Le piante a fiore:
le Angiosperme
Le Angiosperme probabilmente si sono separate dalle Gimnosperme circa 200 milioni di anni fa, Ma la loro storia non è ben conosciuta.
L’ultimo antenato comune risale a150 milioni di anni fa
Allora le terre emerse formavano un
Supercontinente: la Pangea
Alla base delle linee evolutive delle Angiosperme
tre piccoli gruppi costituiti da:
• Amborella
• Nymphaea
• Illycium
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La più antica tra le Angiosperme viventi è Amborella, un arbusto che oggi vive solo nella Nuova Caledonia
Altri generi molto antichi sono Nymphaea, Illicium e…
Le Magnolidaee sono un altro gruppo di piante a fiore che è filogeneticamente distinto da Monocotiledoni e Dicotiledoni
Sono costituite da molte specie (~8,000 spp.), tra cui la magnolia e il pepe.
Ma i due taxa maggiori appartenenti alle Angiosperme sono le Monocotiledoni (~70,000 spp.) e le Dicotiledoni
( ~ 170,000 spp.)
IL FIORE: l’innovazione delle angiosperme
• Il fiore è la struttura che
racchiude microsporangi e megasporangi
• Si forma a partire da una
gemma specializzata
IL FIORE: un germoglio modificato
Anatomia del fiore
Calice: il verticillo più esterno del fiore.
Il verticillo è l’insieme delle parti inserite sullo stesso nodo Di solito il calice è verde, e le parti di cui si compone sono dette SEPALI, ma può anche essere formato da elementi simili a petali (vedi corolla).
Anatomia del fiore
Corolla: il verticillo formato dai petali, di solito colorati.
Anatomia del fiore
Androceo - formato da uno o più stami, ognuno composto da un filamento e da un’antera, che contiene il polline.
Anatomia del fiore
Gineceo — rappresentato dal pistillo, la struttura che contiene gli ovuli.
Disposizione delle parti fiorali
Disposizione spiralata delle parti fiorali
Stami
Sepali Petali Carpelli
Disposizione delle parti fiorali su verticilli
Primitiva Avanzata
Infiorescenze
Un’ infiorescenza è un gruppo di fiori riuniti insieme. Esistono più tipi di infiorescenze, ma indipendentemente dal tipo, tutti rispondono all’esigenza di ottimizzare l’impollinazione.
Infiorescenze
Un’ infiorescenza perticolarmente interessante è il capolino, tipica della più grande Famiglia di Dicotiledoni, le Compositae o Asteraceae
Il fiore della margherita è in realtà un’infiorescenza
il capolino
Il fiore della margherita è un’infiorescenza composta da due tipi di fiori:
Fiori del disco Fiori del raggio
In un fiore calice e corolla formano la parte sterile,
androceo e gineceo quella fertile, cioè più direttamente implicata nel processo riproduttivo
IL FIORE
• L’Androceo
La microsporogenesi
La formazione del gametofito maschile delle
Angiosperme comincia nelle antere. I microsporociti danno origine per meiosi a spore aplodi:
i granuli di polline
microsporogenesi
• I granuli di polline vengono liberati dalle antere quando il loro processo di
maturazione è prossimo al completamento
Il granulo di polline ha uno strato
esterno (esina) molto resistente.
Al suo interno si
origina il gametofito maschile.
Polline - Formazione
del gametofito maschile:
Il nucleo n si divide:
Si formano due cellule,
chiamate generativa e del tubetto
La cellula generativa
si divide ancora, formando due gameti.
Stadio tricellulare
IL FIORE
L’impollinazione
Il trasporto del gametofito maschile contenuto nella spora sullo
stimma dello stesso o di un altro fiore
IL FIORE
IMPOLLINAZIONE ZOOGAMA:
Compiuta da un gran numero di animali diversi.
Gli animali si avvicinano al fiore perché attirati dal nettare, un secreto con elevato contenuto di zuccheri che è prodotto dal fiore in strutture specializzate dette nettari.
Possiamo distinguere impollinazione:
entomogama (insetti in generale), ornitogama (uccelli), chirotterogama (pipistrelli).
IL FIORE
Fiori rossi e gialli attirano gli uccelli, che hanno un’eccellente visione diurna, ma un olfatto scarso. Fiori di questo tipo non emanano forti odori.
…, i pipistrelli …
IL FIORE
… e le falene, che sono attivi principalmente di notte, impollinano invece i fiori dalla fragranza dolce e intensa.
IL FIORE
IL FIORE
I fiori dall’odore dolce con parti gialle, azzurre o viola attirano invece le api e altri Imenotteri;
Fiori esposto alla luce U.V. (foto a destra) rivela i disegni che attirano le api verso gli organi riproduttivi al centro della corolla
IL FIORE
Al contrario, i fiori che vengono impollinati dai Coleotteri e dalle Mosche hanno invece odori di carne in putrefazione, letame fradicio o di terriccio di sottobosco.
IL FIORE
IMPOLLINAZIONE ANEMOGAMA:
Corylus avellana (Nocciolo)
L'impollinazione anemogama, (o anemofila), comporta tutta una serie di adattamenti atti a favorire il trasporto del polline per mezzo del vento.
Caratteristiche delle piante anemogame sono:
A. Elevata produzione di polline, per assicurare l'impollinazione.
B. Mancanza di tutte quelle parti dei fiori che risultano superflue per questo tipo d'impollinazione, come per esempio perianzio a colori vivaci, nettari che producono nettare, ecc.
C. Eliminazione, per quanto possibile, di tutti gli ostacoli alla diffusione del polline.
IL FIORE
IMPOLLINAZIONE IDROGAMA:
Vallisneria spiralis
L'impollinazione idrogama (es. Vallisneria spiralis) è limitata alle piante acquatiche. Nelle piante idrogame, per lo più, è superflua la formazione di perianzio vistoso.
Ninfea
Fiore di Ninfea ingrandito
Autoimpollinazione o no?
• Alcuni fiori si autoimpollinano, ma nella maggior parte si sono sviluppati meccanismi tesi ad
evitare la autoimpollinazione.
• Ad esempio, in alcune specie stami e carpelli maturano in tempi diversi
• Oppure gli stami possono produrre granuli di
polline ricettivi soltanto per lo stimma di altri fiori
(autoincompatibilità)
La formazione del gametofito femminile
avviene nell’ovulo, che è contenuto nell’ovario
IL FIORE
Il Gineceo
L’ovario contiene gli ovuli
Gametofito femminile angiosperme
• Ogni ovulo contiene una cellula madre
delle Megaspore, o megasporocito, che va
in meiosi
Sviluppo
del Gametofito femminile
Dalla meiosi si originano 4 cellule aploidi, tre delle quali degenerano.
Resta la megaspora che darà origine al gametofito femminile
Gametofito femminile:
maturazione della
megaspora
Gametofito 8-nucleato
DOPPIA FECONDAZIONE
Il polline: contiene Il microgametofito, o gametofito maschile
L’ovulo contiene il megagametofito, o gametofito femminile
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Doppia fecondazione
-Un nucleo spermatico feconda le due cellule centrali formando
l’ endosperma II
-l’altro nucleo spermatico feconda la cellula uovo,
dando vita allo zigote
