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Le piante si sono adattate alla vita sulle
terre emerse
Le piante sono organismi eucarioti pluricellulari capaci di produrre sostanze organiche attraverso la fotosintesi. Derivano dalle alghe verdi e comparvero sulla Terra circa 500 milioni di anni fa. Il passaggio dall’ambiente acquatico alla terraferma ha richiesto numerosi adattamenti, perché sulla terra le piante dovevano affrontare problemi nuovi come la perdita di acqua, il sostegno del corpo, il trasporto delle sostanze e la riproduzione senza dipendere completamente dall’acqua.
Dalle alghe alle piante terrestri
Le alghe vivevano immerse nell’acqua, che forniva loro sostegno. Non avevano veri tessuti rigidi e tutto il loro corpo, chiamato tallo, poteva svolgere la fotosintesi assorbendo direttamente acqua, anidride carbonica e sali minerali dall’ambiente circostante. Anche la riproduzione dipendeva dall’acqua: le cellule spermatiche flagellate nuotavano fino alla cellula uovo per fecondarla.
Con la conquista della terraferma le piante svilupparono caratteristiche nuove che permisero loro di sopravvivere fuori dall’acqua.
La conservazione dell’acqua
Uno dei principali problemi sulla terraferma era evitare la disidratazione. Per questo motivo le parti aeree delle piante si ricoprirono di una cuticola cerosa, che limita la perdita di acqua.
Tuttavia, la cuticola impedisce anche gli scambi gassosi. Per risolvere questo problema le piante svilupparono gli stomi, piccoli pori presenti soprattutto sulle foglie. Gli stomi permettono l’ingresso di anidride carbonica e l’uscita di ossigeno e vapore acqueo. La loro apertura è controllata da cellule di guardia.
L’assorbimento delle sostanze nutritive
Le piante terrestri devono assorbire dal suolo acqua e sali minerali, mentre dall’aria ottengono anidride carbonica e luce solare. Per svolgere queste funzioni si sono differenziati vari organi:
● le radici, che ancorano la pianta al terreno e assorbono acqua e sali minerali; ● il fusto, che sostiene la pianta; ● le foglie, che svolgono la fotosintesi.
In molte specie l’assorbimento è favorito dalle micorrize, associazioni simbiotiche tra radici e funghi.
Le zone di crescita della pianta sono chiamate meristemi apicali e si trovano alle estremità di radici e fusti.
I tessuti vascolari
Molte piante hanno evoluto tessuti specializzati per il trasporto delle sostanze:
● lo xilema, formato da cellule morte, trasporta acqua e sali minerali dalle radici verso le foglie; ● il floema, formato da cellule vive, distribuisce gli zuccheri prodotti dalla fotosintesi a tutta la pianta.
Le piante che possiedono questi tessuti sono dette piante vascolari o tracheofite. I muschi, invece, sono piante non vascolari e non possiedono un sistema complesso di trasporto.
La riproduzione delle piante
Nelle piante più primitive, come muschi e felci, la riproduzione dipende ancora dall’acqua. Le cellule spermatiche flagellate devono nuotare fino alla cellula uovo per permettere la fecondazione.
Nelle conifere e nelle piante con fiore, invece, si sviluppa il polline, che contiene le cellule progenitrici delle cellule spermatiche. Il polline viene trasportato dal vento o dagli animali e rende possibile la fecondazione anche in assenza di acqua.
Evoluzione delle piante
Briofite
Le briofite, come i muschi, comparvero circa 475 milioni di anni fa. Possiedono meristemi apicali ed embrioni che restano attaccati alla pianta madre, ma non hanno veri tessuti vascolari, vere radici, fusti o foglie. Sono ancora molto legate agli ambienti umidi, soprattutto per la riproduzione.
Piante vascolari senza semi
Circa 425 milioni di anni fa comparvero le piante vascolari senza semi, come felci ed equiseti. Possiedono tessuti vascolari rinforzati dalla lignina e si riproducono tramite spore. Anche queste piante necessitano di ambienti umidi per la fecondazione.
Piante vascolari con semi
Impollinazione e frutto
L’impollinazione avviene quando il polline si deposita sullo stigma. Da qui si sviluppa un tubetto pollinico che raggiunge l’ovulo.
Dopo la fecondazione:
● dall’ovulo si sviluppa il seme; ● dall’ovario si forma il frutto, che favorisce la dispersione dei semi.
Tipi di impollinazione
● Anemofila: tramite il vento; ● Entomofila: tramite insetti; ● Idrofila: tramite acqua; ● Zoofila: tramite animali come uccelli o pipistrelli.
Monocotiledoni ed eudicotiledoni
Le angiosperme venivano divise in:
● monocotiledoni, con un solo cotiledone; ● dicotiledoni, con due cotiledoni.
Oggi le analisi genetiche hanno dimostrato che le vecchie dicotiledoni comprendono gruppi evolutivi differenti. La maggior parte appartiene alle eudicotiledoni.
I funghi
I funghi sono organismi eucarioti eterotrofi. Possono essere unicellulari, come i lieviti, oppure pluricellulari.
Non producono il proprio nutrimento: secernono enzimi digestivi all’esterno del corpo e poi assorbono le sostanze nutritive ottenute. Per questo motivo svolgono un ruolo fondamentale come decompositori.
Struttura dei funghi
Il corpo del fungo è formato da filamenti chiamati ife, che insieme costituiscono il micelio.
La parte visibile del fungo è il corpo fruttifero, responsabile della produzione e dispersione delle spore.
Le ife possiedono una parete cellulare di chitina, la stessa sostanza presente nell’esoscheletro degli insetti.
Riproduzione
I funghi possono riprodursi:
● per via asessuata; ● per via sessuata.
Le muffe producono spore asessuate, mentre i lieviti si riproducono per gemmazione.
Nella riproduzione sessuata due ife aploidi si fondono formando uno stadio eterocariotico, in cui sono presenti due nuclei distinti.
Classificazione dei funghi
I principali gruppi sono:
● Chitridiomiceti; ● Zigomiceti; ● Glomeromiceti; ● Ascomiceti; ● Basidiomiceti.
I licheni
I licheni sono associazioni simbiotiche tra un fungo e un organismo fotosintetico, come alghe verdi o cianobatteri.
Il fungo offre protezione, acqua e sali minerali, mentre l’organismo fotosintetico produce nutrimento tramite fotosintesi.
I licheni sono organismi pionieri perché riescono a colonizzare rocce nude trasformandole lentamente in suolo.
Sono anche importanti bioindicatori della qualità dell’aria, perché molto sensibili all’inquinamento.
I licheni possono essere:
● crostosi; ● fogliosi; ● fruticosi.
● muta.
Chelicerati
Comprendono ragni, scorpioni, zecche e acari.
I ragni:
● hanno 8 zampe; ● producono seta; ● sono carnivori; ● utilizzano veleno inoculato con i cheliceri.
Gli scorpioni usano il veleno per cacciare e sono diffusi quasi ovunque.
Miriapodi
● Diplopodi (millepiedi): detritivori con due paia di zampe per segmento. ● Chilopodi (centopiedi): predatori con uncini velenosi.
Crostacei
Sono prevalentemente acquatici e comprendono gamberi, granchi e aragoste.
Insetti
Gli insetti rappresentano il gruppo animale di maggior successo. Hanno:
● corpo diviso in capo, torace e addome; ● tre paia di zampe; ● spesso una o due paia di ali.
Il loro successo dipende da:
● esoscheletro impermeabile; ● capacità di volare; ● metamorfosi; ● elevata capacità riproduttiva.
Metamorfosi
● Completa (olometabolia): larva → pupa → adulto. ● Incompleta (eterometabolia): neanide → ninfa → adulto.
