Piante e conquista delle terre emerse

Biologia
Robert J. Brooker, Eric P. Widmaier, Linda E. Graham, Peter D. Stiling
Copyright © 2011 – he McGraw-Hill Companies srl
Capitolo 30
Spunti di discussione
Figura 30.3 Le epatiche crescono a stretto contatto con le superfici, come suoli o
tronchi d’albero. Innalzare i propri sporofiti al di sopra della superficie favorisce la
dispersione delle spore nelle correnti aeree.
Figura 30.4 La velocità del vento non è costante, per cui se il muschio liberasse tutte
le spore nello stesso momento in una debole corrente d’aria, le spore non si
spingerebbero molto lontano e potrebbero entrare in competizione con la pianta
parentale per la scarsa disponibilità di risorse. Liberando le spore gradualmente,
alcune possono essere attirate all’interno di forti raffiche di vento e percorrere lunghe
distanze, riducendo il rischio di competizione con l’organismo parentale.
Figura 30.8
Sporofiti di maggiori dimensioni possono catturare una maggiore
quantità di risorse da destinare alla produzione di una più vasta progenie e possono
così ottenere una fitness più alta rispetto agli sporofiti di dimensioni più ridotte.
Figura 30.14 La capacità di produrre legno e semi rappresenta la caratteristica
chiave delle Lignophyta.
Figura 30.16 La cutina poliesterica di cui si compone la cuticola, la sporopollenina
contenuta nelle pareti delle spore e la lignina che si dispone sulle tracheidi preposte
alla conduzione idrica e che costituiscono i tessuti vascolari, sono resistenti al
decadimento e favoriscono, quindi, la fossilizzazione delle piante.
Figura 30.17 Durante il Carbonifero, l’ossigeno atmosferico raggiunse livelli storici
elevati, tali da sostenere il notevole fabbisogno degli insetti giganti, che traggono
l’ossigeno per diffusione.
Figura 30.20
L’incremento dell’area superficiale delle cellule di trasferimento
placentare fornisce lo spazio utile per accogliere un maggior numero di proteine di
trasporto. Maggiore è il numero di proteine di trasporto per cellula, più rapidamente si
compie il trasferimento dei soluti tra le cellule.
Figura 30.22 Dato che le venature delle foglie di felce rispecchiano i sistemi
vascolari delle tipologie ramificate di fusto, puoi dedurre che le foglie evolutesi da
sistemi di fusti altamente ramificati saranno caratterizzate da una maggiore densità di
venature, dotate cioè di più venature per unità di area rispetto alle foglie di felce.
Figura 30.23 Benché i semi di alcune angiosperme, come quelli del frumento e della
noce di cocco, contengano abbondante endosperma, gli embrioni di molte
angiosperme consumano la maggior parte o tutto l’endosperma nutritizio nel corso
dello sviluppo.
Figura 30.25 Dato che il tegumento merlettato di Runcaria non è completamente
racchiuso nel macrosporangio, è probabile che tra le sue funzioni non rientri la
protezione del macrosporangio prima della fecondazione né che funga da effettivo
involucro del seme dopo la fecondazione, come i tegumenti delle moderne piante con
semi. Il tegumento merlettato di Runcaria, però, può avere mantenuto il
macrosporangio sullo sporofito parentale durante il periodo di trasferimento dei
nutrienti dall’organismo parentale all’ovulo e al seme in fase di sviluppo. Tale
funzione impedirebbe che il macrosporangio abbandoni la pianta parentale prima
della fecondazione, consentirebbe alla pianta parentale di fornire i nutrienti necessari
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nel corso dello sviluppo embrionale e lascerebbe al seme il tempo necessario per
assorbire e immagazzinare una maggior quantità di nutrienti dall’organismo parentale.
Tale funzione spiegherebbe in che modo una mutazione che induca un beneficio
riproduttivo possa rappresentare la base di partenza per successive mutazioni, che
contribuiscono a incrementare ulteriormente la fitness. Runcaria rappresenta il primo
stadio del processo evolutivo multifasico che ha condotto ai semi moderni.
Test di autovalutazione
1. c 2. d 3. d 4. e 5. b 6. a 7. c 8. e 9. c 10. b
Quesiti teorici
1. Le alghe caroficee, in particolare quelle appartenenti ai generi complessi
Chara e Coleochaete, condividono molti caratteri strutturali, riproduttivi e
biochimici con le piante terrestri. Ne sono esempi le affinità riscontrate nei
processi di divisione cellulare, i plasmodesmi e la riproduzione sessuale
sostenuta da cellule uovo e cellule spermatiche flagellate.
2. Le briofite sono ben adattate ai processi di riproduzione sessuale quando
l’acqua è disponibile per la fecondazione. I gametofiti verdi di cui sono dotate
trasferiscono i nutrienti agli embrioni in fase di sviluppo con notevole
efficienza, favorendo la loro trasformazione in sporofiti. Gli sporofiti delle
briofite possono produrre molte spore geneticamente eterogenee a seguito
della meiosi e disperdere con successo queste spore nel vento.
3. I tessuti vascolari consentono alle tracheofite di condurre efficacemente
l’acqua dalle radici ai fusti e alle foglie. La cuticola cerosa impedisce la
dispersione idrica per evaporazione attraverso le superfici della pianta. Gli
stomi permettono alla pianta di compiere gli scambi gassosi in condizioni di
umidità e impediscono l’eccessiva dispersione idrica in condizioni di aridità.
Quesiti sperimentali
1. Gli obiettivi sperimentali consistevano nella determinazione della velocità con
cui le molecole organiche prodotte dal processo fotosintetico del gametofito
potessero fluire all’interno degli sporofiti e nello studio dell’effetto delle
dimensioni dello sporofito sulla quantità di molecole organiche trasferite dal
gametofito.
2. I ricercatori oscurarono gli sporofiti con coperture di vetro scuro per essere
certi che tutte le molecole organiche radioattive rilevate negli sporofiti al
termine dell’esperimento provenissero dal gametofito.
3. I ricercatori misurarono la radioattività accumulata nei gametofiti e negli
sporofiti nonché negli sporofiti di differenti dimensioni. Queste misurazioni
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fornirono un’indicazione delle quantità relative di composti organici marcati,
presenti in differenti tessuti vegetali.