LICEO SCIENTIFICO “LEONARDO”
INDIRIZZO “BROCCA SCIENTIFICO”
ATTIVITA’ SPERIMENTALE DI BIOLOGIA
ANNO SCOLASTICO 2007-2008
CLASSI III A – III H
INSEGNANTE – PROF. G. D’ANGELO
TITOLO DELL’ESPERIENZA: “Verifica dell’influenza delle condizioni pedologiche (Biotopo)
sullo sviluppo delle associazioni vegetali (Biocenosi vegetale)”
Introduzione
Esistono due modi diametralmente opposti di considerare le piante erbacee. Il primo, più comune e
più immediato, è quello di considerarle “erbacce”. Le vediamo così quando ad esempio soffocano le
nostre aiuole o crescono abbondanti lungo marciapiedi, scalinate, strade, tetti delle case o sui muri.
Peraltro anche quando ci troviamo su un bel prato verde in primavera , di solito non ci chiediamo su
cosa effettivamente siamo seduti e lo apprezziamo più che altro in quanto “tappeto verde” su cui
sdraiarci. Il secondo modo di considerare le piante erbacee prevede invece una presa di coscienza da
parte nostra . E’ necessario infatti aver capito che si tratta di esseri che vivono e che sono presenti,
in alcuni casi, a centinaia o migliaia su una modesta superficie di terreno. Come tutti gli esseri
viventi si scopre quindi che esse hanno un “cognome” e un “nome” ovvero, secondo la
nomenclatura binomia di Linneo, un termine per il Genere ed uno per la Specie. Se siamo arrivati al
punto di considerare una singola specie come un “individuo” con un proprio nome e proprie
caratteristiche ci si chiede anche: “che cosa fanno le piante erbacee ?” . Già, non può che essere
così, essere viventi significa anche fare qualcosa di importante, come ad esempio essere inseriti in
una catena o rete alimentare o produrre qualcosa di utile o indispensabile per gli altri. Il fenomeno
vita ha bisogno per la sua esistenza di un mutuo utilizzo di tutti i viventi che, in tal modo, vengono
coinvolti in un complesso ciclo che prevede il riciclaggio della materia organica di cui sono essi
stessi costituiti.
Se dunque si indaga sui compiti specifici e generali di ogni singola specie erbacea si scopriranno
numerose ed importanti funzioni dalla stessa svolte (es. produrre ossigeno, essere sito di
svernamento per qualche specie di insetto, far parte delle essenze vegetali utilizzate dagli erbivori
per il loro nutrimento ovvero produrre semi di cui si nutrono alcuni uccelli, creare un particolare
microclima idoneo per la vita di altri viventi animali o piante che siano, proteggere il suolo dal
dilavamento e preservarlo dall’erosione, modificare la struttura di un suolo e la sua dotazione di
sostanza organica al fine di permettere il successivo insediamento di altre specie vegetali con
esigenze differenti, produrre particolari principi curativi utilizzati poi dall’uomo per la sintesi di
numerosi prodotti farmaceutici, essere una buona verdura, produrre un potente veleno, ecc.).
Tale premessa mi permette di far comprendere i fini formativi, tecnico-scientifici ed ecologicoeducativi, del lavoro scolastico presentato.
Infatti , nonostante l’imperfezione dell’impostazione metodologica e lo scarso rigore con cui è stato
seguito il protocollo operativo, è stato comunque possibile constatare che l’esperienza proposta ha
sicuramente determinato una metamorfosi culturale e “di approccio”. Adesso le erbe del giardinetto
del nostro Liceo sono qualcosa di più che semplici “erbacce”.
Dal punto di vista tecnico-scientifico è stato possibile introdurre la problematica dell’identificazione
della specie e quella tassonomica in generale. E’ stato possibile, peraltro, evidenziare la stretta
correlazione esistente tra condizioni chimico-strutturali del suolo e sviluppo delle piante.
Per quanto riguarda il resoconto scientifico dell’esperienza ho ritenuto utile che venisse conosciuto
direttamente attraverso la lettura di quelle relazioni finali - prodotte dai ragazzi delle classi 3A e
3H coinvolte nell’esperienza - da me ritenute migliori e che di seguito vengono proposte con
l’intendo anche di premiare il loro particolare impegno e interesse .
ALUNNA: MUSUMECI NADIA 3 A
LABORATORIO DI BIOLOGIA
Data:
-inizio 20/02/2008
-fine 21/05/2008
Luogo: terreno scolastico
Classe III A e III H, prof D’Angelo
Obiettivo: verificare il diverso comportamento di alcune specie di piante sottoposte a
trattamenti con sostanze diverse; conoscere e apprendere le caratteristiche
delle specie più comuni, capire la fondamentale importanza delle piante
nella vita quotidiana.
Le piante sono alla base di qualsiasi “catena” esistente sulla terra (alimentare, dell’energia, degli
elementi come l’azoto o il carbonio ecc…) e senza di esse non ci sarebbe possibile vivere, poiché
(cosa fondamentale) esse producono gran parte di quell’ossigeno in cui siamo immersi e che
respiriamo, ci danno nutrimento sia direttamente che indirettamente (vedi catena alimentare),
ecc…. Questo esperimento servirà a fare capire la straordinaria mansione che svolgono le piante
nella nostra vita di tutti i giorni.
Strumenti/mezzi:
-terreno
-aste e corde
-macchina fotografica
-sostanze (calce, sodio, azoto e acqua)
-cilindri da laboratorio
-quadernetto
Il terreno viene diviso in quattro quadrati di uguale estensione tramite delle asticelle e delle corde
che delimitano il perimetro di tali zone; i ragazzi delle due classi vengono divisi in quattro gruppi,
uno per ogni quadrato. Essi si occuperanno di:
-verificare quale specie di piante sono presenti nel proprio quadrato;
-contare (approssimativamente) il numero di esemplari per ogni specie;
-fotografare un esemplare per ogni specie;
-eseguire il trattamento sul proprio quadrato due volte nell’arco della settimana;
-monitorare l’eventuale riduzione/aumento numerico delle specie presenti e/o
individui per specie, ovvero la nascita di individui di nuove specie a germogliazione
ritardata.
L’esperimento si articola in diverse fasi per una durata complessiva di circa 3 mesi.
I trattamenti potrebbero avere effetti diversi sui vari tipi di piante, e potrebbe accadere che alla
fine dell’esperimento un quadrato sia più rigoglioso di un altro o tutte le specie siano morte o
ancora alcune specie sopravvissute o nate perché il trattamento fornisce loro condizioni più
favorevoli per svilupparsi.
Tali considerazioni si potranno fare solo alla fine dell’esperimento, tenendo anche in considerazione
che l’arrivo della primavera incrementerà notevolmente la fioritura delle varie specie. (Tale fioritura
aiuterà in certi casi a riconoscere le specie per una loro caratteristica particolare ad esempio il
fiore).
Data: 20/02/2008
1) Identificazione e conta delle varie specie per ogni quadrato
Per calcolare con precisione il numero di specie presenti, si prende come unità di misura l’area di
un quadernetto e si verifica che tale area è contenuta 26 volte nell’area del quadrato calcolata in
precedenza. Dopodichè si procede alla conta del numero di individui per ogni specie:
- si lascia cadere a caso più volte il quadernetto all’interno del quadrato e si contano il
numero di individui contenuti all’interno della superficie;
- si fa la media aritmetica dividendo il numero di individui contati per il numero di prove
effettuate;
- si moltiplica il numero ottenuto per 26 (i quadernetti contenuti in un quadrato) e si ricava
così, approssimativamente, il numero di individui totale presente nel quadrato.
Segue tabella
1
2
SPECIE E FAMIGLIA
MEDICAGO ARABICA
(Leguminose) **
TRIFOLIUM PRATENSE
(Leguminose)
3
POA ANNUA
(Graminacee) **
4
VERONICA AGRESTIS
(Scrofulariacee) **
5
SONCHUS OLERACEUS
QUADRATO1
QUADRATO2
QUADRATO3
250/270 (250)
260
20 (12)
16
5 (8)
6
182 (20) ?
101
2
110 (250)
570
78 (30)
54
18 (18)
18
14 ()
(295)
(Composite) **
6
CONYZA CANADENSIS
5 (6)
5
156 (234)
195
8 (3)
5
174 (20) ?
95
11 ( )
1
(Composite)
7
STELLARIA MEDIA
104
(Cariofillacee) **
8
MEDICAGO HISPIDA
6720 (6300)
6510
4860 (6400)
5630
156
(Leguminose)
9
HYPOCHOERIS GLABRA
52 (45)
48
CAPSELLA
BURSA 1
PASTORIS (Crucifere) **
WASHINGTONIA
80
ROBUSTA
WENDL
(Palme) **
(9)
DAUCUS CAROTA
1 (1)
1
1 (1)
1
1 (2)
1
(Composite)
10
11
12
(Obrellifere) **
13
PLANTAGO MAJOR
(Plantaginacee) **
14
CYNODON DACTILON
(Graminacee)
15
87 (233) 132
151
(10)
RANUNCULUS FICARIA
(Ranuncolacee) **
18
RUMEX PULCHER
7 (9)
8
(75)
4 (6)
5
1()
(Composite)
17
12 (10)
11
4 (3)
3
15 ( )
(10)
CALYSTEGIA SEPIUM
REICHARDIA PICROIDES
15 (14)
14
(390)
35 (60)
47
(Convolvulacee) **
16
QUADRATO4
15 (4)
9
4 (9)
6
87 (130)
108
(1)
(Poligonacee) **
19
CONVOLVULUS
ARVENSIS
(1)
(Convolvulacee)
20
CARDAMINE
GRAECA
(10)
(Crucifere)
21
DACTYLIS GLOMERATA
3
(Graminacee)
22
OXALIS
PES-CAPRAE
(Ossalidacee) **
2
Ogni classe effettua la propria conta (numeri scritti nelle parentesi e non); il numero di esemplari
differisce di poco ma per ottenere il numero più esatto possibile si fa la media dei dati (numeri
scritti in rosso).
2) Primo trattamento
- 1° quadrato: calce Ca(OH)2 (la calce viene diluita con acqua e diventa calce idrata
- 2° quadrato: azoto (NH2)2CO
- 3° quadrato: sodio NaCl
- 4° quadrato: acqua H2O
Per fare sciogliere e assorbire le sostanze dal al terreno, i quadrati vengono irrigati con dell’acqua.
Data: 17/03/2008
Si effettua il trattamento e si constata che non ci sono cambiamenti rilevanti, inoltre non si ha
ancora certezza su alcune specie perché non sono germogliate e non si possono distinguere per
alcuni caratteri particolari.
Data: 02/04/2008
Si effettua il trattamento e si cominciano a vedere le prime fioriture che danno la possibilità di:
- individuare un baccello di Erba medica;
- capire che è il Ranunculus quello che si credeva Saxifraga.
Data: 04/04/2008
Si effettua il trattamento e dato che è iniziata la primavera e la fioritura delle piante si possono
individuare differenze tra specie apparentemente identiche.
Ad esempio si differenziano le specie di trifoglio:
- Trifolium pratense subspecie nivale: ha fiori bianchi e si trova quasi esclusivamente sulle
Alpi;
- Trifolium pratense subspecie pratense: specie di trifoglio che ritroviamo in quantità nei
quadrati poiché è una specie tipica del sud Italia. Il suo numero di fiori varia da 40 a 80 e
sono proprio questi ultimi che lo differenziano dal pratense.
- Trifolium repens; specie di trifoglio a fiori bianchi piuttosto comune che somiglia al pratense
per la tipica “V” bianca su ciascuna delle tre foglioline, ma che differisce dallo stesso in
quanto a maturità il “Capolino” acquista una pigmentazione rosea e dimensioni maggiori
Data: 18/04/2008
A questo punto dell’ esperimento si cominciano a notare i veri effetti dei trattamenti:
-
1° QUADRATO (calce)
La calce ha un effetto più lento sul terreno, poiché non è solubile e viene rilasciato a poco a
poco e quindi assorbito gradualmente dal terreno che risente poco dei “danni”. Tuttavia, si
può notare che sia il trifoglio che l’erba medica regrediscono, al contrario delle altre piante
che per il momento non hanno subito danni considerevoli.
-
2° QUADRATO (sale)
Alcune piante sono morte, in particolare le leguminose che sono le più sensibili al sale,
mentre le più resistenti sono:
le graminacee
la Carota Selvatica (Daucus carota)
il Sonchus oleraceus (detto Cardedda)
-
3° QUADRATO (azoto)
Sebbene l’azoto sia indispensabile per la vita delle piante, il suo uso in grande quantità
(come in questo caso) produce effetti devastanti come un diserbante. Infatti in questo
quadrato la maggior parte delle piante si sono “bruciate” in particolare quelle più delicate
come le composite (Hypochoeris) e le crocifere.
Quelle più resistenti sono:
il Sonchus
la Gramigna (Cynodon dactilon)
la Carota Selvatica
il Rumex pulcher
A causa degli effetti negativi che l’azoto in grande quantità ha sulle piante
questo quadrato non verrà più trattato fino alla fine dell’esperimento.
-
4° QUADRATO (acqua)
Questo quadrato non viene irrorato con nessuna sostanza (tranne l’acqua) perché è il
quadrato di confronto, ma ha uno sviluppo più lento perché riceve poco sole a causa
dell’ombra di un albero vicino. Questo fa capire quanto sia importante la luce solare per la
crescita delle piante.
Data: 22/04/2008
Si effettua il trattamento e grazie alle infiorescenze di alcuni esemplari si riconoscono le specie di
appartenenza:
- Lolium perenne nel 3° quadrato: è una graminacea la cui larghezza massima della foglia
(che è un carattere distintivo della specie) è 0,6 cm; un’altra caratteristica delle graminacee
sono i fusti chiamati “culmi”, quelli del Lolium sono “ginocchiati alla base”;
Data: 21/05/2008
Si effettua l’ultimo trattamento, si conta il numero di esemplari delle specie rimaste in vita dopo il
ciclo di trattamenti e si fa un elenco di quelle che sono morte:
-
1° QUADRATO
SOPRAVVISSUTE
Lolium perenne: 1
MORTE
Medicago arabica
Conyza: 1 (*)
Sonchus: 1
Palme: 25
Hypochoeris: 6-7
Trifolium pratense
Poa
Veronica
Stellaria
Medicago hispida
Capsella
(*) La Conyza irrorata con grandi quantità di calcio subisce un rallentamento nella crescita
ma continua a svilupparsi, anche si più lentamente.
-
2° QUADRATO
SOPRAVVISSUTE
Carota Selvatica: 1 (molto grande) (*)
Sonchus : 10
Lolium: 4
Cynodon (Gramigna): 5 (*)
Medicago hispida: 2
Plantago (Plantagine): 1
MORTE
Medicago arabica
Trifolium
Poa
Veronica
Stellaria
Hypochoeris
Capsella
(*) Queste due specie si differenziano fortemente nelle radici infatti
a) la Carota ha una “radice principale” chiamata FITTONE da cui si
si dipartono tutte le altre;
b) la Gramigna ha delle piccole radici o fusti sotterranei chiamati RIZOMI
che partono tutti da un solo punto e grazie ai quali la pianta si allarga
nel terreno. Per questa caratteristica la Gramigna è definita una “pianta
infestante”.
-
3° QUADRATO (il trattamento interrotto in data 18/04/08 verrà ripreso al
ritorno dalle vacanze estive)
SOPRAVVISSUTE
Lolium: 6
Hypochoeris: 3 (*)
Daucus: 2
Sonchus: 2
Trifoglio: 5
Oxalis (Acetosella): 2
Reichardia:2
Cynodon: 5 (compreso un
grande)
ciuffo
MORTE
Medicago arabica
Veronica
Poa
Ranunculus
Stellaria
Hypochoeris
Capsella
Rumex (Romice)
Dactylis
(*) Questa pianta nei primi stadi dello sviluppo presenta delle foglie rotondeggianti.
Man mano che cresce e con l’aumentare della temperatura le foglie assumono un
aspetto LOBATO con spaccature che arrivano sino alla nervatura (come se fossero
foglie composte).
4° Quadrato
N.B. La morte di alcune specie nel quarto quadrato è da attribuirsi alla conclusione
del ciclo vegetativo e quindi a cause naturali e non all’influenza dei trattamenti
effettuati nei quadrati attigui. Peraltro negli altri quadrati la morte delle stesse
specie è avvenuta più precocemente e anzitempo a causa dell’abbondanza dei nutrienti
minerali aggiunti.
Questo esperimento, benché lungo e laborioso, ha permesso l’approfondimento della biologia
vedendo i suoi risvolti nella vita pratica.
Nadia Musumeci
III A
(**) Viene allegata una schematica classificazione delle famiglie secondo alcuni parametri
(composizione della pianta, habitat, specie rappresentative,…) in modo da rendere più chiare le
caratteristiche delle piante prese in esame.
FAMIGLIA RADICI
COMPOSI
TE
CARATTERISTICHE MORFOLOGICHE
DIFFUSIO
FIORI E
NE E
FUSTO FOGLIE FRUTTI
INF.
HABITAT
zone
tropicali e
Uno solo fiori fusi subtropic.
Fare doppio clic sulla tabella per aprirla
RAPPRES
ENTANTI
USI
girasole,la alimentare
ttuga,
,
LE FOTO DELLE PIANTE
Fare doppio clic per aprire il file
ALUNNA SCANDURRA COSTANZA 3°A
Fare doppio clic per aprire il file
ALUNNO BONANNO RICCARDO 3°A
Fare doppio clic per aprire il file
ALUNNA MOSCHELLA MARTINA 3°H
Fare doppio clic per aprire il file
