Angiosperme - Prof. Pitarresi

Angiosperme
Introduzione
Angiosperme o Piante con fiori
Divisione tassonomica del regno vegetale comprendente la maggior parte delle piante viventi. Ne fanno
parte gli arbusti e gli alberi più comuni (a eccezione dei pini e delle altre conifere), moltissime specie
erbacee e organismi vegetali altamente specializzati come le piante grasse (succulente), le epifite, le
piante carnivore e le piante acquatiche.
Il nome angiosperme deriva dalle parole greche aengeion, “involucro”, e sperma, “seme”, e allude al
fatto che il seme di queste piante non è nudo come quello delle gimnosperme, ma protetto da
un’apposita struttura detta ovario. Le specie descritte finora sono circa 230.000. Le angiosperme
occupano innumerevoli nicchie ecologiche e sono l’elemento vegetale dominante nella maggior parte
dei paesaggi naturali. Circa due terzi delle specie conosciute prosperano ai Tropici; un migliaio di esse
vanta una notevole importanza come fonte di nutrimento per l’uomo e per il bestiame d’allevamento,
come fonte di legno e di altri prodotti utili.
Descrizione
La caratteristica distintiva delle angiosperme è il fiore, l’organo riproduttivo che esplica la sua funzione
producendo i semi. I fiori sono germogli altamente modificati, costituiti da quattro parti fondamentali
disposte in serie separate, o verticilli, su apici specializzati. La serie più esterna, il calice, è costituita dai
sepali, che sono foglie o brattee modificate, solitamente di colore verde. La serie situata
immediatamente più all’interno è la corolla, formata dai petali, anch’essi costituiti da foglie modificate,
solitamente di bell’aspetto e molto colorate. La terza serie è la porzione maschile del fiore, costituita
dagli stami e dalle antere, dove viene prodotto il polline. La serie più interna, infine, è quella dei
carpelli, femminili, che producono i semi. I carpelli sono spesso fusi a formare una struttura chiamata
pistillo.
I semi delle angiosperme si sviluppano all’interno di un ovario, una parte del carpello che circonda e
protegge gli ovuli contenenti le cellule uovo. Una volta avvenuta l’impollinazione e la fecondazione,
dagli ovuli si sviluppano i semi. Ovuli e semi non sono strutture esclusive delle angiosperme: le piante
cosiddette a “seme nudo” (le gimnosperme), che comprendono conifere, Cycas e Ginkgo, hanno ovuli
esposti sulla superficie di foglie specializzate, simili a scaglie, disposte a formare i coni. L’aspetto
esclusivo della biologia delle angiosperme è lo sviluppo dei semi all’interno dell’ovario, che via via si
ingrossa trasformandosi in un frutto.
Evoluzione
A parte qualche specie estinta e qualche altra con caratteristiche primitive, le gimnosperme sono quasi
tutte impollinate dal vento e non dagli insetti. Ciò è verosimilmente dovuto al fatto che, se da un lato
gli insetti facilitano l’impollinazione, dall’altro mangiano gli ovuli. Le angiosperme si sono
probabilmente evolute da un gruppo di gimnosperme oggi estinte, che aveva risolto questo problema
con lo sviluppo del carpello intorno all’ovulo, un adattamento volto a proteggere ovuli e semi in via di
sviluppo dagli insetti predatori. Il carpello fornisce anche una protezione nei confronti dell’ambiente
(limita, ad esempio, la disidratazione) e consente la riduzione delle dimensioni dell’ovulo, il
perfezionamento del processo di impollinazione e lo sviluppo delle altre parti del fiore: tutti fattori che
aumentano le probabilità di successo riproduttivo della pianta.
La divisione delle angiosperme è suddivisa in due classi, magnoliopside e liliopside, comunemente
chiamate dicotiledoni e monocotiledoni, rispettivamente. L’origine e le relazioni precise all’interno
delle due classi non sono ancora del tutto chiare: le dicotiledoni si sono probabilmente evolute in modo
indipendente da più linee di angiosperme.
Fiore: anatomia
Un fiore è composto da quattro tipi di foglie modificate: procedendo dall'esterno verso l'interno
troviamo i sepali; quindi i petali, che servono ad attirare gli animali impollinatori; gli stami,
responsabili della produzione del polline; infine i pistilli, composti da stigma, stilo, ovario e ovuli. Sullo
stigma vengono depositati i granuli pollinici che, germinando, raggiungono l'ovario e fecondano
l'ovulo.
Impollinazione nelle angiosperme
Gli organi preposti alla riproduzione delle angiosperme si trovano nei fiori. Gli organi maschili, detti
stami, consistono di un peduncolo sovrastato dalle antere. L'organo femminile, detto pistillo, è
composto dallo stigma, una struttura dalla superficie appiccicosa, che trattiene il polline; dall'ovario,
che contiene l'ovulo con il sacco embrionale e i gameti femminili; e dallo stilo, un tubicino che collega
lo stigma all'ovario (A). Il polline si forma nelle antere (B) e quando è maturo viene liberato (C). Ogni
granulo pollinico contiene due gameti maschili. Nel caso dell'autoimpollinazione il polline si deposita
sullo stigma del fiore stesso, mentre nel caso della fecondazione incrociata, che interessa la maggior
parte delle piante, il polline viene trasportato fino a un altro fiore dal vento, dall'acqua, dagli insetti o
da altri animali. A impollinazione avvenuta, il granulo pollinico sviluppa un tubicino (tubetto pollinico)
che cresce all'interno dello stilo e che trasporta i due gameti maschili (nuclei spermatici): uno di questi,
giunto all'interno del sacco embrionale dell'ovulo (D), feconda la cellula uovo che quindi si trasforma
in seme. Il secondo si unisce invece ad altre due cellule del sacco embrionale, dette nuclei polari,
formando una cellula triploide da cui si sviluppa l'endosperma, un tessuto del seme con funzioni
nutritive. L'ovario quindi si ingrossa (E) e si trasforma in frutto.
Riproduzione delle angiosperme
La riproduzione delle angiosperme, divisione dominante tra le piante superiori, avviene per via
sessuata attraverso gli organi della riproduzione contenuti nel fiore, che rappresenta un efficacissimo
adattamento evolutivo. Quest'organo, dotato sia degli organi maschili sia di quelli femminili (nelle
piante ermafrodite), assicura infatti sia la protezione degli ovuli entro un involucro chiuso (ovario) sia
la fecondazione interna, che si verifica per mezzo degli agenti impollinatori. Questi ultimi (vento,
insetti e altri animali) trasportano il polline dagli stami al pistillo, favorendo il raggiungimento
dell'ovulo all'interno dell'ovario. Inoltre, lo sviluppo di un frutto intorno all'ovulo fecondato (seme)
incrementa la diffusione della specie: esso attira gli animali che, cibandosene, disperdono i semi indigeribili - per un ampio raggio.
Semi di angiosperme e gimnosperme
L'ampio raggruppamento delle piante con seme (spermatofite) è suddiviso in due phyla o divisioni:
quello delle gimnosperme e quello delle angiosperme. Il primo comprende tutte quelle piante, come il
larice e l'abete, che producono semi privi di un rivestimento (il termine gimnosperma deriva dal greco
e significa letteralmente "seme nudo"). Le angiosperme, invece, come il melo e il pomodoro,
producono semi protetti dalla polpa di un frutto (angiosperma significa "seme con involucro").