Botanica Generale - Parte IV - La Riproduzione

°RIPRODUZIONE NELLE ANGIOSPERME

Le piante a fiore possono utilizzare anch’esse propagazione vegetativa e riproduzione

sessuale.

PROPAGAZIONE VEGETATIVA

La progenie si forma quando in un individuo preesistente si separano determinati

organi o parti di essi.

Molte piante presentano strutture specifiche per la propagazione vegetativa. Nel caso

si tratti di un fusto o di sue modificazioni si distinguono:

Rizoma – fusto che cresce orizzontalmente sottoterra.

Tubero – Porzione di fusto sotterraneo ingrossata che sviluppano nuovi organismi a

partire da gemme presenti su questo fusto.

Cormo – fusto sotterraneo con gemme. La morte del cormo parentale permette alle

gemme ascellari di svilupparsi in nuovi cormi indipendenti.

Stolone – fusto aereo che corre lungo la superficie del terreno dotato di lunghi

internodi. Lungo lo stolone si differenziano gemme che si sviluppano in nuove piante

alla morte dello stolone.

Pollone – fusto aereo sviluppato da gemme avventizie sulle radici o sul fusto. In

seguito ogni pollone può diventare indipendente dalla pianta originaria.

Se si tratta di gemme è possibile distinguere:

Bulbo – struttura ipogea costituita da una gemma portata da un fusto corto. Da

questo si possono sviluppare bulbilli ipogei che dopo la generazione parentale si

sviluppano.

Bulbilli epigei – gemme che si formano sul fusto aereo o all’ascella delle foglie e che a

contatto con il terreno generano radici avventizie sviluppandosi.

Esempi particolari di propagazione vegetativa:

viviparia – Alcune piante sono in grado di riprodursi a partire da porzioni di tessuti

meristematici presenti sulla punta delle foglie. Ad un certo punto dello sviluppo queste

foglie cadono ed emettono nuove radici che le rendono autonome.

Apomissia – fenomeno che consiste nella produzione di semi contenti embrioni

differenziati a partire dalla cellula uovo diploide.

LA RIPRODUZIONE SESSUALE

Implica due eventi, produzione di gameti aploidi e la loro unione (fecondazione).

Nelle angiosperme quest’ultimo processo avviene all’interno dell’ovulo, contenuto

nell’ovario, che ha come risultato finale la produzione del seme protetto dal frutto.

°IL FIORE

LA STRUTTURA DEL FIORE

Essendo l’evento più importante che caratterizza la vita di un organismo si sono

sviluppate svariate modalità di perfezionamento attorno al processo di riproduzione.

Nei vegetali il più eclatante adattamento a fine riproduttivo è quello costituito dal

fiore, tipica evoluzione delle angiosperme.

Hanno quasi sempre infatti funzione di attrarre animali impollinatori per favorire

l’incontro tra i gameti.

La struttura di base è simile ma si osserva elevata variabilità per quanto riguarda

forma colore e numero degli elementi del fiore. Questa variabilità fornisce spesso

caratteri fondamentali alla classificazione delle angiosperme.

Il fiore si sviluppa inizialmente da una gemma posta all’apice di un fusto con crescita

peduncolo fiorale

determinata. Nella maggior parte dei casi il termina in una

il ricettacolo,

porzione allargata, sulla quale sono inseriti dall’esterno verso l’interno

gli elementi fiorali e disposti concentricamente:

-sepali, calice

che formano il

-petali corolla

che formano

-stami androceo

che formano

-pistilli ginecoceo

che formano perianzio.

petali e sepali

L’insieme di forma il

Il numero degli elementi nei diversi verticilli (insieme degli elementi posti sopra il

ricettacolo) può variare notevolmente:

-nelle angiosperme dicotiledoni sono quattro o cinque elementi o loro multipli

-nelle angiosperme monocotiledoni sono tre o multipli di tre

Anche la simmetria fiorale è molto variabile, e se ne distinguono tre casi:

fiori attinomorfi simmetria raggiata)

- (a se esistono 2 o più piani di simmetria (iris,

ranuncolo ecc)

fiori zigomorfi simmetria bilaterale)

- (a se esiste un solo piano di simmetria che

divide il fiore in due parti speculari (basilico, bocca di leone ecc)

fiori asimmetrici

- se non è possibile individuare un vero e proprio piano simmetrico

(orchidee)

Alle volte il fiore può mancare di uno o più caratteri:

fiore sessile fiore nudo

se privo di peduncolo, se privo di calice e corolla.

I fiori che presentano (la maggior parte) sia organi sessuali maschili che femminili

ermafroditi

sono definiti (o monoclini o perfetti). In una piccola percentuale di

unisessuali

angiosperme si osservano fiori (o diclini o imperfetti).

Anche i fiori unisessuali all’inizio dello sviluppo presentano caratteri ermafroditi, ma

solo ad un certo punto dello sviluppo si verifica l’arresto di maturazione di uno dei due

apparati. staminifero,

Se il fiore porta solo stami è maschile e definito se solo pistilli è

pistillifero.

femminile o

Le specie con fiori unisessuali possono essere di due tipi:

monoiche – Portano sia fiori maschili che femminili sullo stesso individuo ma in fiori

separati.

Dioiche - Portano solamente il fiore maschile o il fiore femminile su di un singolo

individuo. poligame

Vi sono poi specie che portano sia fiori ermafroditi che unisessuali sullo

stesso individuo.

La variante dei fiori unisessuali si pensa possa essere stato un tentativo di

adattamento risultato troppo dispendioso a livello energetico e che non è riuscito a

svilupparsi nella maggior parte delle specie.

Varie parti del fiore possono essere modificate per la sintesi di sostanze atte ad

nettàri,

attrarre gli insetti impollinatori. Tra queste sostanze troviamo i sviluppati

alla base dei petali, degli stami e dei pistilli. Alle volte può essere presente una

corona.

specifica struttura secretoria chiamata infiorescenze.

Generalmente i fiori si presentano in gruppi riuniti chiamati

Anche all’interno delle infiorescenze esistono regole e meccanismi per massimizzare la

resa. I fiori infatti non si sviluppano tutti insieme ma in modo ordinato.

infiorescenza indefinita

Se la fioritura procede dal basso verso l’alto si parla di (o

racemosa), se inizia dall’alto e procede verso il basso o dal centro verso l’esterno si dice

definita (o cimosa).

GLI ELEMENTI FERTILI: ANDROCEO E GINECOCEO.

L’analisi della struttura del fiore ci permette di individuarne gli organi con la loro

caratteristica forma e funzione.

Androceo.

Formato da uno o più stami, costituisce la parte maschile del fiore. Ogni stame è

filamento,

formato da un porzione allungata, che sostiene l’antera. Questa è

sacche cellule

costituita da due (o logge polliniche). Le quattro logge contengono le

madri delle microspore, che dopo microsporogenesi e microgametogenesi

granuli di polline,

formeranno ovvero il gametofito maschile.

Durante la maturazione dell’antera si sviluppano anche una serie di tessuti sterili che

avvolgono il tessuto sporigeno:

epidermide

strato meccanico – formato da cellule con pareti lignificate e responsabile

dell’apertura dell’antera al momento di rilascio del polline.

Strato intermedio – tessuto che ha il compito di unire tra loro e al filamento

dell’antera le sacche polliniche.

Tappeto – riveste le sacche polliniche con funzione di protezione e nutrimento del

polline durante lo sviluppo.

Ginecoceo. carpelli,

Parte femminile del fiore costituita da una o più foglie modificate, i che a

pistilli.

seconda della disposizione ed organizzazione formano uno o più

Ciascun pistillo consiste di tre regioni sovrapposte:

Ovario – parte basale ingrossata del pistillo dove ospita e protegge un numero

ovuli.

variabile di

Stilo – Sottile collo che collega le altre due parti

Stigma – Forma e caratteristiche molto diverse, ha spesso papille in grado di

accogliere e far germinare granuli di polline.

L’ovulo si sviluppa in corrispondenza della placenta, particolare tessuto della cavità

funicolo,

carpellare che resta collegato ad essa tramite struttura allungata percorsa da

tessuto vascolare necessario per il trasporto di sostanze verso l’ovulo.

placentazione.

La disposizione degli ovuli nell’ovario è la Durante lo sviluppo gli

ovuli differenziano uno o due tegumenti, che avvolgono un tessuto parenchimatico

nucella,

chiamato che rappresenta il macrosporangio. I tegumenti si interrompono

micropilo,

solamente in corrispondenza del uno stretto canale per il passaggio del

tubetto pollinico. La parte dell’ovulo che si collega alla placenta tramite funicolo è

calazo.

definita

La fecondazione è l’evento che da inizio alla trasformazione dell’ovulo in seme e

dell’ovario in frutto, una struttura protettiva che ha spesso funzione di dispersione del

seme.

EVOLUZIONE DEGLI ELEMENTI FIORALI

Le angiosperme sono il gruppo di vegetali maggiormente diversificati.

Si ritiene che i fiori delle angiosperme siano delle evoluzioni di foglie e strobilo delle

gimnosperme (piante con ovuli esposti all’aria al momento dell’impollinazione, assenza

del carpello.).

Gli elementi fiorali potrebbero essere infatti derivati dallo strobilo delle gimnosperme

in seguito ad eventi di semplificazione e fogliarizzazione, per poi modificarsi attraverso

fenomeni di riduzione e fusione.

Una ridotta e più lineare complessità del fiore si crede perciò essere indice di maggiore

evoluzione.

Si considerano infatti primitivi i ginecei con molti carpelli (magnolie),e completamente

apocarpico),

separati tra loro (gineceo al contrario si considerano più evoluti i

ginecei in cui i carpelli sono tra loro concresciuti in modo da formare un unico pistillo

sincarpico).

(gineceo

°IL CICLO VITALE DELLE ANGIOSPERME

Tutte le piante terrestri hanno ciclo vitala aplo-diplonte.

Le angiosperme nelle forma che vediamo rappresentano la generazione sporofitica del

ciclo, che produce per meiosi due tipi di cellule, le microspore e le macrospore.

Tra le pteridofite ci sono alcuni taxa che producono spore non differenziate in micro e

isospore.

macro, chiamate microgametofito

Dopo poche divisioni mitotiche le due spore formano un (granulo di

polline) ed un macrogametofito, o sacco embrionale (gametofito femminile) che sono gli

elementi della generazione aploide con il compito di generare gameti.

Il microgametofito quindi, furante la microgametogenesi produce le cellule

spermatiche, mentre il macrogametofito in macrogametogenesi produce il gamete

femminile, nonché cellula uovo.

°MICROSPOROGENESI E MACROGAMETOGENESI

Ad un certo punto dello sviluppo fiorale le cellule madri delle microspore all’interno

delle sacche polliniche depositano tra la parete primaria ed il citoplasma uno strato di