piante

Capitolo 34
I funghi, le piante e la
colonizzazione delle terre
emerse
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Evoluzione, struttura e diversità dei funghi
34.1 I funghi assorbono cibo dopo averlo digerito
all’esterno del loro corpo
I funghi sono organismi eucariotici eterotrofi che non
ingeriscono il cibo ma si alimentano per assorbimento:
secernono enzimi che demoliscono le sostanze
organiche all’esterno del corpo.
Figura 34.1A
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Un fungo è costituito da una massa di filamenti, le ife,
che formano una rete chiamata micelio; le ife hanno una
parete cellulare costituita da chitina.
Ifa
Micelio
Figura 34.1B, C
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34.3 I funghi si classificano in cinque gruppi
• I funghi hanno avuto origine da un organismo
ancestrale dotato di un flagello.
• Circa 1,5 miliardi di anni fa, da questo antenato
comune avrebbero avuto origine le linee evolutive
dei funghi e degli animali.
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COLLEGAMENTI
34.5 Circa un terzo delle specie di funghi è parassita
di piante e animali
I funghi micorrizici sono simbionti di piante; altri sono
parassiti di piante e animali, molti sono decompositori.
Figura 34.5A–C
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34.6 I licheni sono associazioni simbiotiche tra
funghi e organismi fotosintetici
Ifa
fungina
Cellule
algali
Figure 34.6A, B
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Colorizzata SEM 1000 
I licheni sono un’associazione di milioni di alghe verdi
oppure di cianobatteri intrappolati in una fitta rete di ife
fungine: i funghi ricevono molecole nutritive in cambio di
acqua e sali minerali utili alle alghe.
COLLEGAMENTI
34.7 Il ruolo ecologico dei funghi e la loro importanza
economica
I funghi sono decompositori indispensabili e vengono
sfruttati per diversi scopi pratici: per esempio, negli
alimenti e nelle applicazioni farmacologiche.
Staphylococcus
aureus
Figure 34.7C, D
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Penicillium
Qui la crescita
dei batteri
è inibita
dall’antibiotico
L’evoluzione e la diversità delle piante
34.8 Le piante si sono evolute da alghe verdi del
gruppo delle caroficee
Confronti molecolari e omologie nelle strutture cellulari
indicano che le caroficee sono i parenti più prossimi
delle piante: le piante e le moderne caroficee
probabilmente si sono evolute da un antenato comune.
Figure 34.8A-C
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Cooksonia è una delle piante vascolari più antiche note
allo stato fossile.
Sporangi
Figura 34.8D
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34.9 Che cos’è una pianta?
• Le piante sono organismi eucariotici pluricellulari
che sintetizzano molecole organiche mediante la
fotosintesi.
• Al regno Plantae appartengono gli alberi, le piante
erbacee e molti altri organismi verdi che ci
circondano. Anche le alghe pluricellulari rientrano
in questa iniziale definizione.
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Le piante hanno
specifici
adattamenti che
le alghe non
hanno: l’alga è,
infatti, adattata
alla vita
acquatica,
mentre la pianta
è adattata a
quella terrestre.
Figura 34.9
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Pianta
Struttura riproduttiva, come nei fiori,
contiene spore e gameti
Foglia (svolge la fotosintesi)
Cuticola (evita la perdita di acqua)
stomi (favoriscono gli scambi gassosi)
Fusto (sostiene la pianta e può
attuare la fotosintesi)
L’alga è sostenuta
dall’acqua circostante
Radici
(àncorano la
pianta; assorbono
acqua e sali
minerali dal suolo
grazie anche ai
funghi micorrizali)
L’intera alga
svolge la fotosintesi
e assorbe acqua,
ossigeno e sali
minerali
dall’acqua
circostante
Aptere
(àncora l’alga
al substrato)
Alga
• Il corpo di una pianta terrestre si trova in parte nel
terreno e in parte nell’ambiente aereo: una pianta
deve quindi essere in grado di:
– mantenersi eretta senza il sostegno
dell’acqua;
– ottenere le sostanze nutritive sia dal suolo sia
all’aria (due mezzi assai differenti).
• L’allungamento e la ramificazione del sistema
radicale e del sistema aereo rendono massima la
superficie di contatto con il suolo e l’aria.
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• Una cuticola cerosa ricopre le parti aeree (il fusto
e le foglie) e aiuta la conservazione dell’acqua nel
corpo vegetale.
• Gli stomi sono minuscoli pori presenti sulla
superficie della foglia, in corrispondenza dei quali
avvengono gli scambi gassosi con l’aria.
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La maggior parte delle piante ha una rete di cellule
organizzate in sottili canali che costituiscono il tessuto
vascolare, si diramano in tutto il corpo e svolgono la
funzione di trasportare l’acqua e i minerali verso l’alto,
dalle radici alle foglie, e di distribuire gli zuccheri prodotti
nelle foglie a ogni parte del corpo.
Figura 34.9C
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34.10 La diversificazione delle piante testimonia la
loro complessa storia evolutiva
Piante terrestri
Piante
Angiosperme
Piante con semi
Gimnosperme
Pterofite
(felci e simili)
Licopodiofite
(licopodi e simili)
Muschi
Antocerote
Briofite
Piante vascolari
(piante non vascolari)
senza semi
Epatiche
Le piante si sono
evolute da un
gruppo di alghe
verdi, una linea ha
dato origine alle
briofite, l’altra ha
dato origine alle
piante vascolari.
Comparsa delle piante con semi
(360 milioni di anni fa)
Comparsa delle piante vascolari
(420 milioni di anni fa)
Figura 34.10A
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Comparsa delle piante terrestri
(475 milioni di anni fa)
Le briofite sono semplici piante prive di tessuti vascolari
e comprendono muschi ed epatiche.
Figura 34.10B
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• Le piante vascolari hanno tessuti conduttori, radici e
fusti rigidi.
• Queste piante comparvero circa 420 milioni di anni fa.
• Le piante vascolari si dividono in:
– piante vascolari senza semi;
– piante vascolari con semi.
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La linea delle piante vascolari senza semi comprende i
due cladi delle licopodiofite e delle pterofite, le felci. Le
felci hanno gameti maschili flagellati che necessitano di
acqua per potersi muovere e raggiungere i gameti
femminili.
Figura 34.10C
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• Le piante vascolari con seme producono semi,
embrioni racchiusi in un rivestimento protettivo
insieme a una riserva nutritiva.
• Il seme caratterizza le gimnosperme e le
angiosperme, piante vascolari che utilizzano il polline
per trasferire sulle parti femminili le cellule che
producono i gameti maschili.
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Le gimnosperme (come i pini) sono piante a seme nudo
(non contenuto in un frutto).
Figura 34.10D
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Le angiosperme (piante con fiori) sviluppano i semi
all’interno di un ovario in un frutto.
Figura 34.10E
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COLLEGAMENTI
34.14 Piante senza semi e conifere hanno dominato
a lungo la Terra
Durante il periodo Carbonifero, le felci e le altre piante
senza semi formavano grandi foreste nelle zone
paludose (che occupavano vaste aree) e che hanno
generato una grande quantità di materiale organico.
Figura 34.14
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Il successo delle angiosperme
34.16 Il fiore è l’elemento chiave nella riproduzione
delle angiosperme
I fiori sono formati da sepali (che racchiudono il
bocciolo), petali (a funzione vessillare), stami (organi
maschili) e carpelli (organi femminili).
Stigma
Stame
Antera
Filamento
Stilo
Ovario
Carpello
Petalo
Sepalo
Ricettacolo Ovulo
Figure 34.16A, B
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34.18 La struttura di un frutto riflette il suo ruolo nella
disseminazione
Il frutto (cioè l’ovario maturo di un fiore) rappresenta un
particolare adattamento che favorisce la dispersione dei
semi, ossia la disseminazione.
Figura 34.18A–C
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34.19 L’evoluzione delle angiosperme è stata
influenzata dalle interazioni con gli animali
• Nel corso dell’evoluzione le piante con fiori e gli
animali terrestri hanno sviluppato numerose
relazioni vantaggiose per entrambi.
• La maggior parte degli animali terrestri dipende
dalle angiosperme per il cibo.
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La maggior parte delle angiosperme dipende dagli
insetti, dagli uccelli o dai mammiferi per l’impollinazione
e per la disseminazione.
Figure 34.19A, D
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COLLEGAMENTI
34.20 La diversità del patrimonio vegetale è una
risorsa non rinnovabile
Il rapido aumento della popolazione umana nel corso
dell’ultimo secolo ha causato l’estinzione di migliaia di
specie vegetali, riducendo molto velocemente e in modo
drastico la biodiversità mondiale.
Figura 34.20
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Oltre il 25% dei farmaci oggi utilizzati sono a vario titolo
estratti dalle piante.
Tabella 34.20
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Struttura di una cellula vegetale:
Nucleo
Cloroplasto
Reticolo
endoplasmatico
Vacuolo
centrale
Pareti cellulari
Parete cellulare primaria
Parete
cellulare
secondaria
Lamella
mediana
Mitocondrio
Apparato di Golgi
Ribosomi
Microtubuli
Membrana plasmatica
Figura 35.4A
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Pareti cellulari
di due cellule
Membrana adiacenti
plasmatica
Plasmodesmi
Punteggiatura