Botanica Sistematica - Appunti Prima Parte

Introduzione

La botanica sistematica si occupa di organizzare l'insieme dei vegetali in un sistema secondo una struttura logica. I sistemi partono da un livello elementare (specie) per passare a livelli più complessi (genere, famiglia ecc...). La tassonomia si occupa di identificare le piante e classificarle. Taxon: ogni gruppo sistematico indipendentemente dal suo rango (specie, genere, famiglia...). Si formano quindi i sistemi tassonomici.

Negli erbari antichi le specie erano disposte in ordine alfabetico, non si conservava il campione ma veniva raffigurato. La mandragora è una pianta il cui apparato radicale ha forma antropomorfa. Caesalpino propone campioni in erbari essiccati ed è il primo sistema gerarchico di 1500 specie in 20 classi. Allievo di Caesalpino fu Castelli, che fondò il primo orto botanico di Messina e lo divise in 14 aiuole con piante di frutti simili.

Il contributo di Linneo e Darwin

Linneo è il primo teorico della sistematica e utilizzò un sistema fenetico, cioè basato sull'analisi del fenotipo detto aperto perché ha dato regole per poter inserire e includere nuove specie. Egli utilizzò il numero di pistilli visibili e di stami per classificare, fondando il sistema dicotomico, utilizzato ancora oggi.

Darwin introdusse la variabilità casuale (mutazioni genetiche) e l'importanza della selezione naturale, ovvero la sopravvivenza del più forte. La specie è l'unità tassonomica di base della biologia.

Definizioni di specie

Si dice morfospecie o specie morfologica un insieme di individui feneticamente simili fra loro più che con gli altri organismi. La specie biologica è invece un insieme di popolazioni che sono tra loro interfertili e isolate riproduttivamente dalle altre e che possono dare prole a sua volta feconda.

Le barriere di intersterilità non sempre si formano e la graduale evoluzione della specie può portare all'interfecondità della specie. Non esiste una definizione unica di specie perché non è rigida e fissa ma cambia nel tempo.

Sistema binomiale di Linneo

Grazie a Linneo si comincia ad utilizzare il sistema binomiale in latino, la prima parola indica il genere e si scrive SEMPRE con la lettera maiuscola, la seconda parola è un epiteto specifico e si scrive SEMPRE con la lettera minuscola, il tutto seguito dal nome dell'autore che l'ha classificata per prima e l'anno in cui è stata classificata. Il binomio ha validità solo se viene descritto in latino e depositato in un erbario e si dice campione-tipo della specie.

La classificazione secondo Linneo segue dunque questo schema, e per quanto riguarda la nomenclatura avrà tali desinenze:

• Divisione o Phylum: -phyta;
• Classe: -psida;
• Ordine: -ales;
• Famiglia: -aceae;
• Genere: il nome che è stato scelto;
• Specie: il nome del genere più l'epiteto specifico;

Dunque prendendo come esempio la specie Magnolia obovata, la classificazione è la seguente:

• Divisione o Phylum: Magnoliophyta
• Classe: Magnoliopsida
• Ordine: Magnoliales
• Famiglia: Magnoliaceae
• Genere: Magnolia
• Specie: Magnolia obovata

Meiosi e mitosi nelle piante

Una cosa fondamentale da ricordare sempre quando si studiano i cicli vitali di briofite e pteridofite è questa: la meiosi riduce a metà il numero cromosomico, quindi da 2n (organismo diploide) si passa a n (organismo aploide). La mitosi invece mantiene tale il numero cromosomico, quindi da un organismo diploide si passa ad un organismo sempre diploide, da un organismo aploide si passa ad un organismo sempre aploide.

Dunque:

• Le spore sono sempre aploidi e danno origine al gametofito che è pure aploide;
• Il gametofito aploide si accresce per mitosi e produce i gameti anch'essi aploidi, che unendosi però danno origine allo sporofito diploide;
• Lo sporofito si accresce per mitosi e dà origine alle spore che sono aploidi perché prodotte per meiosi.

Capitolo 1: Le Briofite

Le briofite sono le prime piante terrestri ma che, per riprodursi, hanno ancora bisogno del mezzo acquoso. Non differenziano veri tessuti. Il loro ciclo biologico è caratterizzato da un'alternanza di generazioni (aploide-gametofitica e diploide-sporofitica) con dominanza di quella aploide, ovvero gametofitica.

Morfologia delle briofite

Morfologicamente la generazione gametofitica è formata da un protonema filamentoso dal quale, per frammentazione, si forma il gametofito, che persiste tutto l’anno. (Il gametofito è quella parte verde che viene usata per far il presepe per intenderci), esso assume varie forme a seconda della classe sistematica presa in considerazione. La generazione sporofitica è costituita appunto dallo sporofito, e anch'esso assume forme diverse come il gametofito.

Caratteristiche morfologiche

Dalla meiospora si forma una struttura che prende il nome di protonema, che nei Musci assume una forma filamentosa, negli Sphagni è laminare, mentre nelle Epatiche questa fase non esiste. Sul protonema spuntano delle strutture che daranno origine al gametofito.

Il gametofito

Esso è costituito da:

• Rizoidi, costituiti da cellule ialine, che lo tengono ancorato al terreno
• Una porzione allungata, chiamata fusticino
• Appendici laterali sessili, chiamate foglioline

Al contrario delle alghe, i rizoidi oltre ad ancorare la pianta al terreno, hanno la funzione di assorbire l'acqua e i sali minerali dal terreno. Nelle epatiche le foglioline invece sono disposte su due file laterali e una ventrale; in quelle tallose il fusticino è schiacciato dorso-ventralmente come se fosse una ramificazione. Presenta:

• Leucocisti (cellule molto grandi, incolore, cellule morte)
• Clorocisti (cellule più piccole, con cloroplasti, cellule vive)
• Idroidi (cellule lunghe che trasportano acqua e sali minerali, a maturità prive di plasma)
• Leptoidi (cellule allungate, a maturità prive di nucleo, perforate, ispessite, trasportano la linfa)

Lo sporofito

Morfologicamente diverso dal gametofito, legato troficamente (ad eccezione di alcuni casi in cui è verde, e dunque può effettuare la fotosintesi), è costituito da:

• Un piede che affonda nel gametofito
• La seta priva di appendici laterali
• La capsula contenente le spore

In seguito alla crescita dello sporofito, l'archegonio si lacera in due parti: una rimane alla base del piede (che prende il nome di vaginula) e l'altra sopra la capsula (che prende il nome di cuffia o caliptra). Quest'ultima quando è ormai matura cade, lasciando libero un opercolo che si apre permettendo la liberazione delle spore. Sotto l'opercolo vi è il peristoma, una serie di dentelli che facilitano i movimenti igroscopici (cioè delle goccioline d'acqua). Nelle Andreales l'apertura avviene mediante 4 fessure. Negli sfagni l'apertura dell'opercolo è provocata dal turgore cellulare.

Classificazione e caratteristiche

La divisione Bryophyta è suddivisa in...