Botanica per la scuola primaria e per l'infanzia, Appunti di Botanica Generale

Scarica Botanica per la scuola primaria e per l'infanzia e più Appunti in PDF di Botanica Generale solo su Docsity! Lezione 04/05 L’altra volta abbiamo parlato delle piante a fiore. Riprodursi sessualmente quindi il fiore è la struttura riproduttiva: forme diverse e adattamento al tipo di impollinatore. Nel fiore ci sono sia gli stami che stigmi quindi sia la parte maschile che la parte femminile; ci sono fiori che hanno sia la parte maschile che la parte femminile che sono autosterili, cioè il proprio polline non li feconda; e poi ci sono delle piante in cui ci sono delle piante che portano il sesso maschile e delle piante che portano il sesso femminile → quindi il trasporto del polline è fondamentale perché le piante non si possono muovere. Quindi le diverse forme di fiore si adattano meglio per il servizio impollinazione. Le infiorescenze che sonodei Fiori portati tutti assieme come per esempio nell’ amento ma non solo, che è come se fosse una spiga del grano al contrario. Le infiorescenze a capolino che sono molto importanti, come margherite e girasoli non sono un fiore ma un insieme di fiori. Il vantaggio consiste nella disponibilità per tutti gli insetti attratti dal polline, dal colore o da un po’ di nettare sia per la pianta che per gli insetti, sia per i vegetali che per gli animali. La presenza di tanti fiori significa che se un’ape si posiziona su un fiore sporcandosi di un polline spostandosi prenderà dell’altro polline lasciandone dell’altro. In natura non c’è nulla di sbagliato, come ad esempio le orchidee sono più specialistiche, infatti possono essere impollinate da pochissimi insetti; è possibile notare grazie alla forma del fiore, più è radiale più il fiore è generalizzato. La presenza di tanti fiori significa che l’ape si sporcherà di polline e passando in un altro fiore lascerà un po’ di polline e ne prenderà dell’altro. La margherita è avvicinata da numerosi insetti, molti dei quali lo prendono e si recano verso un altro fiore di un’altra specie “sprecando” il polline; la margherita essendo generalista produce molto polline perché una parte andrà perso a differenza delle orchidee che sono “sicure” che quegli insetti andranno a impollinare un altro fiore di orchidea. Questo evita le ibridazioni: queste sono frutto solo del lavoro dell’uomo per ottenere qualche vantaggio in più, tipo la bellezza o la durata del fiore. La tendenza in natura è diversa, cioè quella di rimanere più puri possibile. La non ibridazione porta a diversi disastri, come generare tra parenti. In un singolo fiore noi abbiamo odori diversi a seconda della parte del fiore e dobbiamo considerare che l’olfatto degli insetti e molto sviluppato del nostro: inizialmente l’attrazione avviene ad esempio per le margherite o i girasoli con il colore giallo a distanza. Nel caso delle orchidee è un inganno sessuale per cui l’ape è attratta di accoppiare invece va sbattere contro il fiore. Se guardiamo la sezione dell’infiorescenza abbiamo i fiori esterni che sono irregolari; il ricettacolo porta i fiori a seconda della sua grandezza; i fiori più interni sono più regolari. Quelli più esterni richiamano in maniera più eclatante gli insetti. L’insetto viene attratto dal rosso dell’anthyrium ma la presenza del giallo indica presenza di polline e di nutrimento. La calla ha una struttura simile a quella dell’anthyrium ma è ripiegata su se stesso. Nell’arum abbiamo fiori sterili che si alternano a fiori maschili e femminili. Tale struttura attira l’insetto che si avvicinano ai fiori maschili rimane quasi bloccato andando a sporcare i fiori femminili. Quando andranno in un’altra infiorescenza porteranno il polline dell’altra pianta verso i fiori femminili. Un tipo di frutto molto importante è il fico perché questo frutto e un’infiorescenza a capolino che si ripiega nella storia dell’evoluzione della pianta; il fiore viene portato all’interno e il ricettacolo si chiude lasciando solo un piccolo buco. La polpa è rappresentata dai piccoli fiori, detta siconio. È una struttura che crea difficoltà agli insetti in quanto solo insetti molto piccoli possono entrare all’interno. Nella produzione odierna è i fichi sono per lo più autofertili. I ficus che abbiamo a Palermo nell’alberatura stradale fino a pochi anni fa non riuscivano a fare semi perché non c’era l’impollinatore ma qua era uno svantaggio perché non c’erano quegli insetti che in natura fornivano il servizio dell’impollinazione. Adesso i ficus quelli più piccolini producono semi che sono vitali e infatti succede come questi alberi che prima erano sterili adesso si riproducono e creano danni alle case, alle città poiché germinano nei gradini, vicino ai muri. Il siconio è un capolino modificato e il fico è un siconio. Le stelle di natale sono delle piante del genere euforbia e l’infiorescenza è molto tipica che hanno solo l’euforbia, hanno il ricettacolo con fiori maschili e femminili. Le cosine gialle sono dei Ciazi. La cosa importante è avere fiore femminile in alto e fiore maschile in alto, con il vantaggio che arriva l’insetto che s sporca alla ricerca di nettare e nel momento in cui esce sfiora la parte femminile e sporca l’altro fiore lasciando la parte del fiore che aveva addosso. Le foglie rosse non sono petali, non ha dei fiori appariscenti e si chiamano brattee. Quello che noi vediamo quando compriamo la pianta è una pianta con le foglie verdi e rosse e se non c’è freddo non diventano rosse, poiché con il freddo si forma un pigmento che protegge la struttura delle foglie. La struttura interna del fiore Abbiamo un fiore maturo, abbiamo lo stigma e le nostre antere. Lo stigma è collegato tramite uno stilo alla struttura riproduttiva, l’ovaio, dove si formeranno i semi. Il fiore è portato da un pedicello, lo snodo tra lo stelo e l’asse fiorale e poi molti fiori presentano il nettario, una struttura che produce degli zuccheri nutrienti che costituiscono la ricompensa per chi svolge l’impollinazione. I nettari per terra; nel caso del pino è un seme molto duro, molto resistente, tanto che per esempio alcune specie hanno bisogno del fuoco per poter germinare e quindi eliminare quella struttura che li ricopre e che li protegge dalle intemperie e da altri disturbi. Quindi l’endosperma, che è quello che viene dalla cellula triploide, sostanza nutritiva, e l'embrione sono quelle che vanno a formare il seme. Ricordiamoci che in tutto questo, nella formazione del seme, il seme è sempre collegato alla pianta, nel senso che tutti questi processi di sviluppo avvengono grazie agli zuccheri che la pianta ha sintetizzato e continua a sintetizzare. Quindi lo sviluppo del seme all'interno della pianta avviene sempre grazie alla fotosintesi, sempre grazie alla possibilità che hanno le piante di trasformare l'energia solare in energia chimica attraverso la formazione di zuccheri, glucosio e saccarosio. I frutti somigliano alla struttura del fiore da cui originano, possono essere peli carnose come per esempio nel caso delle pere, possono essere più secchi e contenere molti semi come nel caso dei piselli o nel caso delle infiorescenze per esempio dell'ananas ci possono essere molti fiori attaccati la pianta, oppure possono formarsi degli ammassi di semi, come per esempio nella fragola in cui noi vediamo i semi anche all'esterno. Quindi alla fine di tutto questo processo abbiamo il seme che può germinare e formare una nuova pianta. La maggior parte del tempo che vivrà una pianta sarà quindi in una fase vegetativa in cui avverrà la fotosintesi e avrà la possibilità, come nel caso di piante che vivono per molti anni, di produrre per moltissimi anni tanti semi, pensiamo agli ulivi, alle querce, a tutte queste piante che hanno un ciclo di vita molto lungo e in cui riescono a riprodursi, a produrre sempre dei nuovi semi e quindi diciamo che la fase fondamentale è quella che noi chiamiamo dello sporofita. Il granulo pollinico, nel momento in cui si ha la fecondazione, quindi quando il polline è stato portato dal vento, ma nel caso le angiosperme la maggior parte sono impollinate da animali, quindi dall'insetto, quando porta il granulo pollinico sullo stigma, vediamo che rimane appiccicato perché nello stigma ci sono delle sostanze che permettono l'adesione del polline. Nel momento in cui si ha l'adesione, se è della stessa specie, se c'è un riconoscimento chimico del polline che arriva sullo stigma, se è compatibile, il granulo pollinico formerà il tubetto pollinico, che è quella struttura che forma il canale che metterà in comunicazione lo stigma con un ovulo. In questo caso, quindi, poi quell’ovulo, che deve essere maturo e contenere il gametofita femminile, potrà ricevere il granulo di polline invece che va ad incontrare la cellula uovo, la cellula madre, e formare lo zigote. Ci sono all'interno delle ovaie della cellula uovo, diverse cellule che hanno una funzione specifica; alcune formano l'endosperma, quindi la sostanza nutritiva, e altre invece formeranno quello che sono i frutti, la polpa del frutto, e così via. La germinazione quindi, la cellula che va fecondare i la cellula femminile, la cellula uovo, è diversa da quella che ha formato il tubo pollinico. Il tubetto pollinico è quella struttura necessaria a raggiungere la cellula uovo. Questo è un meccanismo di selezione, è un meccanismo che seleziona chi può germinare, chi può andare a disturbare la cellula uovo, e questo può farlo soltanto del polline del gamete che sia compatibile con la cellula uovo, se arriva polline estraneo questo non succede. Quindi nel momento in cui si sviluppa e una cellula spermatica va nell’ovulo, un’altra va a formare un endosperma che è triploide, mentre lo zigote sarà diploide perché ci sarà il DNA, il set cromosomico che viene dal gamete maschile e il corredo genetico che è presente nella cellula uovo e quello che si forma è uno zigote, quindi un individuo ancora piccolo, però che ha un corredo cromosomico 2N. Vediamo quindi il passaggio dei nuclei spermatici attraverso il tubetto pollinico, la fecondazione della cellula uovo e la fecondazione invece della struttura che poi porterà all'endosperma. Le altre cellule che, a seconda del tipo di specie in cui ci troviamo, andranno a formare il tegumento, quindi il rivestimento del seme dove si sviluppano dei frutti per esempio carnosi che contribuiranno a tutta questa sostanza che viene investita nella formazione del frutto. Si forma l'embrione. È importante perché nel momento in cui noi abbiamo lo zigote (2N) quindi doppio numero di cromosomi, con due set di cromosomi maschili e femminili, l'embrione si comincia a sviluppare e noi abbiamo lì dentro quella che è una mini pianta, in cui ci sarà quello che è la radice, una bozza di fusto e quelle che sono le foglie. Prima che questo zigote sia pronto ad affrontare la vita, si ha lo sviluppo del frutto. Quindi mentre l'embrione si sviluppa, si comincia a formare la parte protettiva del tegumento del seme, quindi quella parte che lo rende duro e lo protegge, e poi abbiamo la formazione del frutto e vedremo che ci sono diversi tipi di frutti, alcuni sono dei frutti protettivi, pensate alle noci di cocco che sono molto protettive, ci vuole il martello per poter mangiare quello che c'è dentro, e altri sono più morbidi, per esempio i semi di ravanello, di basilico, sono dei semi che si rompono con facilità. Quindi sono delle scelte evolutive che sono legate alle singole specie, sono legate all'ambiente in cui vivono e quindi a che livello di protezione, di conservazione devono avere gli embrioni delle specie di cui parliamo. L'embrione di una palma cade da 15-20 metri ed è soggetto a calpestio; le noci di cocco di alcune specie, ad esempio possono anche navigare nel mare w raggiungere altre isole, altri buon sistemi di dispersione, però è una struttura molto resistente. Altri semi, ad esempio quando mangiamo i semi di zucca, sono semi più fragili che riusciamo ad aprire facilmente con le mani. Quindi il tipo di seme e il tipo di resistenza del seme dipenderà da vari fattori legati all'ambiente in cui vivono le singole specie. Una volta che c'è il seme nelle condizioni ideali il seme germinerà, uscirà una radichetta, la foglia che poi andrà a formare lo sporofita e il ciclo vitale riprenderà nella stessa maniera. Quindi nella scala evolutiva dei vegetali si va dalle alghe angiosperme alla presenza sempre più predominante dello sporofito, già nelle feci lo sporofito raggiunge una buona metà del ciclo vitale di un individuo, nelle gimnosperme è molto avanzato perché per quanto la fertilizzazione implichi uno stato di gametofita che dura abbastanza a lungo e in cui ancora il passaggio delle cellule spermatiche dei gameti non è così evoluto da avere un tubetto pollinico efficiente, ancora lì c'è bisogno, per esempio, della presenza dell'acqua perché si possano muovere, si possono incontrare i gameti, non nell'ambiente esterno ma nell'ambiente delle strutture nel megasporangio dove ancora c'è abbondante acqua. Nel caso delle angiosperme, che invece hanno ridotto al minimo la parte del gametofita, diciamo che il distacco dall'acqua è totale, si creano delle strutture specializzate come tubetto pollinico, che riesce a mettere in correlazione lo stigma con l'ovario; non c'è bisogno che il gamete nuoti nell’acqua per raggiungerlo, ma si costruisce una struttura che permette questo passaggio. Nel momento in cui gli ovuli si sono fecondati succede che l'ovario comincia a ingrossarsi e forma quello che poi alla fine è il frutto. Il frutto assomiglia sempre un po' a quella che è la struttura del fiore, alcune parti, per esempio, nel caso del pomodoro si mantengono come: il verricello che è quello che collega tutto il resto della pianta; i sepali; poi l'ovario che si è sviluppato; quindi ci sono tutta una serie di strutture che sono molto simili. Se tagliamo il pomodoro a metà vediamo dove sono posizionati i semi, il legame che avevano o che ancora hanno, perché se ci sono dei segni maturi possono essere ancora collegati a strutture portanti, e poi una serie di cose si perdono come stami, stigma, però vediamo il residuo dello stigma. Per esempio soprattutto nelle mele e nelle mele abbiamo il pedicello che è quello più duro, che è la parte con cui il frutto era attaccato alla pianta, e la parte più sotto che generalmente non si mangia, è il residuo di quello che era lo stigma. In mezzo c'è tutto il sistema conduttore che portava il nutrimento agli ovari e che ha permesso quindi di nutrire i semi e farli diventare maturi e poter quindi andare avanti. Nel caso del pisello quello che noi mangiamo sono i semi, non ci mangiamo il frutto, invece, nel caso del pomodoro ci mangiamo il frutto. Nel caso della zucca mangiamo il frutto ma mangiamo anche i fiori che vengono raccolti e cucinati. Le fasi della formazione del frutto Una strategia di conservazione delle piante, cioè le piante che hanno avuto un buon successo evolutivo sono quelle che si sono adattate l'ambiente ma sono anche quelle che sono si sono rese particolarmente utili per l'uomo, perché in questo modo c'è l'essere umano che garantisce il mantenimento di quella specie. Noi tendiamo a coltivare le piante che ci danno dei frutti che ci danno dei vantaggi che possono essere alimentari o possono essere anche economici. Le Querce, ad esempio, fino a quando c'era una grande richiesta di sughero, la strategia evolutiva, quello che è stato vittorioso per loro, è stata quella di produrre del sughero utile per gli esseri umani che l’ha piantata, quindi l’uomo le ha protette. Quindi, in una situazione di mercato, da quando esiste l'uomo bisogna di essere utili per avere delle garanzie di sopravvivenza. I frutti sono apprezzati, a seconda del tipo di frutto, da molti animali. Il frutto non è altro che un ovario maturo e sviluppato. I frutti proteggono i semi. Ad esempio è importante che il frutto sia mangiato dall’animale come per esempio lo scoiattolo, perché nel momento in cui lo ingerisce, il seme ha una struttura che lo protegge, il tegumento, attraversa l'intestino e questo scoiattolo porterà il semino da un'altra parte. Quindi le piante non camminano, le piante non si possono muovere, si possono muovere i semi, e il fatto di essere mangiati da qualche animale che poi li va portando in giro significa aumentare il proprio spazio, aumentare gli spazi in cui una pianta può crescere. Quindi il frutto è protettivo ma in molti casi è anche un aiuto al raggiungere nuovi obiettivi, nuovi orizzonti, nuove terre. L'impollinazione è fondamentale per ottenere il seme, ma attenzione che se non si formano i semi, quindi se non c'è la fertilizzazione, i fiori appassiscono e muoiono. Affinché l'ovario si trasformi in frutto è necessario che ci sia stata la fertilizzazione, quindi che ci sia stato il processo di fusione del gamete maschile con quello femminile. Nel momento in cui si sviluppa l'ovulo fecondato, l'ovario, vediamo che si creano tutta una serie di strutture: l’epicarpo è quella più protettiva che dovrebbe impedire alla pesca di essere mangiata dagli insetti; poi c'è il mesocarpo che è la parte che noi mangiamo della pesca; e l’endocarpo che è la struttura che va a proteggere il ancora di più il seme; pensate alla pesca e alla mandorla, sono due piante molto vicine, molto simili, nel caso della mandorla andiamo a rompere l’endocarpo e ci mangiamo il seme che c’è dentro; nel caso della pesca, invece, la quale ha sviluppato un endocarpo piuttosto interessante, buono, appetibile, ricercato dagli animali, quello che ci mangiamo è questo qui e non mangiamo, però, quella che è la mandorla, assomiglia molto alla mandorla ma sappiamo che può contenere delle sostanze che sono velenose. Nel momento in cui abbiamo un frutto che è formato soltanto da un carpello, abbiamo un frutto singolo. Invece possiamo avere dei frutti composti, dei frutti aggregati, nel momento in cui gli ovari si sviluppano tutti assieme, come nel caso della fragola. Nel caso di altri frutti, invece, abbiamo il contributo di vari tessuti alla formazione del frutto stesso. Quindi il frutto ha una funzione protettiva perché, quando piove, se il seme non è maturo e non è in grado di germinare, si potrebbe danneggiare, invece, all'interno del frutto lui mantiene la sua omeostasi, sta là dentro e non viene disturbato dalle condizioni atmosferiche; pensate se c’è un sole molto forte e manca l'acqua, si asciuga prima e secca subito, il seme invece è così protetto all'interno del frutto. Poi ha anche una funzione, nel caso in cui ci sono dei frutti buoni da mangiare, di aumentare quella che è la seme, non è autotrofo, in quanto, non facendo la fotosintesi clorofilliana perché si trova sottoterra, necessita di qualcuno che lo nutre. Tali sostanze di riserva sono contenute nei cotiledoni, ovvero l’endosperma, e risultano di fondamentale importanza per nutrire l’embrione e favorire la germinazione del seme. Le dicotiledoni riguardano le angiosperme che presentano due cotiledoni, due foglie, all’interno del seme. Altra differenza: le monocotiledoni sono più recenti, hanno una maggiore versatilità e molto spesso si tratta di piante erbacee come il grano, presentano una velocità di riproduzione piuttosto elevata. Le dicotiledoni sono molto più robuste rispetto alle monocotiledoni. Le piante ad alto fusto sono generalmente dicotiledoni, a differenza delle palme che, pur raggiungendo altezze elevate sono monocotiledoni. La riduzione dei cotiledoni è una direzione che ha preso l’evoluzione dei vegetali, ad esempio: gimnosperme (vegetali esistenti sin dai tempi dei vegetali) sono policotiledoni, ovvero presentano più foglie all’interno del seme. Vi sono delle differenze anatomiche che riguardano le monocotiledoni e le dicotiledoni. Generalmente, le foglie delle monocotiledoni sono più lunghe e presentano dei vasi che li nutrono e sono disposti in linea parallela. Le dicotiledoni generalmente possiedono delle foglie più larghe e riguardano la maggior parte degli alberi che noi vediamo in giro. Il sistema vascolare: - Nelle monocotiledoni non vi sono delle zone in cui crescono contemporaneamente tutti i fasci vascolari. - Nelle dicotiledoni, i vasi sono disposti ad anello. La presenza degli anelli, nelle dicotiledoni, ci permette di stabilire l'età di un albero: tanto più un albero cresce, tanto più aumenta lo sviluppo degli anelli. Per quanto riguarda le parti fiorali: - Nelle monocotiledoni, esse sono multipli di tre; - Nelle dicotiledoni, le parti fiorali sono sia multipli di due che multipli di cinque. Per quanto riguarda la struttura delle angiosperme, esse sono costituite da: un corpo, una radice e delle foglie. Inoltre possono riguardare sia alberi e arbusti che erbe. Per quanto riguarda la struttura della foglia: vi è un picciolo che è la parte che connette il corpo della foglia alla parte finale della foglia che è ricoperta da una guaina. Dal picciolo, si dipartono i vasi: attraverso questi, la foglia, sin da piccola, può ricevere sia acqua che sostanze nutritive. La foglia, quando è piccola, non riesce a svolgere il processo di fotosintesi, sono attraverso un adeguato sviluppo essa potrà diventare autonoma. Nelle angiosperme, la foglia nelle prime fasi di sviluppo riceve acqua e sostanze nutritive, solo in seguito quando essa diventerà matura, trasformandosi in una buona macchina foto sintetica (capace di produrre molto zucchero) potrà trasportare lo zucchero fino ai rami e alle radici tramite la presenza dei vasi. Vi è una nervatura principale o mediana che attraversa la foglia, dalla quale si sviluppano delle diramazioni laterali, dette nervature secondarie, attraverso le quali è possibile nutrire la foglia. La foglia matura utilizza lo xilema per ricevere acqua, mentre il floema, altro tessuto conduttore, per ricavare lo zucchero che verrà successivamente esportato. In sezione trasversale, la foglia è composta da vari strati. Vi è uno strato di cellule più esterno che corrisponde all'epidermide, altro elemento di fondamentale importanza è la presenza della cuticola che aiuta alle foglie a divenire impermeabili, a essere più resistenti alla disidratazione, a non perdere troppa acqua. Inoltre è fondamentale affermare che, l'epidermide delle foglie corrisponde ad uno stato ceroso; quest'ultimo corrisponde ad un elemento protettivo proprio delle foglie che aiuta a mantenere l'omeostasi interna ad esse. Subito dopo l'epidermide, è presente il tessuto clorofilliano composto da una serie di cellule caratterizzate dalla presenza di cloroplasti, che contengono la clorofilla e che riescono a fare la fotosintesi. Nelle piante, il tessuto clorofilliano è abbastanza compatto, contrariamente al tessuto lacunoso: caratterizzato da una serie di spazi intercellulari nei quali circolerà sia vapore acqueo che anidride carbonica, la quale è prodotta dagli stomi. Gli si trovano nella parte basale della foglia (epidermide inferiore) e quando si aprono determinano sia la fuoriuscita di acqua, che l'entrata di aria, in particolare anidride carbonica. Essa, attraverso gli spazi intercellulari e la presenza di uno tessuto lacunoso, può raggiungere il tessuto clorofilliano ed essere utilizzata per la fotosintesi (la produzione di zucchero). In sintesi: la funzione principale delle foglie è quella di effettuare la fotosintesi. Infine vi è la presenza dell'epidermide inferiore in cui generalmente sono presenti gli stomi. Ma non è sempre così. Vi sono piante in cui, gli stomi sono presenti anche nella parte superiore. Perché conveniente possedere gli stomi nella parte basale? Perché la parte superiore della foglia è esposta più al sole e ciò determina una maggiore perdita di acqua, data l'apertura degli stomi. Una pianta esposta molto al sole ha un vantaggio, se essa dovesse avere gli stomi nell'epidermide inferiore (parte più fresca) perché ciò determina l'omeostasi interna della pianta e minore fuoriuscita di acqua. Alcune piante, per proteggersi dalla luce del sole, sono composte da foglie dritte che vengono colpite dalla luce del sole non in maniera diretta, bensì lateralmente: quindi la parte superiore della foglia è quella che attira la luce del sole e contemporaneamente la parte inferiore è quella che attraverso gli stomi fa entrare anidride carbonica. Gli stomi sono composti dalle cellule di guardia. Esse sono disposte al movimento di apertura e di chiusura: nel momento di apertura degli stomi può fuoriuscire l’acqua ed entrare aria ed anidride carbonica, nel momento di chiusura degli stomi. Gli Ulivi, piante comuni siciliane, funzionano meglio quando vi è una temperatura compresa tra i 16 ed i 22 gradi. Questo accade perché vi è una massima efficienza riguardante l'apertura degli stomi, in quanto non essendoci una temperatura molto elevata, possono far entrare molta CO2 grazie alla luce solare. Man mano la temperatura sale, gli stomi iniziano a chiudersi. Questo è il motivo per cui durante le giornate di scirocco l'ulivo ha un’efficienza minore, provvedendo con la chiusura degli stomi determinata dalle cellule di guardia. Alcune piante, come gli agrumi, contrariamente agli ulivi, in giornate molto afose non riescono a proteggersi dal caldo e ciò determina una fuoriuscita elevata di acqua per questo è necessario irrigarle spesso, perché esse a differenza degli ulivi, non possiedono strutture protettive che consentono loro di sopravvivere nonostante la fuoriuscita elevata d’acqua. Le nervature secondarie permettono di esportare l'acqua e lo zucchero, esse si trovano nel tessuto lacunoso, non raggiungendo direttamente il tessuto clorofilliano. L'acqua, che fuoriesce dai vasi, si trasforma in vapore acqueo e ciò rappresenta un vantaggio, perché l'acqua sotto forma di vapore può raggiungere il tessuto clorofilliano ed assieme alla CO2 determinare sostanza nutritiva o zucchero. I vasi contengono sia xilema, contenente acqua, che floema, dedito al trasporto della linfa. Man mano che il fusto della foglia si allarga, i vecchi fasci di xilema e floema permangono, determinando la formazione degli anelli, rimanendo all'interno. La parte esterna continuerà ad allargarsi, determinando la formazione di nuovo xilema e floema ad ogni stagione vegetativa, che andranno sia a portare acqua e nutrienti, che ed esportare nutrienti verso nuove foglie che cresceranno anno per anno. Man mano che il fusto della foglia si allarga, i vecchi fasci di xilema e floema permangono, determinando la formazione degli anelli, rimanendo all'interno. La parte esterna continuerà ad allargarsi, determinando la formazione di nuovo xilema e floema ad ogni stagione vegetativa, che andranno sia a portare acqua e nutrienti, che ed esportare nutrienti verso nuove foglie che cresceranno anno per anno. Le foglie svolgono due funzioni principali: la prima riguarda il processo clorofilliano, essenziale per la produzione di zuccheri; la seconda riguarda la traspirazione concernente il trasporto dell'acqua. Inoltre, le piante possiedono pochi organi ma sono multifunzionali. Per esempio, per quanto riguarda le bouganville, esse possiedono delle foglie modificate, così come le stelle di Natale. La bouganville non investe per fare dei petali ma dirige alcune delle sue foglie a cambiare colore, allo scopo di favorire l'impollinazione del fiore da parte degli insetti. Per esempio, per quanto riguarda le piante carnivore, esse sono strutturate allo scopo di proteggersi dagli attacchi degli insetti: a seguito del terzo tentativo catturano l'insetto. Ciò non è un atteggiamento neuromuscolare, come avviene negli animali, bensì un meccanismo chimico: ricordiamo che le piante non possiedono muscoli e sistema nervoso. Tale meccanismo a trappola, oltre a determinare la chiusura delle foglie, influenza l’impermiabilità delle stesse. In altre piante carnivore, come la Nepenthes, vi sono foglie modificate sia dedite allo svolgimento del processo fotosintetico; sia dedite alla cattura degli insetti che vengono attratti dall’odore prodotto e catturati grazie alla presenza del tubo digestivo, conducendo gli insetti verso la base dove vi è il succo digestivo. Le piante carnivore catturano gli insetti per ricavarne azoto, dato che crescono in terreni privo di esso, e non perché necessitano di proteine date dall’insetto catturato. Anche i fusti, così come le foglie, possono essere modificati ed avere delle forme strane. Nel caso delle cactacee, ad esempio i Fico d'India, essi sono determinati dalla presenza di fusti che hanno assunto la forma che normalmente possiedono le foglie. Le foglie si vengono a creare ma durano ben poco perché non riescono a svolgere il processo di fotosintesi. Per quanto riguarda i cactus, essi possiedono sia le foglie, che le spine (non sono foglie modificate ma si producono per proteggersi dagli attacchi esterni) utili a difendersi dagli attacchi dei predatori. Es: nel deserto. Quando guardiamo un albero che raggiunge un altezza molto elevata e quindi è in collegamento tra le foglie le radici di sostegno perché può portare in alto le strutture che fanno la fotosintesi e ricordiamoci per esempio che in un bosco, in una foresta il fatto di crescere in alto significa andare a cercare meglio la luce quindi riuscire a fare meglio la fotosintesi. Infatti gli alberi più alti sono generalmente in foreste e quindi con difficoltà delle nuove piante potranno raggiungere elevate altezze poichè sono molto competitivi anche tra di loro e anche all'interno della stessa specie e cioè cercano di trovare le condizioni migliori per la competizione ce l'hanno anche quando fanno le radici perché chi riuscirà a sviluppare l'apparato radicale più grosso in un determinato ambiente sarà quella che riuscirà a prendere più acqua e nutrienti inorganici sottraendoli agli altri. L'acqua può arrivare attraverso il fusto a tutti gli altri organi dai fiori alle foglie soprattutto che devono svolgere la loro funzione di fabbrica di zucchero e poi viene utilizzato anche per portare la linfa elaborata alla radici che devono crescere non possono fare la fotosintesi perché non hanno luce sotto terra e allora ecco che l fusto gli permette di far arrivare gli zuccheri dalle fogli, dalle strutture fotosintetizzanti fino alle radici. In alcuni casi i fusti diventano anche luoghi dove si accumulano sostanze di riserva e in cui si accumula l'acqua. Nei cactus la maggior parte del tessuto e del peso del cactus è costituito da riserve di acqua legata a strutture chimiche che permettono appunto di tenerla compatta non in forma liquida. Partendo dall'esterno e andando verso l’interno qui abbiamo una parte più esterna ha l’epidermide e che anche in questo caso è quindi una struttura esterna che protegge il fusto, una corteccia che contiene tutta una serie di cellule specializzate a far secernere delle sostanze nel caso dei cactus secernono cere per isolare meglio il fusto, possono avere anche strutture foto sintetizzanti. Nel caso dei cactus abbiamo visto che i fusti sono verdi e alla corteccia perché questa radice deve crescere. Le radici vanno verso il basso perché vanno a cercare l'acqua più in profondità vanno a cercare quelle che sono poi magari le falde acquifere a volte in un terreno c'è una zona in cui c'è poca acqua poi magari a 5 m invece noi andiamo a trovare dell’acqua. in Africa ad esempio ci sono dei fiumi sotterranei quindi la radice è importante che abbia la forza e quindi il nutrimento per crescere abbondantemente verso il basso e questo gli arriva grazie al floema che porta gli zuccheri sintetizzati dalle foglie. La radice produce poi queste radici capillari peluzzi radicali che sono quelli che prendono acqua. Ci sono radici abbastanza grosse che hanno la funzione di sostegno e ancoraggio della pianta al suolo e resistono al vento e hanno la possibilità di crescere verso l’alto, le uniche radici che servono per prendere acqua sono i peluzzi radicali che si sviluppano sopra queste radici più grosse, ma la radice grossa da sola non prende acqua. I peluzzi radicali prenderanno l’acqua e la porteranno allo xilema attraverso l’endodermide facendo passare azoto fosforo e potassio importanti per la crescita delle piante, micro e macro elementi. Ancoraggio, assorbimento, conduzione e accumulo di sostanze di riserva Ci sono radici come nel caso della carota che accumula tante sostanze di riserva e poi noi ce le mangiamo e le utilizziamo. Quindi possono esserci radici di vario tipo, radici primarie particolarmente ingrossata come nel caso della carota in cui ci sono anche dei peluzzi da cui solitamente vengono ripulite prima di essere messe sul mercato. Possono anche ramificare partendo da una struttura principale e che poi si ramifica per aumentare la ricerca di acqua e cibo ma anche per aumentarne la stabilità. È difficile distinguere la radice primaria da quella secondaria, poi ci sono radici ingrossate che hanno uguali funzioni della carota e quella del ravanello. Ci sono anche delle radici a ventizie che sono quelle che troviamo nell’edera, abbiamo il fusto che genera le radici che vengono chiamate a ventizie che sono radici presenti nella struttura del fusto. POWER POINT : Strategie alternative per l'acquisizione dell’ azoto Le piante carnivore sono tali perché hanno bisogno dell’azoto che non è disponibile. Le piante prelevano dall’ambiente tutto quello che gli serve: la CO2 la prendono all'aria, l'acqua e gli altri minerali li prendono dal suolo. Quindi si occupano di prendere l'acqua e gli elementi fondamentali per la crescita l'epidermide si occupa di non fare passare cose che non servono. La composizione chimica delle piante il carbonio lo prendiamo dall'atmosfera l'idrogeno con l'ossigeno lo prendiamo dall'acqua quello che prendono le radici sono azoto fosforo potassio lo zolfo e tante altre sostanze quindi le radici sono selettive e riescono a prendere gli elementi fondamentali che servono per la crescita. Il ciclo dell'azoto l'azoto è il gas maggiormente presente nell'atmosfera, non è tossico, si può utilizzare per la conservazione degli alimenti. Però l’azoto atmosferico non è utilizzabile dalle piante, per poterlo prendere devono essere utilizzati sottoforma di nitrati di azoto. La mancanza di motivo è il motivo principale per cui una pianta cresce male cresce poco, con molto azoto la pianta si mette a crescere forse anche troppo velocemente. Il problema è che la maggio parte dell’azoto è presente nell'atmosfera e quello che possono usare le piante è ciò che deriva dalle feci degli animali quello che viene prodotto da funghi e batteri che crescono nel suolo o quello che si forma dalle eruzioni vulcaniche o durante i temporali. Le scariche elettriche formano ammonio e nitrati nel suolo e quindi le piante le possono prendere. Alcune piante crescono in zone dove non ci sono animali non ci sono funghi e batteri che hanno degradato abbastanza il suolo ( sostanza organica) per produrre dell'azoto: ci sono quindi zone in cui l’azoto non è disponibile. Ci sono vari modi per procurarsi l’azoto in cui le piante fanno una interazione con dei batteri o con dei funghi che riescono a sintetizzare l'azoto e glielo passano, ma una particolare fonte di azoto è appunto invece rappresentata dalla capacità delle piante di catturare degli altri esseri viventi e mangiarli. Da questo alcune illustrazioni di film degli anni 40-50 la pianta carnivora veniva vista come qualcosa che si poteva anche mangiare gli animali in realtà le piante carnivore mangiano insetti però In alcune zone tropicali riescono a mangiare anche dei piccoli mammiferi. Quindi ci sono vari tipi di adattamenti per esempio abbiamo la pinguicola che ha foglie appiccicose in cui le mosche possono rimanere appiccicate. Le foglie si sono modificate a produrre delle ghiandole che secernono una sostanza appiccicosa e digestiva poiché degradano le proteine degli insetti principalmente catturano mosche e poi le assorbono. Il nefentes invece ha foglie modificate che catturano insetti e la sarracenia fa la stessa cosa. In queste piante ci sono deii tubi in cui attirano gli insetti e riescono quindi poi a digerirli. Si può vedere la loro differenza facendo una sezione dall’interno. La prima parte è estremamente scivolosa, se l’insetto entra e si appoggio scivola verso il basso in cui c'è una struttura invece più reticolata che lo va a bloccare e poi sono presenti cellule di varie funzione fino ad arrivare alla parte più bassa e centrale in cui ci sono le strutture che digeriscono l’insetto. La dionea è quella che chiude le foglie a scatto, c’è l’utribularia che è una pianta acquatica ma carnivora. Le piante quindi vengono impollinate dagli insetti, ci sono però le piante che li mangiano , queste piante si sono quindi specializzate e fanno degli odori diversi dalla parte fiorale le nella parte di cattura ciò vuol dire che le strutture fiorali hanno un tipo di odore che attira gli impollinatori e nelle strutture a trappola invece producono degli odori che attirano gli insetti che si vanno a mangiare quindi differenziano il tipo di profumi che fanno a seconda se attirato un insetto per essere impollinato o per mangiarselo. 12/05/20 La lezione di oggi comincia a farci uscire dal mondo un po' ristretto del com’è fatta la pianta e affronteremo quella che si chiama in genere autoecologia → il come funzionano le piante, cosa fanno e gli ambienti in cui vivono. Iniziamo intanto con alcune angiosperme che sono molto conosciute e coltivate e vorrei iniziare con le monocotiledoni. L’essere monocotiledoni o dicotiledoni dipende da quante foglioline ci sono nell'embrione → un seme, una fogliolina, monocotiledoni; due foglioline, dicotiledoni. Le monocotiledoni sono le più recenti ed evolute, si sono differenziate dopo le dicotiledoni e hanno un’importanza notevole sia in senso naturalistico che anche in senso economico. Diciamo che la le graminacee sono quelle che noi conosciamo di più nel senso che lei incontriamo praticamente nella nostra vita quotidiana perché riescono a crescere in qualsiasi condizione: dalle Alpi al livello del mare, alcune sono anche di ambienti acquatici e altre ancora sono presenti nelle aree desertiche quindi le graminacee sono un gruppo di monocotiledoni che hanno una enorme plasticità, adattabilità e che quindi è riuscita a colonizzare praticamente tutto il mondo. Spero che quando andrete a insegnare nelle scuole sarà possibile portare i bambini in giro per qualche riserva. Una delle specie più diffuse da noi abbastanza appariscenti è l’Ampelodesmos mauritanicus che come avrete visto è una pianta abbastanza ben sviluppata e che ha le foglie che arrivano a un metro. Sono delle infiorescenze, quindi sono dei gruppi di fiori, che sono raggruppati a formare delle specie di pannocchie (non perfette come quelle del mais o del granoturco. Le graminacee più importanti sono quelle che poi hanno consentito al genere umano l'evoluzione e anche gli spostamenti perché sono piante facilmente riproducibili da seme → diciamo che sono quelle che noi utilizziamo per pane e pasta. Ci sono due tipi di grano: c'è il grano duro e grano tenero. Poi abbiamo il farro, l’avena, il riso, il mais e la segale e diciamo che queste cinque graminacee sono state veramente alla base dello sviluppo del genere umano. I cereali come ad esempio il mais sono molto importanti nella nostra vita e sono anche molto importanti per quanto riguarda il foraggio → le graminacee e le leguminose stanno alla base del foraggio per il bestiame quindi vuol dire che sono delle piante che possono essere utilizzate per nutrire il bestiame. Le graminacee sono utilizzate come foraggio anche secco a seconda della zona