Il fiore

IL FIORE
BOTANICA
I tessuti specializzati che compongono il corpo dei
vegetali superiori (Gimnosperme e Angiosperme) sono il
risultato attuale di un lungo processo evolutivo, processo
che ha subito una netta accelerazione a partire dal
momento in cui i vegetali hanno iniziato a colonizzare
l’ambiente terrestre .
Il numero dei cotiledoni (le foglie embrionali modificate contenute all'interno del seme) costituisce il
criterio di classificazione che permette di suddividere il phylum delle piante angiosperme in due classi
distinte. In quella delle monocotiledoni, il seme contiene un solo cotiledone che, durante la germinazione,
rimane sotto terra, assorbe il nutrimento dall'endosperma (la riserva di amido contenuta nel seme) e lo
trasferisce alla pianticella che sta crescendo. Nelle dicotiledoni, invece, i cotiledoni sono due; quando il
seme germina, gonfi di nutrimento, emergono dal terreno, trasferiscono le sostanze precedentemente
immagazzinate alla piantina e compiono la fotosintesi; appena spuntano le prime vere foglioline,
avvizziscono e muoiono.
Il fiore ha una rilevanza
notevole per le specie
annuali e biennali che
muoiono al termine della
loro funzione, poco dopo la
fioritura.
Nelle piante con semi le funzioni vitali sono in primo
luogo rivolte alla riproduzione sessuale, e quindi alla
produzione del fiore e dei semi!!!
Le angiosperme, le piante
a fiore, sono quelle che più
direttamente influenzano la
nostra vita. I cerali, la frutta
e la verdura che
mangiamo, così come pure
il cotone ed il lino di cui
sono fatti i nostri vestiti
sono forniti dalle
angiosperme.
Le Magnoliophyta sono i vegetali dominanti in tutti i
grandi biomi terrestri, dai deserti alle foreste
pluviali e costituiscono un elemento fondamentale del
paesaggio, naturale o modificato dall’uomo.
Con oltre 250.000
specie viventi,
riunite in circa
400 famiglie (ma il
numero varia di
molto a seconda
degli autori), sono
il gruppo di piante
più numeroso e
vario: basti
pensare che tutti
gli altri gruppi di
tracheofite
(pteridofite e
gimnosperme)
comprendono
insieme solo circa
15.000 specie.
Un fiore tipico
IL FIORE E’ UN
è costituito
da quattro
GERMOGLIO A
tipi di
CRESCITA
organi:
DETERMINATA
(CRESCE PER
UN TEMPO
DETERMINATO
)
1. SEPALI
2. PETALI
3. STAMI
4. PISTILLI
I SEPALI racchiudono il
fiore quando è nella
gemma e hanno una
funzione principalmente
protettiva.
I PETALI sono
tipicamente di colore
brillante ed
appariscente
I PISTILLI sono costituiti
da stimma, stilo ed ovario
GLI STAMI sono gli
organi deputati alla
produzione del polline.
Sono costituiti da
antera e filamento.
Il fiore è
costituito dal
gambo che
termina con il
calice munito di
sepali su cui
poggia la corolla
con i petali e
l'apparato
riproduttore
femminile
(gineceo) e/o
maschile
(androceo).
Il gineceo è costituito dal carpello o pistillo la base del quale
costituisce l'ovario al cui interno si trova l'ovulo, mentre l'apice prende il
nome di stigma; l'ovario e lo stigma sono collegati dallo stilo.
L'androceo comprende lo stame che è costituito dall'antera contenente i
granuli di polline ed è supportato dal filamento.
Il calice rappresenta il
verticillo di appendice più
esterno, e posto più in basso.
Generalmente è costituito da
appendici sterili simili a foglie,
di colore verde, dette
SEPALI. I sepali racchiudono
il fiore quando è ancora nella
gemma e svolgono funzione
protettiva.
La corolla, posta al di sopra del calice, è costituita da appendici sterili colorate: i
petali. Questi nel loro insieme costituiscono la corolla. I petali svolgono in genere
funzione vessillare, nel senso che servono da richiamo per gli animali impollinatori.
Perianzio è costituto dall’insieme
delle appendici sterili del fiore e
comprende pertanto calice e
corolla. Nelle angiosperme più
primitive, ad esempio la magnolia,
il perianzio è distinto in calice e
corolla e appendici fiorali sterili
sono dette Tepali.
ANDROCEO :sopra la corolla si trovano gli stami, appendici fertili il cui insieme è detto
androceo. Gli stami sono i microsporofilli delle angiosperme. Ciascuno stame è formato da un
filamento che ha all’apice un’antera, di solito gialla, suddivisa in due teche, le sacche
polliniche, contenenti ciascuna due microsporangi dai quali si formeranno numerosi granuli
pollinici. E’ dalle antere che, a maturità, viene emesso il polline
L’ovario contiene uno o più ovuli, da ciascuno dei quali,
dopo la fecondazione, si svilupperà il seme. Per indicare
un singolo carpello o un gruppo di carpelli fusi insieme si
usa talvolta il termine PISTILLO.
Gineceo: sopra l’androceo si
trovano i carpelli che nel loro
insieme costutiscono il gineceo. I
carpelli hanno la forma di un
fiasco, con una base rigonfia,
l’ovario, un collo più o meno
lungo, detto Stilo, terminante
all’apice con una porzione
dilatata e vischiosa, chiamato
Stimma o Stigma, cui aderisce il
polline durante l’impollinazione.
INSERITI SUL RICETTACOLO VI SONO SIA LE PARTI STERILI (SEPALI E PETALI),
CHE QUELLE RIPRODUTTIVE (STAMI E CARPELLI)DEL FIORE.
I petali che nel loro complesso
Complessivamente i sepali formano il
calice e come i petali hanno una struttura
simile ad una foglia. Essi sono verdi e
piuttosto spessi
formano la corolla, sono molto più
sottili dei sepali, ed hanno colori
vivaci.
Gli stami che collettivamente vengono chiamati
androceo sono formati da un sottile filamento che
porta un’antera bilobata contenente 4 sacchi
pollinici, disposti in coppie.
I carpelli sono collettivamente
chiamati gineceo. Un fiore può avere
uno o più carpelli che possono
essere separati o fusi
completamente su di un lato.
I fiori possono essere
raggruppati in vari modi in
aggregati chiamati
infiorescenze. Lo stelo di
un’infiorescenza, si chiama
peduncolo, mentre lo stelo di
un singolo fiore viene detto
pedicello. La parte apicale
,invece, nella quale si
inseriscono i pezzi fiorali è
detta ricettacolo.
Il modo in cui i singoli fiori si
dispongono a formare delle infiorescenze
può variare, ma è costante per ogni
specie e spesso anche per intere famiglie.
In figura sono rappresentati in modo
schematico alcuni tipi comuni di
infiorescenza: (a) e (b) Racemo;(c) e (d)
Spiga; (e) Spadice; (f) Amento;
(g)Pannocchia;(h) ed (i) Corimbo;(j)
Capolino;(k) Ipantodio;(l,m,n)
Ombrella;(o) Cima a dicasio;(p) Cima a
pleiocasio;(q) Tirso;(r)
Verticillastro;(s,t,u,v) Cima a monocasio.
La parte dell’ovario da cui si originano gli ovuli e nella quale
questi vengono a maturazione, è chiamata PLACENTA. Il
modo in cui gli ovuli si attaccano alla placenta
(placentazione), varia nei diversi gruppi di angiorsperme.
Può essere:
UNA IMPORTANTE CARATTERISTICA
Parietale. Quando gli ovuli si originano
dalla parete
TASSONOMICA è LAa)DISPOSIZIONE
DEGLI
dell’ovario o da sue estensioni;
OVULI ALL’INTERNO DEGLI OVARI
b)Assile. Quando gli ovuli sono portati da una colonna centrale di tessuto in un ovario concamerato con tanti loculi
quanti sono i carpelli;
c)Centrale libera. Quando gli ovuli sono portati da una colonna centrale di tessuto non collegato alla parete
dell’ovario da altri setti.
La maggior parte dei fiori possiede sia gli stami
che i carpelli, sono cioè bisessuali e pertanto
vengono definiti perfetti. Al contrario se
mancano gli Stami o i Carpelli il fiore,
unisessuale , viene definito imperfetto. A
secondo della parte presente il fiore può essere
definito STAMINIFERO o
CARPELLATO/PISTILLIFERO.
LE PIANTE CHE PRESENTANO
CONTEMPORANEAMENTE FIORI STAMINIFERI
E PISTILLIFERI, APPARTENGONO ALLA
SPECIE MONOICA ,(MAIS, QUERCE).
QUELLE CHE HANNO FIORI STAMINIFERI SU
PIANTE DIVERSE APPARTENGONO ALLA
SPECIE DIOICA, (SALICE, CANAPA).
DAL PUNTO DI VISTA RIPRODUTTIVO IL FIORE PUÒ CONTENERE SIA
L'APPARATO MASCHILE CHE QUELLO FEMMINILE E IN QUESTO CASO
ESSO SI DICE FIORE PERFETTO (ES. ZUCCA, MAIS, QUERCIA, BETULLA,
ECC.; NEL MAIS: IL PENNACCHIO È LO STAME, LA BARBA È IL
CARPELLO).
SE I DUE APPARATI RIPRODUTTIVI SI TROVANO SU PIANTE DIVERSE IL
FIORE SI DICE IMPERFETTO; ES. VISCHIO, KIWI, ECC.
IN OGNI CASO PER POTERSI VERIFICARE LA FECONDAZIONE È
NECESSARIO L'IMPOLLINAZIONE, CIOÈ IL POLLINE DEVE ESSERE
TRASFERITO DALL'ANTERA SULLO STIGMA.
I FIORI CHE PRESENTANO TUTTI E QUATTRO I VERTICILLI FIORALI, (sepali, petali, stami,
carpelli), SONO DETTI COMPLETI, QUELLI CHE MANCANO DI UNO O PIù VERTICILLI
SONO DETTI INCOMPLETI.
Il livello di inserzione di sepali, petali, stami e carpelli sull’asse fiorale, varia in
relazione all’ovario o agli ovari. (a) Nel fiore IPOGINO, i sepali, i petali e gli stami
sono inseriti al di sotto dell’ovario, e non vi è fusione tra di loro;
(b) Nel fiore PERIGINO sepali, petali e stami sono fusi tra loro a formare una
estensione a forma di coppa chiamata IPANZIO; (c) Nel fiore EPIGINI i sepali, i
petali e gli stami sono inseriti al di sopra dell’ovario.
Il fiore del melo (Malus
sylvestris), è epigino. I
sepali, i petali e gli stami
sono inseriti al di sopra
dell’ovario.
I fiori di ciliegio sono perigini.
Sepali, petali e stami sono fusi
tra loro a formare una
estensione a forma di coppa
chiamata IPANZIO
SCHEMA SEMPLIFICATO CHE
RIASSUME LE
CARATTERISTICHE
MORFOLOGICHE DEI FIORI
Anche nelle piante, come negli animali, la riproduzione
può essere:
Asessuata e
Sessuata
La riproduzione asessuata (detta anche moltiplicazione
vegetativa), senza l'intervento dei gameti, avviene per mezzo di:
rizomi, bulbi, tuberi, stoloni (patate, dalie, fragole, ecc.)
La riproduzione sessuata avviene attraverso la formazione di
spore aploidi che si dividono in microspore (maschili) e megaspore
(femminili) e che evolvono in gametofiti: maschile e femminile.
IL CICLO VITALE DELLE
ANGIOSPERME
Negli stami,(gli elementi maschili del fiore), alcune cellule diploidi
contenute nelle antere, producono per meiosi, microspore aploidi,
ognuna delle quali produce un Granulo Pollinico.
Questo una volta maturo, è formato da sole tre cellule:
- 1 cellula del tubetto pollinico
- 2 spermi
Nell’ovario di un fiore della stessa specie sono
contenuti gli ovuli, al cui interno vi è una cellula
diploide (cellula madre delle megaspore) che,
per meiosi, produce 4 megaspore aploidi di cui
tre degenerano ed una rimane vitale.
Quest’ultima si divide per mitosi dando origine ad
8 nuclei:
-Due nuclei detti polari, migrano al centro e, circondandosi di una parete comune,
formano una cellula binucleata denominata cellula centrale;
-Tre nuclei si spostano verso la zona opposta al micropilo e, circondandosi ciascuno
di una propria parete cellulare, formano 3 cellule antipodali;
-Tre nuclei si portano in prossimità del micropilo e, circondandosi ciascuno di una
propria parete cellulare, danno origine a 2 cellule sinergidi, poste lateralmente, e a
oosfera, al centro.
Questa struttura ad 8 nuclei e 7
cellule, denomita sacco corrisponde
al gametofilo femminile o
megagametofito.
I vari agenti impollinatori, come il
vento,l’acqua,gli animali, trasportano il
polline in prossimità dello stimma di un
fiore della stessa specie, al quale
aderisce per la presenza su di esso di un
liquido vischioso.
Granulo pollinico in via di
germinazione
Sullo stimma il granulo
pollinico germina
producendo un tubetto
pollinico che penetra
nell’ovario attraverso lo
stilo. Permettendo ai due
spermi di raggiungere il
sacco embrionale.
Uno dei due nuclei spermatici
feconda l’oosfera, formando così
lo zigote e da questo l’embrione.
L’altro nucleo spermatico si
fonde con i 2 nuclei della cellula
centrale originando una cellula
triploide dalla quale si forma
l’endosperma, un tessuto che
Questa doppia fecondazione è tipica delle angiosperme!!
serve a nutrire l’embrione in via
di accrescimento
L’embrione con l’endosperma è racchiuso dai tessuti dell’ovulo, i quali si induriscono e si
trasformano nei tegumenti del seme. Si formano così i semi, attorno ai quali l’ovario si trasforma
in frutto.
IL CICLO VITALE
DELLE
ANGIOSPERME
GLI ASPETTI PRINCIPALI DELLA
RIPRODUZIONE DELLE ANGIOSPERME
POSSONO ESSERE SCHEMATIZZATI
a. Il microgametofito o granulo pollinico è ridotto a sole 3
cellule ;
b. Il megagametofito o sacco embrionale è ridotto a 7 cellule e
8 nuclei ;
c. Gli spermi sono sempre privi di flagelli;
d. Le sostanze di riserva sono fornite dall’endosperma,che è un tessuto
non gametofitico (aploide) né sporofitico (diploide), ma triploide.
Ciclo vitale
della soia
Con la germinazione il seme comincia a crescere per
formare uno sporofito maturo che, nelle angiosperme
produrrà infine i fiori. Nelle antere del fiore si sviluppano
le cellule madri delle microspore.
Queste si dividono meioticamente e danno origine ciascuna
a 4 microspore aploidi.
Ogni microspora si divide a sua volta per formare una
cellula del tubetto pollinico e una cellula generativa.
Questa struttura a due cellule costituisce il granulo
pollinico.
Ciclo vitale
della soia
Prima o durante la germinazione del
granulo pollinico, la cellula generativa
si divide per formare due nuclei
spermatici che sono convogliati
all’apparato della cellula uovo dal
tubetto pollinico. Il granulo pollinico
germinato, con il nucleo del tubetto e i
due nuclei spermatici, costituisce il
gametofito maschile maturo.
CICLO
VITALE
DELLA SOIA
All’ interno dell’ ovulo si sviluppa un’unica cellula madre
delle megaspore, che alla fine si divide meioticamente dando
origine a 4 megaspore, 3 delle quali degenerano. La quarta
sviluppa un gametofito femminile che, a maturità, è una
struttura a 7 cellule e 8 nuclei, nota come sacco embrionale. Il
granulo pollinico germina sullo stimma producendo un tubetto
pollinico che cresce verso il basso nello stilo e nell’ovario ed
entra nell’ovulo attraverso il micropilo.
CICLO
VITALE
DELLA SOIA
Un nucleo spermatico che proviene dal tubetto si fonde con la
cellula uovo e produce lo zigote. Il secondo nucleo spermatico si
fonde con i due nuclei polari nel sacco embrionale e da origine
al nucleo triploide iniziale dell’endosperma. L’embrione si
sviluppa all’interno del sacco embrionale ed i tegumenti
dell’ovulo si sviluppano in involucro del seme. Alla fine il seme
si distacca dal frutto.
MECCANISMI DI IMPOLLINAZIONE
L’impollinazione è l’evento cruciale nel
ciclo vitale di una spermatofita: mentre le
gimnosperme si realizza con l’adesione del
polline, ad una piccola goccia adesiva
posta sul micropilo dell’ovulo.
Nelle angiosperme si realizza per opera
dello stimma adesivo, che ha il compito di
catturare il polline, variamente
trasportato.
A seconda dell’agente che
trasporta il polline le specie
sono distinte in:
-Zoofile
-Anemofile
-Idrofile
Impollinazione
L’impollinazione è il processo in cui il
polline viene trasportato da un vettore di varia natura
che lo preleva da un’antera e lo porta sullo stigma.
L’impollinazione presuppone che i gametofiti
maschili e quelli femminili di un fiore siano pronti
per la fecondazione.
Questo non è sempre vero; nelle specie
ermafrodite si ha comunemente una sfasatura nella
maturazione dei due sessi per evitare
l’autoimpollinazione.
Questo sfasamento dipende da ragioni morfologiche,
ambientali e dall’asincronia della meiosi nella linea
maschile e femminile.
Impollinazione
Impollinazione
La liberazione del polline può avvenire :
1.
2.
3.
4.
Passivamente , si aprono le sacche polliniche e il polline
esposto all’aria cade a terra o viene portato via dal vento o
dagli animali.
Attivamente da parte dell’antera, viene lanciato per mezzo
di un meccanismo che si trova nel filamento.
Con l’intervento diretto di animali, insetti, che aprono il
fiore o le antere.
Le piante a seme, gimnosperme e angiosperme, hanno
entrambe i due principali tipi di impollinazione: l’anemofila
e la zoofila.
Il tipo di impollinazione è differente a seconda degli ambienti e delle
stagioni.
Andando dai poli verso l’equatore aumenta la percentuale di specie
a impollinazione zoofila; ugualmente, ma solo nelle zone temperate,
durante l’inverno si ha una maggiore percentuale di piante
anemofile rispetto alla primavera-estate.
Impollinazione idrofila
Questo tipo di impollinazione deriva sia dall’anemofila che
dall’entomofila perché il ritorno all’acqua è un fenomeno
secondario.
I meccanismi che portano all’apertura dell’antera, la morfologia e
la struttura del polline, così come dei frutti, sono
profondamente differenti da quelli delle piante terrestri.
L’idrofilia, così come l’anemofilia, presenta molti inconvenienti;
uno dei più vistosi è l’enorme produzione di polline per
assicurare l’impollinazione e anche la facilità con cui si ha
l’autofecondazione.
Impollinazione biotica
L’impollinazione biotica è un tipo d’impollinazione che può essere
casuale o specifica.
Se è casuale il fiore viene visitato da molti tipi di animali (più
comunemente insetti).
Se è specifica si ha un rapporto di dipendenza fra il fiore e l’animale.
Nel fiore, in questo caso, ci sono dei richiami specie-specifici. Gli
apparati fiorali devono dare qualcosa all’animale e richiamarlo con
meccanismi di attrazione quali la seduzione e l’inganno.
Un esempio specie-specifico e d’inganno è quello del genere Ophrys che
producono un feromone simile a quello delle femmine di alcuni bombi. I
maschi arrivano sul fiore attratti dal feromone e compiono una
“pseudocopula” con il labello del fiore e si caricano di polline che verà
liberato su un altro fiore.
Impollinazione biotica
I meccanismi di attrazione sono :
Polline, usato come cibo da molti insetti per il suo elevato contenuto di proteine.
Nettari, contengono un essudato costituito da vari tipi di zuccheri.
Olii, prodotti da peli ghiandolari (elaiofiori), usato dagli insetti per impastare il polline.
Odore, solo in poche piante vengono emanati odori per l’intera giornata. (E’ da ricordare che la
percezione degli odori da parte degli animali e differente da quello dell’uomo).
Messaggi visivi, questi si distinguono in forma e colore.
Liberazione di calore, avviene durante la fioritura di molte specie appartenenti alle famiglie delle
Nymphaceae, Araceae, Palmae. (Gli insetti trovano nel fiore o nell’infiorescenza un riparo caldo).
Impollinazione
entomofila
L’impollinazione entomofila per essere efficiente deve avere un notevole grado di specificità, inoltre le
caratteristiche di un buon insetto impollinatore sono:
Avere il corpo ricoperta da peli o setuli su cui far aderire il polline e rimanerci durante il volo.
Danneggiare il meno possibile le parti fiorali; questo dipende dall’apparato buccale, se masticatore può
provocare seri danni, se succhiatore come quello dei ditteri,imenotteri e lepidotteri, sono i migliori
impollinatori.
Compiere l’impollinazione nel più breve tempo possibile, alcune farfalle impollinano 25 fiori al minuto.
Venire attratti da uno specifico segnale del fiore.
Impollinazione entomofila
In ordine di
importanza
crescente
abbiamo :

Ditteri: mosche.

Lepidotteri:
farfalle diurne e
notturne.

Imenotteri: api,
vespe e bombi.
Impollinazione entomofila
Quasi tutti i frutteti presenti in Italia hanno un’impollinaione effettuata da
api poiché gli alveari, una volta terminata la fioritura di una particolare
cultivar, vengono rimossi e posti in un nuovo campo pronto per la fioritura.
Questi ultimi sono i migliori impollinatori, per
eccellenza le api perchè accumulano una quantità
di nettare 25 volte superiore alle loro necessità,
ogni operaia visita centinaia di fiori al giorno.
Il primato degli insetti pronubi spetta
alle api anche perché esse hanno un
olfatto molto sviluppato e sono attratte
dai fiori colorati.
Impollinazione da parte di
vertebrati
Questo tipo di impollinazione è molto comune ai
tropici dove è compiuta da uccelli, qualche rettile
e soprattutto mammiferi come i pipistrelli e piccoli
marsupiali.
Rispetto all’entomofila questo tipo di impollinazione
è molto dispendiosa perché per attrarre gli animali
pronubi la pianta deve produrre molto più
materiale che per gli insetti.
Impollinazione da parte di
vertebrati
Infatti un piccolo uccello come un il colibrì
mangia in una giornata una quantità di
cibo doppia rispetto al suo peso, inoltre i
vertebrati sono più longevi ed attivi tutto
l’anno.
Per questo motivo questo tipo di
impollinazione è tipica solo dei tropici
poiché non esiste un ciclo stagionale.
.……fine!