Botanica sistematica

LEPTOIDI

L’insieme dei leptoidi viene detto LEPTOMA = trasporto di fotosintati

Cellule vive allungate con le estremità rigonfie (cellule a tibia).

• Pareti longitudinali più spesse.

• Pareti trasversali ricche di plasmodesmi, per la conduzione di sostanze elaborate.

•

E’ presente un tessuto di sostegno, chiamato STEREOMA, costituito da stereidi (cellule allungate con pareti

ispessite di natura cellulosica), cellule che servono sia per il sostegno che per il trasporto.

CICLO VITALE

Alternanza di generazione gametofitica (n) e sporofitica (2n), CON DOMINANZA DELLA FASE

GAMETOFITICA.

Ma anche :

Riproduzione vegetativa = frammentazione di qualsiasi parte del gametofito.

Ciclo di tipo dioico : ci sono due

diversi gametofiti →

sia gemetofito maschile che

femminile

Sul gametofito ci sono i gametangi : sul gametofito maschile ci saranno gli anteridi che sono raggruppati

sempre in posizione apicale (in alcuni casi laterale); per quanto riguarda il gametofito femminile, sempre in

posizione apicale ci sono gli archegoni.

Una volta che lo spermatozoide è entrato e va a fecondare la cellula uovo, si forma lo zigote che rimane

protetto all’interno dell’archegonio.

Lo zigote va incontro a mitosi e forma un vero e proprio embrione.

Lo sporofito si sviluppa proprio a livello di gametofito femminile.

A seguito di divisioni l’embrione si differenzia in un giovane sporofito.

Lo sporofito a maturità libererà delle spore (meiospore – aploidi) che andranno a germinare e a formare una

struttura detta PROTONEMA. Questo protonema è una struttura filamentosa dal quale si differenzieranno

delle gemme che daranno poi origine al gametofito.

Il protonema è simile ad un’alga ma con pareti trasversali oblique e numerosi cloroplasti.

Questo protonema si ancora attraverso la parte inferiore.

Nella parte superiore va a differenziare delle strutture dette GEMME.

La gemma poi si divide e andrà a formare le varie strutture del gametofito (fusto e foglie).

A maturità si sviluppano sul fusticino i gametangi : maschili (anteridi) e femminili (archegoni) che

produrranno spermatozoidi e cellula uovo.

La posizione dei gametangi varia a seconda delle specie.

! A volte i gametangi maschili si trovano all’apice della pianta in una posizione favorevole. Quando piove

vengono portati giù.

SPOROFITO

Si origina sul gametofito

• Ha una elevata attività fotosintetica iniziale

• Possiede una vera epidermide

• Organizzazione interna con idroidi e leptoidi

• A maturità perde la capacità di fotosintetizzare (cambia colore)

•

La parte basale dove c’era la cellula uovo che è stata fecondata, si è formato lo zigote e poi

l’embrione. La prima cellula embrionale che si è divisa attraverso una divisione trasversale, ha

dato origine per quanto riguarda la parte bassa a un piede che rimane all’interno dell’archegonio

che è proprio il punto di contatto dello sporofito con il gametofito, e attraverso di esso verrà

alimentato.

La cellula che sta sopra al piede ha dato luogo a un peduncolo detto seta che all’apice porta

una capsula che può avere un cappuccio detta caliptra.

La capsula è chiusa da un opercolo, in sezione trasversale possiamo notare una parte esterna costituita da

cellule sterili, una parte centrale detta columella e una parte interna costituita da spore che derivano da

cellule che vanno incontro a meiosi e formano tetradi di spore.

Nella parte dell’opercolo ci sono una serie di denti che costituiscono il peristomio. I denti possono essere

raggruppati in due diverse file: denti più esterni e denti più interni con funzione di tenere chiusa la capsula.

Nel momento in cui le spore sono pronte (quando il clima è secco) si forma un’apertura attraverso i denti per

cui vengono portate fuori.

ECOLOGIA

I muschi non hanno organi per assorbire o per conservare l’acqua → mancano di radici.

Le foglioline hanno solo una incompleta cuticola nella pagina superiore.

STRATEGIE DI COMPENSAZIONE

insediamento in luoghi perennemente umidi (assorbono acqua da tutta la piantina).

• insediamento in luoghi in cui l’acqua è presente almeno allo stadio di vapore.

• capacità di perdere acqua molto rapidamente senza subire danni (rimangono in uno stato di vita

• latente) es. Sfagni

capacità di rapido assorbimento dell’acqua quando questa torna ad essere disponibile, con ripristino

• delle funzioni metaboliche in pochi minuti.

! I muschi disidratati sono eccezionalmente resistenti alle temperature molto alte e molto basse e ai raggi

ultravioletti.

Vivono ovunque ad eccezione dei mari e dei deserti.

Massima diffusione negli ambienti umidi (sottobosco o nebbiose foreste tropicali).

Esistono specie che sopportano la siccità anche per lunghi periodi (fino a 14 anni).

In questo caso entra in quiescenza tutta la piantina.

Non esistono organi specializzati per la sopravvivenza nelle stagioni sfavorevoli.

Essendo poco esigenti possono sostituirsi ai licheni nei terreni da colonizzare → ecologicamente importanti

I pulvini muscinali con il loro progressivo ingrandimento e con l’accumulo di pulviscolo atmosferico creano le

condizioni per un successivo insediamento di altra vegetazione.

I muschi costituiscono un fattore di primaria importanza nell’assorbimento dell’acqua piovana:

Riducono o eliminano il ruscellamento e la conseguente erosione del terreno

• Cedono progressivamente al terreno l’acqua trattenuta, questo rimane più a lungo umido con

• vantaggio per il resto della vegetazione (migliore approvvigionamento idrico delle loro radici)

MARCHANTIOPHYTA (epatiche)

Phylum non tanto grosso, con un numero limitato di specie.

Phylum di circa 5200 specie.

Piante di piccole dimensioni.

Generalmente fogliose (molto simile ai muschi) o tallose.

Per quanto riguarda la struttura, alcune sono estremamente simili ai muschi, ma con sporofito meno

sviluppato. Anche in questo caso lo sporofito sempre completamente dipendente dal gametofito.

Il phylum viene generalmente suddiviso in due classi in base alle caratteristiche del gametofito : una classe

con forme di tipo foglioso, l’altra classe con forme di tipo talloso.

Il nome MARCHANTIOPHYTA è stato affiancato ad un altro nome “EPATICHE” (già dal IX secolo) in quanto

questi organismi hanno una morfologia del gametofito che ricorda la forma laminare lobata del fegato,

inoltre si pensava che l’aspetto di questo organismo, fatto a forma di fegato, potesse avere delle proprietà

terapeutiche nelle patologie di tipo epatico.

Epatiche fogliose

Gruppo molto eterogeneo (4000 specie).

Assomigliano molto ai muschi

Le foglioline sono sottili su un esile fusticino : generalmente due file di foglie di uguali dimensioni, in un

unico piano, e una terza di foglie più piccole più in basso.

Nelle forme prostrate la fila inferiore può mancare o essere sostituita da rizoidi.

Mancano tessuti di tipo conduttore e manca la nervatura mediana nelle foglioline.

Epatiche tallose

• Semplici → talli appiattiti (NASTRIFORMI). Hanno la caratteristica di avere tessuti indifferenziati.

• Complesse → talli spessi (STRATIFICATI).

Sono molto meno somiglianti ai muschi.

Caratteristiche

La parte inferiore del tallo porta dei rizoidi che hanno la funzione di adesione al substrato.

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Nella parte superiore sono presenti camere aerifere per una facile diffusione della CO2 e del vapore acqueo.

Si osserva una porzione superiore o PARENCHIMA CLOROFILIANO di colore verde, e una porzione

inferiore del tallo o PARENCHIMA IALINO di colore bianco/ialino, con funzione di trasporto, deposito delle

sostanze. Questo vuol dire che la parte verde è piena di cloroplasti (= porzione fotosintetizzante, mentre la

parte bianca non fotosintetizza.

p.te superiore-------------------→

p.te inferiore --------------------→

Epidermide è provvista di cuticola e interrotta da pori.

Quindi nella parte superiore ci sono dei pori (che non sono stomi) con forma a botticella : più stretti sopra e

anche sotto, più larghi nella parte mediana.

Sono costituiti da una fila di 4-5 cellule impilate l’una sull’altra e le due cellule più in basso sono solitamente

più avvicinate. Quindi quando hanno la necessità di far entrare acqua o CO2, le due cellule che stanno sotto

si spostano leggermente, nel momento in cui la situazione non è favorevole si avvicinano.

Parenchima clorofiliano ----------------→

Parenchima ialino -----------------------→

Gametofito

Il gametofito si sviluppa direttamente dalle spore.

In alcuni generi dalla germinazione di una spora si origina un piccolo protonema laminare o filamentoso che

sviluppa il gametofito.

I gametofiti possono essere bisessuali o unisessuali (→ sul gametofito si sviluppano anteridi e archegoni).

In Marchantia polymorpha (epatica tallosa) gli anteridi e gli archegoni si sviluppano su strutture specializzate,

GAMETANGIOFORI.

In Marchantia ci sono gametofiti unisessuali.

- Nel caso dei gametofiti maschili si svilupperanno dei rami anteridiofori (a forma di disco supportato da un

peduncolo . A livello del disco vengono prodotti gli anteridi).

Queste strutture sono caratterizzate da cellule sterili che avvolgono i gameti.

(Le cellule fertili sono dentro e rivestite da cellule sterili).

- Nel caso dei gametofiti femminili si sviluppano dei rami archegoniofori (a forma di ombrello) da cui si

sviluppano archegoni.

Gli archegoni sono costituiti sempre da una zona ventrale (zona più larga) dalla quale si sviluppano delle

cellule distribuite lungo una struttura tubulare che sono le cellule del canale del collo. Proprio a livello del

ventre verrà prodotta la cellula uovo.

Come nel caso dei muschi, queste cellule del canale del collo, quando la cellula uovo è matura, si disgregano

e producono una sostanza che attrae verso di sé gli spermi

In Frullania gli anteridi si trovano nell’ANDROECIO, formato da un corto ramo laterale con foglie modificate.

CICLO VITALE

Alternanza di generazione gametofitica (n)e sporofitica (2n), ETEROMORFICHE, con dominanza della fase

gametofitica.

Una volta che avviene la fecondazione, si forma lo zigote che è sempre in contatto con il gametofito

femminile (dal quale trae nutrimento attraverso cellule transfer cells localizzate a livello del piede dello

zigote).

! Il piede è la parte di contatto tra lo sporofito e il gametofito femminile.

Si svilupperanno una seta e una calipta (strato più esterno di cellule che proteggono lo sporangio).

Nello sporangio vengono prodotte delle spore di tipo aploide ma anche delle strutture filamentose chiamate

elateri → strutture diplo