36 Evoluzione Delle Piante

5/27/2018 36 Evoluzione Delle Piante

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LE ALGHE: Sono organismi eucarioti fotosintetici del regno dei protisti comparsi pi di 2 miliardi di anni

fa. Possiedono tutte clorofilla a come principale pigmento fotosintetico , possono essere distinte in base a

varie opzioni .

ALGHE UNICELLULARI:si trovano in genere vicino alla superficie dei mari o delle acque dolci,dove c

molta luce , ogni cellula autosufficiente . Insieme a invertebrati e larve costituisce il plancton, gli organismifotosintetici formano il fitoplanctonche da all atmosfera moltissimo ossigeno, oggi in pericolo per il

crescente inquinamento. Il ciclo vitale simile a quello diChlamydomonasun alga flagellata per gran parte

della sua vita aploide che si riproduce per mitosi e citodieresi e solo in condizioni sfavorevoli come il gelo

va incontro a fecondazione e meiosi .

INQUINAMENTO E PROLIFERAZIONE DELLE ALGHE: La proliferazione nelle acque costiere delle

zone tropicali di alghe unicellulari pu avere effetti dannosi :alcune producono le pali tossine che

avvelenano i pesci ,anche nel mar mediterraneo ci sono state invasioni di alghe tropicali tossiche. Questo

dovuto alleutrofizzazionedelle acque cio all eccezionale arricchimento di sostanze nutritive causato dall

aumento della temperatura dalle acque di scarico chimiche e dai rifiuti di allevamenti e industrie .

ALGHE PLURICELLULARI: Caratteristica comune il tallo, una struttura corporea senza organi o tessuti

specializzati. Si adattano a vivere lungo le coste in acque saline poco profonde per la luce e la ricchezza di

sostanze nutritive derivanti dal suolo o da correnti. altri aspetti sono per difficili e lungo le coste rocciose

sono esposte a fluttuazioni di umidit, temperatura, luce e all azione delle acque e della sabbia un

adattamento l aptereuna speciale struttura d ancoraggio che aderisce alle rocce ma non una radice. La

parte superiore dell alga sottile e ampia e produce grande quantit di zuccheri. Alcune alghe si sono

specializzate per sfruttare alcune aree lungo la battigia con forme peculiari e speciali pigmenti: quelli delle

alghe rosse(rodofite) assorbono lenergia della luce blu che penetra pi in profondit mentre quelli delle

alghe brune(feofite) assorbono i raggi blu - verdi; in superficie vivono le alghe verdi(clorofite) dove laclorofilla assorbe la luce rossa. Le alghe rosse devono il loro colore a un pigmento, laficoeritrinasono

abbondanti nei mari tropicali e alcune per la presenza di calcite contribuiscono a formare le barriere coralline

le alghe brune vivono in genere nei mari freddi e alcune raggiungono dimensioni enormi , altre posseggono

vescicole d aria che gli danno una posizione verticale se sono attaccate al fondo .

LE ALGHE VERDI: Si pensa che includano il gruppo di organismi che ha originato le piante terrestri per la

presenza degli stessi pigmenti fotosintetici sostanze di riserva come l amido e pareti cellulari formati da

cellulosa. Esistono forme unicellulari,pluricellulari e forme intermedie con l associazione di singole cellule

in coloniepluricellulari dove ogni elemento ha un alto grado di autonomia funzionale ed collegato da

filamenti citoplasmatici tanto da farlo assomigliare a un singolo organismo. Nelle alghe c una certa variet

di cicli vitali, alcuni semplici come nelle alghe verdi unicellulari e altri pi complessi delle alghe

pluricellulari con l alternanza di una fase aploide con una diploide (alternanza di generazioni). La forma o

generazione diploide che produce spore tramite meiosi detta sporofitomentre la forma aploide che

produce gameti mediante mitosi detta gametofito. In alcune alghe i gameti appaiono tutti uguali

(isogamia), in altre i gameti maschili e femminili hanno dimensioni diverse ma sono entrambi flagellati

(anisogamia) in altre il gamete femminile immobile e pi grosso quello maschile mobile e pi piccolo

(oogamia).

LE PIANTE NON VASCOLARI: Le piante sono organismi fotosintetici pluricellulari che si sono adattate

alla vita sulla terra emersa , il passaggio dall ambiente acquatico alla terra si avuto 500 milioni di anni fa la


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terra offriva moltissimi vantaggi : luce dallalba al tramonto senza la turbolenza dell acqua ,anidride

carbonica necessaria alla fotosintesi e nessunaltra forma di vita.

LA CONQUISTA DELLE TERRE EMERSE: Ci furono vari adattamenti nellinsediamento sulla terra ferma

comparsi allinizio della storia evolutiva che sono comuni :rivestimento ceroso delle foglie (cuticola)

presenza di stomi, sviluppo di organi riproduttivi pluricellulari,gametangi e sporangiche contengono lecellule riproduttive (gameti e spore ). Le piante si diversificarono in 2 linee evolutive distinte :una diede

origine alle briofiteche comprendono le attuali piante epatiche, le antocerote e i muschimentre dallaltro

dette origine alle piante vascolari o tracheofiteche comprendono tutte le pianti terrestri superiori.

Differenza fondamentale tra briofite e tracheofite che queste ultime possiedono un sistema conduttore o

vascolare ben sviluppato le briofite sono comparse circa 370 milioni di anni fa , le prime piante vascolari 430

milioni.

LE BRIOFITE: Comprendono circa 16 mila specie divise in epatiche e muschi sono tutte senza radici vere e

proprie , attaccate al substrato per mezzo dei rizoidi.La loro struttura semplice e le dimensioni ridotte

perch le sostanze si muovono da cellula a cellula ,i muschi non crescono in altezza ma in orizzontale perrestare in contatto con le superfici da cui traggono le sostanze. Crescono in luoghi umidi e ombrosi o nelle

paludi perch devono assorbire l umidit. Le briofite come tutte le piante hanno un ciclo vitale con

alternanza di generazioni e sono caratterizzate dalla prevalenza di un gametofito aploide mentre lo sporofito

temporaneo e molto meno appariscente. Il ciclo vitale inizia quando una spora aploide caduta sul terreno

germina in filamenti orizzontali che si sviluppano in gametofiti aploidi ,vengono liberate dal gametangio

maschile(anteridio )le cellule spermatiche che flagellate vanno verso la cellula uovo posta nel gametangio

femminile (archegonio). I muschi presentano oogamia ,lo sporofito formato da un piede e da un unico e

grosso sporangio o capsula dove si formano le spore aploidi. frequente anche la riproduzione asessuata
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/98/Ciclo_Muschi.png


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LE PIANTE VASCOLARI: La pi antica pianta vascolare che conosciamo la Rhynia maioroggi estinta che

aveva gi un sistema di trasporto. Le piante vascolari sono classificate in 9 divisioni, possono essere senza

semi ( crittogame) o con i semi (spermatofite) , queste ultime sono suddivise in 2 gruppi le gimnosperme

(gymnos= nudo, sperma= seme), con semi non ricoperti da tessuto protettivo, come le conifere e angiosperme

(aengeion= involucro), con semi racchiusi e protetti allinterno di strutture specializzate chiamate frutti.

TENDENZE EVOLUTIVE DELLE PIANTE VASCOLARI:

Sistemi di conduzioni pi efficienti:le prime innovazioni delle piante vascolari sono stati laradice,struttura specializzata nellancoraggio e nellassorbimento di acqua, e lafoglia, specializzata nella

fotosintesi e sistemi di conduzione pi efficienti come lo xilemache trasporta acqua e ioni dalle

radici alle foglie e il floemache trasporta zucchero e altri prodotti della fotosintesi dalle foglie alle

altre parti.

Riduzione del gametofito: in tutte le piante vascolari il gametofito pi piccolo dello sporofito e inmolte di esse ha vita autonoma ed indipendente.

Il seme: una struttura complessa in cui il giovane sporofito o embrione, racchiuso da unrivestimento esterno, il tegumentoche protegge lembrione fino a che rimane quiescente e non si

presentano le condizioni per la sua germinazione.

LE FELCI: sono piante presenti a tutte le latitudini con 12000 specie, hanno foglie, o fronde, che

assomigliano ad ali duccello , suddivise in foglioline pi piccole, lepinnule. Le spore sono prodotte per

meiosi, allinterno di sporangi che si trovano sul lato inferiore delle foglie o su steli distinti; cadendo sul

terreno le spore aploidi germinano e danno origine al gametofito aploide che si sviluppa sottoterra a pochi

mm dalla superficie su cui maturano la cellula uovo nell archegonio e le cellule spermatiche nellanteridio,

lumidit e la pioggia fanno aprire larchegonio e i gameti maschili flagellati raggiungono la cellula uo vo

fecondandola e dando origine allo zigote diploide che per mitosi da origine al nuovo sporofito diploide, lapianta di felce che osserviamo normalmente.


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LE GIMNOSPERME: comparvero circa 286 milioni di anni fa, quando si formarono i pi importanti

depositi di carbone, in un periodo umido, seguirono poi ampie glaciazioni che determinarono forti selezioni

per piante e animali terrestri e furono molto avvantaggiati gli organismi con strutture protettive per la

conservazione dellacqua. Dagli anfibi si differenziarono i rettili (pelle squamosa e uova con guscio rigido) e

le piante con i semi acquisirono un importante vantaggio evolutivo. Comprendono 4 gruppi, tre divisioni

minori ed una pi nota che quella delle conifere (pini, abeti, larici, cipressi, ginepri, sequoie giganti). Nel

ciclo vitale la pianta produce due strutture specializzate, il cono maschile e il cono femminile (pigne) e gli

sporangi presenti su questi coni producono al loro interno microspore (maschili) e megaspore (femminili);

lovulo da origine ad una cellula madre della megaspora che si divide in 4 cellule aploidi, 3 degenerano ed

una forma al suo interno il gametofito femminile, del tutto dipendente dallo sporofito. Le microspore danno

origine ai granuli pollinici(gametofiti maschili immaturi), che vengono trasportati dal vento, raggiungono il

cono femminile dove producono un tubulo pollinicoattraverso il quale il gamete maschile si unisce a quello

femminile. Lovulo produce il rivestimento pi esterno del seme, , ogni seme costituito

contemporaneamente da tre diverse generazioni: lembrione del nuovo sporofito diploide, circondato dalle

cellule del gametofito femminile con funzione nutritiva ed esternamente il tegumento.

LE PIANTE VASCOLARI CON FIORI: Sono le angiosperme, se ne conoscono circa 230 mila e occupanopi del 90% del mondo vegetale. Comprendono non solo quelle con i fiori appariscenti ma i grandi alberi

legnosi,da frutto,le erbe,le verdure e i cereali. Si ritiene si siano evolute da un gruppo di gimnosperme

estinte circa 120 milioni di anni fa , anche le gimnosperme primitive avevano un ovulo che trasudava

goccioline di liquido viscoso a cui aderivano i granuli pollinici gli insetti attratti dai granuli pollinici ricchi di

proteine trasportavano il polline da una pianta all altra. L impollinazione degli insetti (entomofila)fu molto

pi efficace di quella effettuata dal vento (anemofila),pi le piante erano attraenti pi erano visitate dagli

insetti pi semi producevano si svilupparono strutture secernenti una sostanza zuccherina il nettare che

richiamava gli impollinatori e le piante iniziarono a produrre fiori colorati e profumati. 65 milioni di anni fa

si diffusero api,vespe,farfalle per i quali i fiori sono lunica fonte di nutrimento e iniziarono cos a

influenzare reciprocamente i loro cicli vitali. Oltre al fiore le angiosperme hanno anche il frutto sempre perattrarre gli animali


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IL FIORE: Oltre a richiamare gli insetti sono strutture per la riproduzione sessuata e dove si formano i semi

e si sviluppano i frutti. Sono temporanee stagionali ,dopo la fecondazione alcune parti si trasformano in

frutto e le altre muoiono , in genere formato da 4 parti , dal punto di vista evolutivo foglie modificate : pi

esternamente ci sono isepaliverdi riuniti nel calice,internamente ci sono i petali riuniti a formare lacorolla.

All interno della corolla ci sono glistami dove maturano i gametofiti maschili ,ogni stame formato da un

filamentoe all estremit c l anterache libera i granuli pollinici. La parte floreale pi interna sono i

carpellicontenenti lorgano riproduttore femminile ., ogni carpello formato da uno stigmacon superficie

vischiosa a cui aderiscono i pollini da uno stilo e alla base da un ovarioallinterno del quale ci sono uno o

pi ovulio sacco embrionale. Dopo la fecondazione dallovulo si sviluppa il seme e dallovario il frutto. In

alcune specie i fiori sono solo maschili o femminili , possono essere diversi ma presenti sulla stessa pianta

che detta monoicaoppure su piante diverse dioica.

IL FRUTTO: ha anche lui come il fiore la funzione di ricompensare lanimale visitatore e contribuire alla

dispersione dei semi ad una certa distanza dalla pianta di origine. Esempio sono i moltissimi frutti carnosi

commestibili, che hanno semi con un rivestimento che non viene sciolto dai succhi gastrici e passano

dallintestino indenni e depositati con gli escrementi lontano dalla pianta madre.

CICLO VITALE DELLE ANGIOSPERME: allinterno delle antere vengono prodotte dalle cellule madri

delle microspore aploidi che originano i granuli pollinici; un granulo pollinico maturo formato da duecellule spermatiche e una cellula del tubulo, una volta raggiunto lo stigma, germina e il tubulo pollinico si

allunga facendo penetrare le cellule spermatiche nellovulo. Ciascun ovulo da luogo alla megaspora

funzionale dove si forma il gametofito femminile formato da 7 cellule, per un totale di 8 nuclei aploidi, la

cellula centrale infatti contiene due nuclei aploidi detti nuclei polarimentre la cellula uovo una delle pi

piccole, con un solo nucleo. Il nucleo di una delle due cellule spermatiche si fonde con la cellula uovo e lo

zigote si sviluppa in un embrione, il nucleo della seconda cellula spermatica invece si unisce con i due nuclei

polari della cellula centrale in un processo di fusione tripla e dalla risultante cellula 3n (triploide), si

sviluppa un tessuto specializzato, endosperma, che circonda e nutre lembrione. Questi particolari processi

di fecondazione e fusione tripla sono detti nel loro insieme doppia fecondazionee avvengono solo nelle

piante con fiori.


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