Botanica Sistematica - Appunti Prima Parte

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.

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 tre classi:

Musci (Muschi), Hepatiche (Epatiche), Anthocerophyta (Antocerote).

Secondo altri studiosi queste classi sono considerati come phylum:

Bryophyta, Epatophyta, Anthocerophyta.

I Musci.

I Musci comprendono un numero elevatissimo di specie, circa 10.000 raggruppati in

7000 generi, a loro volta suddivisi in 3 ordini con caratteristiche diverse: Briales,

Sphagnales, Andreales.

Le Briales

La parte verde è quella che permane nel terreno e prende il nome di gametofito e

quindi rappresenta la generazione aploide.

La parte superiore è lo sporofito e dipende dal gametofito e non si stacca mai dopo aver

prodotto le spore si secca e cade.

La generazione dominante è quella gametofitica perché dura di più e troficamente non

è dipendente.

Caratteristiche:

- protonema filamentoso;

- sporofito con seta;

- gametofito con foglioline;

- capsula con caliptra perché l'archegonio si lacera in due parti;

- apertura mediante opercolo;

Ciclo di Bryales

Le spore si formano in seguito al processo di meiosi quindi aploidi, germinano e per

mitosi danno origine ad una fase filamentosa (protonema) è l'unico momento che si ha

somiglianza con le alghe. Il protonema dà origine a gemme e da queste si forma il

gametofito che diventa macroscopico (sempre aploide).

Sul gametofito si differenzia un anteridio e su un gametofito diverso un archegonio.

Negli anteridi si formano i gameti maschili che prendono il nome di anterozoidi

provvisti di ciglia per favorire la dispersione.

Sull'archegonio, di forma a bottiglia col collo allungato e un ventre formato da uno

strato di cellule, si differenzia l'Oosfera, un solo gamete femminile, protetto

dall'atmosfera esterna, perché chiusa dentro il canale del collo.

Gli anterozoidi con le ciglia arrivano all'oosfera in presenza di umidità o goccioline

sospese nell'aria che permette il movimento.

Le cellule del canale gelificano e formano un gradiente di concentrazione che consente

il passaggio del gamete maschile.

Dalla loro unione si forma lo zigote (diploide 2n) che dà origine all'embrione, il quale

crescendo lacera l'archegonio, si allunga e forma una struttura formata da una seta con

cellule allungate e all'apice una capsula con cuffia che è la parte superiore

dell'archegonio lacerato, con funzione di protezione, questo è lo sporofito (2n).

In seguito la cuffia si stacca lasciando libero un opercolo, che quando si apre libera le

spore, la cui fuoriuscita viene favorita dai dentelli presenti nella capsula che prende il

nome di peristoma.

Le spore all'interno dello sporofito subiscono meiosi (n) e prendono il nome di

meiospore; raggiunta la maturità si apre l'opercolo e il vento le disperde.

Quando sono mature, sono avvolte da una parete il cui strato esterno, esina, è

costituito da sporopollenina, sostanza estremamente resistente, che protegge le

meiospore dal disseccamento.

Le Sphagnales

Questo ordine comprende un solo genere vivente: Sphagnum.

La torba è un tipo di sfagno, un tipo di muschio che riesce ad assorbire acqua,

raggiungendo 20 volte il loro peso secco, ciò è permesso dall'alternanza di uno strato di

cellule vive ad uno di cellule morte. I rami sono formati da foglioline appressate (3

orizzontali parallele al suolo e una verso il basso che servono per attirare acqua e

garantire la contituità col suolo e galleggia sull'acqua poi si fossilizza e forma la torba

combustibile.

Caratteristiche:

- protonema laminare;

- sporofito senza seta ridotto ad uno sporangio portato da uno pseudopodio di origine

gametofitica;

- Non c'è la caliptra;

- il gametofito è costituito da due diversi tipi di rametti, uno dei quali porta le foglioline

attaccate con quattro rametti;

- il gametofito è costituito da due diversi tipi di cellule: ialine, (morte) e clorofilliane,

(vive).

Il ciclo è uguale a quello delle Bryales.

Le Andreales

- protonema filamentoso;

- sporofito ridotto ad uno sporangio portato da uno pseudopodio;

- la capsula si apre mediante 4-8fessure longitudinali;

Il ciclo è uguale a quello delle Bryales.

Le Hepatychae.

Questa classe comprende poco più di 8000 specie raggruppabili in 350 generi, prendono

questo nome perché assomigliano alla forma di un fegato.

Sono caratterizzate da un gametofito talloso nel caso di Marchantia oppure cormoide

nel caso di Frullaria. Ricordano il feltro.

Nella pagina inferiore ci sono i rizoidi che si fissano al substrato.

Riproduzione agamica:

-per frammentazione del tallo;

-mediante gemme prodotte nelle coppette propagulifere;

La forma delle coppette è caratteristica per ogni specie e può essere di forma rotonda o

a mezzaluna.

Struttura:

Sulla pagina superiore del tallo ci sono i pori e la disposizione delle cellule intorno al

poro che è diversa rispetto ad ogni specie.

Dentro il tallo c'è l'epidermide superiore interrotti dai pori e dagli stami. Le aperture

sono fisse e creano degli scambi con lo strato sottostante che è un parenchima

fotosintetico con cloroplasti, poi c'è un parenchima di tipo ialino ed epidermide

inferiore e infine i rizoidi.

A primavera avanzata si formano le ombrellette archegoniofore e anteridiofore, che

sono le strutture riproduttive tipiche delle epatiche, con morfologia differente: le prime

sono capovolte e si trovano nelle parte inferiore del gametofito, i secondi hanno forma

di disco e si trovano nella parte superiore.

Lo sporofito di Marchantia ha il piede a contatto con il gametofito, seta corta e tozza,

capsula dove avviene la meiosi e un processo di gamia. La capsula si apre per fenditure

longitudinali. Presenza di strutture elicoidali che formano gli elateri (diploidi) perché

hanno origine sporofitica e quindi non subiscono meiosi.

Alcune epatiche tallose hanno sporofito che si sviluppa in direzione ortotropa, infatti

assomigliano alle lattughe perché si staccano dal substrato e si accartocciano.

Le epatiche frondose o cormoidi hanno foglioline ordinate in 2 o 3 file per poter

trattenere l'acqua il più possibile, un esempio è Frullaria. Lo sporofito cresce verso l'alto

con un peduncolo e una seta apicale di colore scuro, le spore sono aploidi perché

subiscono meiosi.

Ciclo di Marchantia.

Le spore si accrescono e danno origine a ombrellette di diverso tipo sui gametofiti, in

presenza di acqua liquida e liberano le spore che, trasportati dalle gocce d'acqua,

avvalgono l'archegonio e lo sporofito si capovolge cioè è rivolto verso il basso con una

seta molto breve e molto grossa. Attraverso le fenditure escono le spore e si formano

gli elateri (cellule allungate che favoriscono la dispersione delle spore).

Le Anthocerotae.

Comprende circa 320 specie riunite in 5 generi. Le Antocerote in passato erano incluse

nel gruppo delle Epatiche. Sono caratterizzate da gametofito talloso e sporofito ridotto

ad una capsula cilindrica eretta, fotosintetizza e ha una certa autonomia trofica anche

se rimane attaccata al gametofito, coperta da cuticola e provvista di stomi