Sistematica vegetale, classificazione delle specie, procarioti ed eucarioti e fungi

Botanica Modulo A

Prof. Scotton

Parte prima 01/03/2021 (p.1-8)

Esame orale: nome della specie, famiglia e forma biologica

Introduzione

Sistematica vegetale (= botanica sistematica): parte della biologia vegetale che studia in modo scientifico la diversità biologica vegetale e la sua storia evolutiva.

Tassonomia: parte della botanica sistematica che studia l’identificazione, la denominazione e la classificazione delle specie. C’è la necessità di avere un quadro sistematico di specie presenti e passate. Tutto inizia con Limneo determinando un sistema gerarchico, categorie tassonomiche come quelle di oggi, inserendo tutte le specie da lui conosciute identificandole denominandole con un binomio latino (nome generico, epiteto specifico). Aggiunse per ciascuna specie considerata una descrizione, parte così la sistematica vegetale.

Definizione di specie

Concetto morfologico: (più semplice) gruppo di popolazioni naturali i cui membri sono dotati di caratteristiche morfologiche (si possono vedere a occhio nudo) o anatomiche (visibili solo sezionando utilizzando il microscopio) distinte ed ereditarie.

Concetto biologico: (alternativo a sopra non sempre applicabile) gruppo di popolazioni naturali i cui membri sono interfecondi tra loro ma non possono incrociarsi con membri di altri gruppi simili.

Congiunzione dei due concetti: Specie è una stirpe di individui vegetali che:

• Si distingue da tutte le altre stirpi unitarie in base a caratteri costanti ed ereditari
• Si differenzia per isolamento riproduttivo.

Identificazione delle specie

Caratteristiche normalmente considerate: strutture morfologiche o anatomiche e molecole

• Strutture morfologiche o anatomiche
  • Riguardanti organi, tessuti e cellule
  • Omologhe: con origine comune ma non necessariamente con aspetto e funzione simile (foglie, cotiledoni, petali derivano tutti da foglia)
  • Analoghe: funzione e aspetto simile ma origine diversa (aculei di cactus = foglie: spine di biancospino = rami)
  • Usate da tanto tempo per l’identificazione
• Molecole
  • Sequenza di amminoacidi nelle proteine e di nucleotidi negli acidi nucleici
  • Usate da poco tempo per l'identificazione.

Denominazione delle specie

Regole di denominazione scientifica attualmente definite in International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants (Shenzhen code) (2018) (https://www.iapt-taxon.org/nomen/pages/intro/title_page.html)

• Taxon (pl. taxa): insieme di individui vegetali (gruppo tassonomico) di qualsiasi categoria
  • Scritto con la iniziale maiuscola, ad esclusione dell'epiteto specifico
  • In corsivo se scritto in stampa, sottolineato se scritto a mano
• Categoria tassonomica
  • Livello del sistema gerarchico al quale è collocato un taxon;
  • In ordine crescente: specie, genere, famiglia, ordine, classe, phylum (= divisione), regno, dominio.
• Denominata tramite un binomio latino:
  • Nome del genere: usato da solo indica tutte le specie appartenenti al genere
  • Epiteto specifico: definisce la specie nell’ambito del genere (usato da solo non indica niente)
  • Il nome della specie è seguito dal nome dell'autore, normalmente abbreviato, che l'ha descritta validamente (ad es. L. = Linneo)
  • All'atto dell'identificazione e della denominazione di una specie va depositato un esemplare tipo della specie (erbario).
• Specie e genere
  • Tra i vari taxa, la specie è l’unico realmente esistente in natura.
• Sottospecie (subsp. o ssp.) o varietà naturale (var.):
  • Entità con alcuni caratteri comuni a tutte le altre sottospecie o varietà della medesima specie ma con altri caratteri esclusivi
  • Per alcuni, varietà = sottocategoria della sottospecie; per altri, varietà = sottospecie
  • Costituisce l'eventuale terza parte del nome della specie, anch’essa scritta in corsivo o sottolineata e preceduta da subsp./ssp. o da var.
• Famiglia
  • Categoria tassonomica in cui sono raggruppati più generi
  • Suffisso -aceae.
• Ordine
  • Categoria tassonomica in cui sono raggruppate più famiglie
  • Suffisso -ales.
• Classe
  • Categoria tassonomica in cui sono raggruppati più ordini.
• Phylum
  • Categoria tassonomica in cui sono raggruppate più classi.
• Regno
  • Categoria tassonomica in cui sono raggruppati più phyla.
• Dominio
  • Categoria tassonomica in cui sono raggruppati più regni.

Esempio

• Nome italiano: Rosa selvatica comune
• Specie: Rosa canina L. var. blondaeana (Ripart) Duffort
• Subsp. o var.: var. blondaeana (Ripart) Duffort
• Epiteto specifico: canina
• Genere: Rosa L.
• Famiglia: Rosaceae
• Ordine: Rosales
• Classe: Eudycotiledones
• Phylum: Anthophyta
• Regno: Plantae
• Dominio: Eukarya

Classificazione delle specie

Collocazione di un taxon in una determinata posizione del sistema gerarchico. Da Darwin in poi (Origine della Specie, 1859), basata sulla filogenesi (= storia evolutiva). L’analisi filogenetica (= cladistica) individua il posto corretto di ciascun taxon in base alle somiglianze e alle differenze rispetto ad altri taxa connesse con la filogenesi delle specie:

• Somiglianze: possono derivare da un antenato comune (omologie) o da un uguale adattamento ad un uguale ambiente di taxa non aventi antenati in comune (analogie)
• Differenze: possono derivare da storie evolutive separate o da un diverso adattamento ad ambienti diversi di taxa imparentati.

02/03/2021 (p.8-14)

Risultato dell’analisi filogenetica è un cladogramma (= albero filogenetico), albero che illustra le relazioni genealogiche tra i taxa.

Specie endemiche di recente identificazione: Diagnosi scritta in latino, con riferimento alle specie vicine. Illustrazioni per le caratteristiche specifiche.

Gentiana brentae Prosser & Bertolli, dai fiori azzurri sul gruppo del Brenta, viene denunciato il ritrovamento di questa pianta. Indicazione caratteri morfologici distintivi, similitudini e differenze con la Bavarica./ isolamento riproduttivo (dato da presenza dell'Adige); NB: l’isolamento è dimostrato attraverso l'incrocio di 2 specie, l’individuo che nasce è ancora fertile?

Filogenica: come può essere avvenuta la speciazione di Gentiana brentae

(prob. post-glaciale) e possa essere avvenuta tra Gentiana bavarica e Gentiana terglouensis o per isolamento geografico di Gterglouensis.

Origine delle specie, Darwin (1859) e la Teoria dell’evoluzione attraverso la selezione naturale.

• Un organismo vivente può subire delle variazioni (mutazioni del DNA) sfavorevoli, neutre o favorevoli.
• Variazioni favorevoli trasmessi alla prole (ereditarietà), avviene per competizione interspecifica e intraspecifica, e variazione GxA e tendono a divenire più comuni da una generazione all'altra.
• Variazioni favorevoli si accumulano originando una specie nuova adatta all'ambiente in cui vive (adattamento).

Adattamento → Speciazione (= formazione di una nuova specie) contrario di estinzione, fenomeni collegati, l’estinzione si verifica per la maggior parte per habitat non più disponibili. Per S. si intendono gruppi di individui isolati riproduttivamente.

Speciazione allopatrica = si forma quando l'isolamento riproduttivo è causato da isolamento geografico (più comune), barriere geografiche.

• Es. oceano (specie endemiche per ciascuna isola della Hawaii).
• Glaciazione: → specie endemiche alpine (glaciazione o post-glaciazione) neocene glaciazioni,
  • Specie vicarianti separate per aree geografiche diverse, forme affini che si alternano su territori limitrofi senza che i loro areali si sovrappongano.

Esempi di specie endemiche

• Specie endemiche Primula clusiana, le 4 specie indicate si sono originate su alpi prealpine durante le glaciazioni, avevano i cucuzzoli (lunatacher o lunatax) non coperti dal ghiaccio (al contrario del Brenta geograficamente interno). Isolate riproduttivamente.
• Limonium spp.: laguna di Venezia, ambiente umido (il terreno ci mette di più a riscaldarsi, si svilupperanno più tardi). Si possono trovare su sabbia (laguna veneta), su roccia dove arriva l'acqua salata (basse del mare).

Ambiente mediterraneo è estremamente ricco dal punto di vista floristico, classificato come hotspot per l’elevata biodiversità. Altri hotspot: Isole Hawaii, foresta pluviale.

Speciazione simpatrica = si ha senza isolamento geografico (meno frequente).