Sviluppo della pianta. Embriogenesi, seme e
germogliazione delle angiosperme
n style="font-weight: bold;">L'embrione.
La formazione dell'embrione ha luogo all'internerno del sacco embrionale dell'ovulo. Lo zigote,
infatti, inizia a dividersi in maniera asimmetrica creando una polarità. La parte superiore si chiama
calazale ed è costituita da una piccola cellula (cellula apicale) che darà origine ad una gran parte
dell'embrione. La parte inferiore è formata da una cellula basale che originerà il sospensore.
Il sospensore.
Il sospensore embrionale è un elemento metabolicamente attivo. In alcuni embrioni il sospensore ha
capacità anabolizzante, ossia crea sostanze per l'embrione stesso, mentre in altri embrioni serve a
regolare il flusso e la quantità di sostanze nutrienti nelle fasi precoci dello sviluppo embrionale. In
altri embrioni, in totale differenza, il sospensore limita drasticamente la portata dell'accresciemento
centellinando le sostanze nutritive.
L'embrione vero e proprio.
L'embrione vero è proprio è una struttura indifferenziata di forma quasi sferica. Una serie di
divisioni precedenti generano l'embrione vero e proprio che presenta alcune strutture particolari:
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Meristema apicale del germoglio. Che si trova in testa all'embrione.
Tegumento seminale. Una disposizione di pochi strati di cellule che funge da epidermide.
Cotiledone. In alcune piante sono presenti due cotiledoni.
Procambio. Dal quale hanno origine i tessuti vascolari.
Meristema apicale della radice. Che si trova in posizione opposta al meristema apicale del
germoglio.
Dall'embrione al seme.
Durante l'embriogenesi si ha un accumulo, o in generale un trasferimento, di sostanze verso gli
apparati embrionali, i meristemi e le cotiledoni. Dopo un periodo di tempo il peduncolo si stacca,
l'embrione ispessisce la propria parete e, subito prima dell'ispessimento della parete, si ha un
essiccamento interno dovuto all'espulsione dell'acqua. Questi processi sono necessari per la
creazione del seme.
I vantaggi del seme.
Le piante la cui riproduzione è affidata ai semi sono avvantagiate rispetto ad altre piante che
presentano una riproduzione diretta. Il seme è una struttura molto rigida e relativamente resistente e
perciò resiste meglio alle intemperie e a fenomeni fisici molto violenti, come ad esempio gli
incendi.
Dal punto di vista della riproduzione nell'ecosistema le piante a seme sono ulteriolmente
avvantaggiate in quanto i semi possono esse trasportati in luoghi differenti dall'origine in molti
metodi; il seme può infatti essere trasportato indirettamente da animali o da corsi d'acqua e
dimorare in luoghi lontanti dalla pianta madre.
Dal punto di vista ecologico il seme è un componente fondamentale. L'altissima quantità di sostanze
nutritive presenti nell'endosperma rende, infatti, il seme un prodotto vettore di molta energia. Tante
classi di animali si cibano quasi esclusivamente di semi che diventano indispensabili in ecosistemi
con una elevata biodiversità.
La struttura del seme.
Esistono alcune differenze ta semi di diversi tipi di piante. Non tutti i semi, ad esempio, possiedono
un meristema apicale del germoglio ed un meristema apicale della radice; alcuni semi infatti
possiedono il solo meristema apicale del germoglio che trova posto al di sopra o al di sotto dei
cotiledoni.
In altri semi è presente un fusticino embrionale che prende il nome di epicotile, poichè si trova al di
sopra del cotiledone. L'asse posto sotto al cotiledone prende il nome di ipocodile e solitamente
presenta una radice embrionale chiamata radichetta. La struttura del cotiledone varia da
monocotiledoni ad eudicotiledoni.
• Struttura del seme delle monocotiledoni. Il singolo cotiledone funziona da apparato
fotosintetico e da organo assorbente in quanto digerisce porzioni di endosperma su cui si
trova a contatto. L'embrione delle graminacee, ad esempio, possiede lo scutello ossia una
struttura molto carnosa presente alla fine della crescita embrionale.
• Struttura del seme delle eudicotiledoni. Durante l'accrescimento embrionale delle
eudicotiledoni ambedue i cotiledoni accrescono in dimensione in quanto inglobano una gran
quantità di sostanze nutritive.
La germinazione.
La germinazione è il fenomeno di ripresa e accrescimento metabolico del seme. Affinchè questi
processi possano avvenire è necessario che il seme sia posto in condizione di germogliare. Alcuni
fattori, infatti, limitano o impediscono la germogliazione e sono di carattere fisico/chimico:
I principali fattori che determino la germogliazione del seme sono i seguenti:
• Luce. Sebbene è opinione comune che il seme germogli esclusivamente sotto terra in realtà
alcuni semi necessitano dell'esposizione al sole per poter germogliare. Il seme della lattuga,
ad esempio, germoglia meglio se esposto alla luce diretta.
• Temperatura. Temperature troppo rigorose, sia calde che fredde, limitano o inibiscono la
germogliazione.
• Acqua. Dopo l'embriogenesi il seme perde circa il 90% dell'acqua. Per poter germogliare è
necessario acquisire l'acqua dall'esterno mediante imbibizione. Quantità di acqua troppo
elevate, però, non permettono una efficace ossigenazione del seme. Esso, infatti, nelle
primissime fasi della germinazione possiede una respirazione anaerobia che si trasforma in
aerobia con la lacerazione del tegumento seminale. La presenza di acqua in grande quantità
impedisce l'ossigenazione del seme che, non potendo metabolizzare, muore.
Il seme inattivo o dormiente non germoglia.
Non è detto che un seme, seppure nelle sue condizioni ideali di germinazione, inizi a metabolizzare
e germinare. Alcuni semi, infatti, possiedono dei complessi meccanismi di autoinibizione che
operano la germogliazione soltanto dopo un determinato periodo oppure quando rilevano o meno la
presenza di una sostanza nel terreno. I semi delle piante del deserto, ad esempio, possono germinare
soltanto se a contatto con un quantitativo sufficiente d'acqua. I semi possiedono delle sostanze che a
contatto con i terreni aridi del deserto impediscono la germinazione. Le sostanze presenti nei terreni
desertici, dopo le prime pioggie, vengono dilavate e in questa maniera l'effetto inibitorio delle
sostanze presenti nel seme non c'è più; in altre parole, seppur in maniera indiretta, il seme è "a
conoscenza" di quando piove e di quando le condizioni per la germinazione sono ottimali.
La crescita della pianta.
La prima struttura che fuoriesce dal seme in germinazione è la radice primaria. Da essa si
sviluppano una serie di radici più o meno ramificate che prendono il nome di radici secondarie. Il
compito delle radici è quello di catturare i nutrienti
e l'acqua e condurli nei luoghi adatti alla
costruzione delle strutture cellulari e nei luoghi
dove avviene la fotosintesi.
La radice è di fondamentale importanza sia per la
crescita della pianta sia per il futuro mantenimento.
Alcune piante, proprio per ottimizzare la cattura di
acqua e di nutrienti, sono solite sviluppare radici
fuori dal terreno in prossimità di posti, o siti, che
solitamente non servono per ospitare radici. Le
radici che si sviluppano in posti insoliti prendono
nome di radici avventizie.
Radice avventizia di una pianta formatasi in
prossimità di un nodulo.
Nonostante l'acqua sia un bene primario per il
seme, che essendo disidratato deve recuperare acqua, è importante, ai fini della germogliazione, che
l'acqua non sia presente in quantità eccessiva. L'acqua in eccesso, infatti, è un fattore limitante che
impedisce la corretta ossigenazione della pianta causandone sofferenza e morte.
Metodologie di crescita.
La maggior parte dei semi, per germogliare, necessitano di essere interrati. Esistono due modi con i
quali un seme può germogliare e sono caratterizzati dal livello dei cotiledoni, in fase di germoglio,
rispetto al livello del terreno.
Queste crescite prendono il nome di epigee o ipogee.
Crescita epigea.
La crescita epigea è riscontrabile in tutte le piante che portano i cotiledoni al di sopra del terreno.
Crescita ipogea.
La crescita ipogea è riscontrabile in tutte le piante che, durante la germinazione, lasciano i
cotiledoni sotto terra.
