24/03/15

Piante: riproduzione, funzioni delle foglie e tessuti

Torniamo a parlare delle piante. Dopo aver capito cosa siano e come funzioni la fotosintesi clorofilliana, è giunto il momento di spiegare, in maniera semplice, elementare, come avvenga la riproduzione delle piante. In realtà, come noteremo leggendo le prossime righe, non è poi così diversa da quella degli animali e dell'uomo con la donna.

La riproduzione è quel fenomeno naturale che permette alla vita di resistere nel tempo, milioni e milioni di anni, tramandando le caratteristiche del "padre" e della "madre" ai "figli", i nuovi nati (siano essi delle piantine, dei cuccioli o dei bambini).

In questa pagina cercheremo di capire i due tipi di riproduzione presenti nelle piante, ossia quella "sessuata" e quella "asessuata" (o "vegetativa").

Piante, riproduzione sessuata

I vegetali possono, come gli animali, ricorrere alla riproduzione sessuata, cioè quella che avviene quando una cellula "maschio" (lo spermatozoo, gamete maschile) incontra una cellula "femmina" (l'uovo, l'ovulo, gamete femminile), dando origine ad un nuovo essere vivente, simile ai "genitori".

Vi sono, nelle piante (anche nelle alghe, nei muschi, nelle felci), due differenti generazioni. Una prima chiamata gametofito e una seconda chiamata sporofito.
  • Durante la prima, attraverso la fusione dei due gameti (fecondazione) viene generata un'unica cellula detta zigote.
  • Lo zigote porta ad una nuova generazione, la seconda, con la produzione di spore (sporofito) e non più di gameti.
Differenza tra gameti e spore
Le spore non hanno bisogno di unirsi per la fecondazione, come invece fanno i gameti (maschili e femminili). Una singola spora può dare vita ad una nuova generazione, senza l'aiuto di altre spore.

E qui viene il bello. La pianta che nascerà dalla spora non sarà in grado di produrre altre spore, ma produrrà gameti (gametofito). Questi gameti daranno vita allo zigote e, quindi, ad una nuova generazione (sporofito). 

Questo doppio ciclo vitale delle piante viene detto alternanza di generazione.
In pratica, dalla riproduzione di una pianta gametofito nasce una pianta sporofito. Da questa (sporofito) nascerà una pianta gametofito, e così via, alternando le due generazioni:
gametofito --> sporofito --> gametofito --> sporofito --> gametofito --> sporofito --> ...
Come funziona la riproduzione vegetativa?

Le piante, però, hanno una marcia in più.
Oltre alla riproduzione sessuata, possono contare sulla riproduzione asessuata (o vegetativa). Con questo sistema non c'è bisogno di un altro vegetale per riprodursi. La singola pianta è in grado di generare da sola altre piante (e questo potere non ce l'hanno né gli animali né tanto meno l'uomo).

Alcune piante sono "smontabili", nel senso che da una loro foglia, da una loro gemma o radice o ramo, ripiantando nel terreno la parte staccata dalla "madre", si può far nascere una nuova pianta, come quella che ha generato la foglia o la gemma. Un esempio casalingo potrebbe essere quello del rosmarino: da un rametto di rosmarino si può far crescere una nuova piantina di rosmarino.

Questo tipo di riproduzione fa in modo che in un piccolo spazio di terra nascano e crescano piante dello stesso tipo. Infatti basta che dalla prima pianta si stacchi qualche foglia o qualche ramo, e il gioco è fatto: nelle vicinanze cresceranno nuove piante uguali alla prima.

Con la riproduzione vegetativa le piante che trovano un terreno buono, adatto alla loro sopravvivenza, possono riprodursi più facilmente e dar vita a diverse generazioni.

L'uomo utilizza la riproduzione vegetativa per far crescere più in fretta le piante, attraverso varie tecniche e piantando stoloni (rametti), bulbi (ad esempio la cipolla), rizomi (tipo il mughetto) e i tuberi (la comunissima patata).

Potrebbe interessarti anche la nostra pagina che parla dell'Impollinazione, dei fiori, del pistillo e dello stame.

Funzioni delle foglie

Un albero, come abbiamo scritto qualche giorno fa, è formato da radici, tronco e chioma (se segui il collegamento in blu troverai una spiegazione approfondita).

Le foglie, soprattutto, hanno diverse funzioni indispensabili.
Oltre alla fotosintesi clorofilliana (per saperne di più segui il collegamento a inizio testo), infatti, hanno il compito di proteggere i semi (le foglie sono cotiledoni), modificandosi diventano dei fiori o delle gemme (dalle quali si svilupperanno nuovi rami, ad esempio), o, ancora, dei viticci (quando vedete quei fili che si intrecciano tra rami e foglie, come piccole funi che aiutano la pianta: ad esempio, come sostegno, aggrappandosi e annodandosi ad altre superfici, o facendosi strada nel terreno alla ricerca di spazi e luce; tipo i legumi, le angurie...). A volte, però, le foglie si ingrossano fino a diventare dei veri e propri frutti.

Diversi tipi di tessuto nelle piante

Ogni parte della pianta è costituita da cellule differenti, le cui caratteristiche danno luogo a diversi tipi di tessuto. Ogni tessuto ha una propria funziona. I tessuti possono essere:
  • Tegumentali
    Formano la parte esterna della pianta e hanno il compito di proteggere la stessa; inoltre fanno in modo di trattenere l'acqua assorbita dalle radici, non facendola evaporare all'esterno
  • Conduttori
    All'interno della pianta e hanno il compito di trasportare le sostanze, come ad esempio l'acqua, indispensabile per la fotosintesi;
  • Parenchimatici
    Lungo tutta la pianta e hanno il compito di effettuare la fotosintesi clorofilliana, oltre a conservare le sostanze di riserva, utili in caso di bisogno
  • Meristematici (embrionali)
    Si trovano alle estremità di radici e rami e hanno il compito di far crescere la pianta, sviluppando nuove radici e nuovi rami
I tegumenti

Le foglie hanno una loro "pelle" protettiva, impermeabile, grazie all'epidermide fatta di cellule piatte. Insieme formano la cuticola (fatta da cutina), questo velo che protegge le foglie e che è lo stesso velo che ricopre, ad esempio, i frutti, proteggendoli e trattenendo all'interno i liquidi (questo permette al frutto di rimanere fresco e di non seccare).

Tuttavia, la foglia, sebbene non debba far uscire l'acqua all'esterno, deve però far passare ossigeno e anidride carbonica. E come ci riesce?

Grazie agli stomi, che si aprono o si chiudono a seconda delle esigenze e della quantità di acqua presente in superficie. Lo stoma è formato da due cellule ovali a forma di fagiolo, dette cellule di guardia. Nello schema che segue si capisce meglio la loro funzione.



Sono delle vere e proprie valvole che la pianta utilizza per trattenere o far uscire sostanze liquide (acqua) o gassose (ossigeno e anidride carbonica) nel (o dal) Mesofillo, ossia tutta la parte interna della foglia, esclusa l'epidermide.

I tegumenti che si trovano nelle radici, invece, hanno il compito di prelevare l'acqua dal terreno; a differenza dei tegumenti delle foglie che devono trattenere l'acqua.

Traspirazione.
Il 95% dell'acqua prelevata dal terreno grazie alle radici viene fatta evaporare nell'aria attraverso gli stomi delle foglie. Per questo motivo la pianta assicura una buona produzione di umidità.

I conduttori

Vi sono due tipi di "vasi conduttori":
  • xilema (o legno) per il trasporto, di acqua, dalle radici alle foglie
  • floema (o libro) per il trasporto, delle sostanze realizzate attraverso la fotosintesi, dalle foglie alle radici (percorso inverso dello xilema).
Le cellule dello xilema possono essere "trachee" (piante con fiore) o "tracheidi" (piante senza fiore). Il loro insieme forma i fasci vascolari, che scorrono lungo la pianta.

Curiosità
I vasi conduttori nelle piante legnose hanno una forma circolare e ogni anno nasce un cerchio di vasi, così da poter portare acqua alle foglie nuove, mentre i cerchi più interni iniziano la loro funzione di solo sostegno, essendo formati da cellule morte.
Quindi, il numero di cerchi presenti nella sezione del tronco indica il numero di anni della pianta. Provate a vedere il tronco di un albero tagliato, in un parco o in un giardino, e contate gli anelli per sapere l'età della pianta.

Le cellule del floema rimangono più flessibili delle altre e non sono utilizzate per il sostegno della pianta. Anche queste formano dei fasci lungo il vegetale, che vengono chiamati fasci cribrosi.

Le cellule dette "cambio" si occupano di produrre legno (xilema) in direzione della parte esterna della pianta e libro (floema) verso la parte interna. Aumenta il diametro e il vecchio "libro" si trasforma in "corteccia".

Differenza tra dicotiledoni e monocotiledoni
  • Dicotiledoni
    piante con fiore, il seme dà vita a due foglie
  • Monocotiledoni
    senza fiore, il seme dà vita ad una foglia; qui non c'è il "cambio", prima descritto
I parenchimi

Dopo aver visto i tessuti che si occupano di proteggere e di trasportare, passiamo a quelli che si dedicano alla produzione, che avviene per lo più nelle foglie.

La foglia è formata da
  • Picciolo: collegamento tra foglia e fusto; al suo interno si trovano i conduttori
  • Lamina fogliare: la foglia, costituita da diversi tipi di "venature", a seconda del tipo di pianta
Le foglie si distribuiscono in modi differenti, da pianta a pianta. In modo simmetrico o asimmetrico (alternato). Si dirigono verso la luce e si dispongono in modo tale da catturare il più possibile i raggi solari.

Tra la "pagina superiore" e quella "inferiore" della foglia abbiamo il tessuto parenchimatico, responsabile della fotosintesi. Al suo interno vi sono i cloroplasti, dei "contenitori" di clorofilla.