. Comprendono solo specie legnose perenni, per lo

più arboree ma anche arbustive. Possono presentare RAMIFICAZIONE MONOPODIALE con

fusto centrale dominante ed una ramificazione a palchi di solito regolare o RAMIFICAZIONE

SIMPODIALE in cui la gemma apicale si blocca e una gemma laterale diventa dominante.

Le foglie sono nella gran parte dei casi aghiformi o squamiformi, spesso disposte a spirale o a volte

opposte o in verticilli. Sono spesso riunite in fascetti su rami accorciati chiamati brachiblasti come

nei larici o nei pini. La maggior parte sono sclerofille (rigide e coriacee), sempreverdi. Hanno legno

omoxilo come tutte le gimnosperme. Nelle foglie e nel legno secondario si hanno canali resiniferi

che secernono resina.

Sono chiamate conifere perché nella maggior parte dei casi presentano delle strutture riproduttive

specializzate e complesse chiamate coni (strobili) che con la loro struttura proteggono semi e ovuli

e facilitano la dispersione. Il tasso e altre poche specie invece presentano come dei piccoli coni

ridotti che portano gli ovuli, con struttura a coppa che prendono il nome di arilli.

Sono sia monoiche che dioiche e gli strobili sono sempre unisessuali. Gli strobili femminili sono

costituiti da un asse che porta brevi germogli modificati che prendono il nome di squame ovulifere e

al di sotto di ogni squama vi è una brattea copritrice che protegge gli ovuli. Esse possono essere

libere o più o meno fuse con la squame ed hanno entrambe forma variabile nei diversi taxa. I coni

maschili sono semplici, sempre in posizione ascellare o terminale su rami brevi e sono costituiti da

macrosporofilli squamiformi che portano sporangi. Dopo la dispersione del polline, che avviene

sempre ad opera del vento, i coni cadono. Al momento dell'impollinazione le squame femminili si

aprono per favorire il contatto tra il polline e la goccia di impollinazione. Alcuni granuli hanno delle

sacche aerifere utili per il galleggiamento nella goccia e per orientare nel modo più adatto i granuli

stessi per la germinazione. L'arrivo del granulo pollinico stimola la meiosi dell'ovulo e si forma

l'endosperma primario. Contemporaneamente il granulo pollinico germina accrescendosi con il

tubetto pollinico verso l'ovulo. Si formano due cellule spermatiche non flagellate che raggiungono

l'ovocellula: possono venire fecondate anche più ovocellule di più archegoni e si possono sviluppare

più embrioni che in genere muoiono e ne resta solo uno vitale. Tra impollinazione e maturazione dei

semi può passare anche un anno e mezzo. Quando i semi sono maturi gli strobili femminili sono

lignificati e più grandi di prima e le squame si aprono per consentire la dispersione dei semi.

-Cupressacee= questa famiglia comprende alberi e arbusti con tronco con corteccia fibrosa, foglie in

genere persistenti, semplici, alterne, opposte o verticillate, aghiformi o squamiformi e strettamente

appressate. Sono tutte monoiche a parte una. Gli strobili maschili sono costituiti da microsporofilli

opposti o disposti a spirale e producono polline privo di sacche aerifere. I coni femminili presentano

squame in genere persistenti, a forma di scudo (peltate) o appiattite saldate alle brattee. Nel genere

juniperus (ginepro) le squame sono carnose e gli strobili assomigliano ad una bacca ma non lo sono.

I semi presentano ali.

-pinaceae=esse sono divise in Abietoideae e Pinoideae. Sono alberi con chioma di varia forma, più

raramente si hanno arbusti, con canali resiniferi nelle foglie e nel legno. La maggior parte presenta

una ramificazione con asse centrale ben definito e rami centrali più piccoli. Le foglie sono semplici

da lineari a aghiformi, alterne, sono sessili o brevemente picciolate o riunite in fascetti. Sono tutte

monoiche e sempreverdi a parte due generi. Gli strobili maschili sono in genere piccoli di colore

giallo o rossiccio, hanno microsporofilli a simmetria bilaterale, disposti a spirale che portano due

microsporangi ciascuno. I granuli pollinici hanno sacche aerifere. I coni femminili, chiamati pigne,

che maturano in 1-2 anni hanno squame e brattee con disposizione spiralata, ogni squama porta due

ovuli.

GNETOFITE

mostrano caratteri delle conifere come i semi racchiusi in un ovario e caratteri delle angiosperme

come la presenza di trachee nel legno, strutture simili a fiori e doppia fecondazione con la

formazione quindi di un endosperma secondario. Inoltre i tegumenti ovulari sono prolungati per la

cattura del polline e formano una specie di stigma. Hanno legno eteroxilo.

ANGIOSPERME

Esistono 3 diverse teorie su come si sarebbero originate le angiosperme: teoria pseudantica secondo

cui sarebbero derivate dalle conifere, la teoria eudantica secondo la quale deriverebbero da un

gruppo estinto di gimnosperme o da un progenitore comune, le Cycadeoidales, ed infine la teoria

polifiletica secondo cui si sarebbero originate da più gruppi di gimnosperme o di pteridosperme.

Infine esiste una quarta teoria o teoria della transizione-combinazione, che è più recente e prevede si

sarebbero evolute lentamente tra le pteridofite del giurassico che avevano dei carpelli, in cui era

comparsa la doppia fecondazione e si erano avuti i primi fiori con perianzio.

Corrispondono all'oltre 80% delle piante terrestri e sono il gruppo più vasto e diversificato.

Presentano legno eteroxilo dove trachee, tracheidi, fibre e cellule parenchimatiche si trovano

disposte nelle proporzioni più adatte a garantire la miglior efficienza del tessuto. Presentano inoltre

floema con cellule compagne associate ai tubi cribrosi, la presenza di fiori, gli ovuli sono racchiusi

in un contenitore specializzato, ovvero nell'ovario, che è formato da carpelli che poi danno origine

al frutto ed infine è presente la doppia fecondazione con formazione di endosperma secondario con

corredo cromosomico triploide. Si ha una riduzione generale dei gametofiti: quello maschile al

momento della liberazione è costituito da solo 3 cellule, mentre quello femminile, o sacco

embrionale, è quasi sempre costituito da 7 cellule (ovocellula circondata da due cellule sinergidi al

polo micropilare, 3 cellule antipodali e una cellula con due nuclei polari al centro). In particolare

questi due nuclei polari si uniranno ad un gamete maschile e daranno origine all'endosperma

secondario. Il tessuto di riserva per l'embrione si forma solo dopo che è avvenuta l'unione tra i due

gameti e questo comporta un risparmio energetico per la pianta.

Il fiore è in sostanza un germoglio a crescita determinata, con internodi accorciati e nodi che

portano verticilli di foglie specializzate: sepali e petali che costituiscono il perianzio sterile e stami

(microsporofilli) e carpelli (macrosporofilli) che costituiscono la parte fertile. Nell'evoluzione si

sono avute diverse modifiche degli apparati fiorali, in particolare: riduzione del numero degli

elementi fiorali, numero fisso anziché variabile dei pezzi fiorali, da disposizione spiralata a

disposizione in verticilli dei vari pezzi fiorali, da fiori con elementi tutti liberi a fiori con elementi

saldati tutti o allo stesso verticillo o a verticilli contigui, fiori da simmetrie raggiata (attinomorfi) a

simmetria bilaterale (zigomorfi) ed infine da fiori con tutti i verticilli a fiori con alcuni verticilli

mancanti.

I fiori entomogami sono quelli in cui il trasporto dei granuli è affidato agli insetti e presentano

strutture colorate, appariscenti e profumate, mentre quelli anemogami in cui il vento è il vettore del

polline si assiste ad un adattamento dei vari pezzi fiorali per facilitare l'impollinazione.

Le angiosperme vengono divise in monocotiledoni e dicotiledoni.

FIORE

Androceo formato dall’insieme degli stami e Gineceo (o pistillo) formato da uno o più carpelli. Gli

stami (microsporofilli) sono formati da un filamento ed in cima è presente l' antera formata da due

camere contenente ognuna due sacche polliniche, in cui è contenuto il polline. Gli stami possono

essere liberi o saldati a formare filamenti. Si dicono perciò monoadelfi se formano un unico tubo,

diadelfi se formano due gruppi e poliadelfi se formano molti gruppi. Se sono tutti della stessa

lunghezza si dicono omodinami, didinami se sono 4 di cui 2 lunghi e 2 brevi ed infine tetradinami

se sono 6 di cui 4 lunghi e 2 corti. All'interno dell'archeosporio si differenzia il tappeto: struttura

nutritiva, regolatoria e coadiuvante la dispersione del polline. Presenta un'intensa attività

metabolica, con produzione di varie sostanze usate dai microsporociti. Si hanno il tappeto parietale

(secretorio o ghiandolare) e il tappeto ameboide (periplasmodiale o invasivo). Il tappeto produce

l’enzima CALLASI(β-1,3-glucanasi) e partecipa alla sintesi di sporopollenina. Esso produce il

pollenkitt (lipidi e carotenoidi derivanti dalla degenerazione del tappeto prima della deiscenza

dell’antera), per aderire ad animali e/o allo stigma. Uno volta che il granulo pollinico è maturo si

individua una complessa parete che è lo sporoderma. Esso è costituito da : esina(sexina e nexina)

che dà le caratteristiche ornamentazioni del polline e è presente la sporopollenina, intina di natura

pectocellulosica.

Il pistillo ha la forma a fiasco ed è formato da: stigma, che è l'apertura da cui entra il polline, stilo

che è la parte allungata del pistillo e può essere aperto (ha un canale ripieno di mucillagini) o chiuso

(che ha la porzione centrale costituita da cellule di tessuto di trasmissione) e dall'ovario. Esso può

essere apocarpico se presenta carpelli (foglie modificate con funzione riproduttiva) separati o

sincarpico se presenta carpelli uniti tra loro. Inoltre può essere plurioculare o unioculare a seconda

che i vari ovari siano saldati insieme o meno. L'ovario inoltre può essere supero (i pezzi fiore sono

sullo stesso livello dell'ovario), infero(l'ovario è situato sotto i vari pezzi fiorali) o semi-infero. Il

fiore di conseguenza sarà ipogino, epigino o perigino. La megaspora va incontro a tre successive

divisioni mitotiche che danno origine a una struttura (sacco embrionale) all’interno della quale sono

individuabili 7 cellule e 8 nuclei aploidi, che hanno nomi differenti e sono collocate in posizione

diversa. Si hanno due cellule sinergidi al polo micropilare che svolgono la funzione di nutrire il

sacco embrionale (inizialmente non si distinguono dalla cellula uovo ma poi sviluppano l'apparato

filiforme), la cellula uovo posta al di sotto di esse e aderisce lateralmente al sacco embrionale, è

fortemente polare infatti il nucleo si trova nella porzione calazale ed è l'unica cellula del sacco

embrionale a non essere metabolicamente attiva; sotto si ha a cellula centrale binucleata che un