Spermatofite
Sono piante con
SEME
Tutte le piante con seme sono
ETEROSPORICHE
Differenza con le
crittogame eterosporee
:
- Ontogenia del gametofito maschile e
femminile
Il seme racchiude l'embrione e lo protegge durante un periodo di vita latente: il seme ha reso possibile il propagarsi della vegetazione anche in zone dove le condizioni ambientali, caratterizzate da un'alternanza di periodi secchi e di periodi freddi, non permettono sempre la vita attiva della specie.
Per poter superare questi periodi avversi viene intercalato uno stadio di attesa prima che l'embrione si sviluppi in un individuo adulto.
Nelle piante precedentemente descritte che non hanno seme cioè le Aspermatofite, quando l'embrione si è formato deve forzatamente proseguire nel suo sviluppo.
Nelle Spermatofite invece, l'embrione, protetto nel seme, passa un periodo più o meno lungo di vita latente: solo quando si verificano condizioni ambientali favorevoli avviene la germinazione del seme e il conseguente sviluppo dell'embrione.
Il seme non è che la trasformazione DOPO LA
FECONDAZIONE del macrosporotecio che nelle
spermatofite prende il nome di ovulo: in queste piante quindi si è definitivamente affermata l’eterosporia e la
macrospora non viene più disseminata ma rimane
nell'ovulo (macrosporotecio) dove produce il gametofito femminile: questo non avendo possibilità di vita autonoma pur essendo ricco di sostanze di riserva rimane tributario dello sporofito che ha formato lo sporotecio e rappresenta una fase interposta tra il diplofito adulto e il diplofito della generazione futura nella fase embrionale.
Quindi il seme è una combinazione di 2 generazioni sporofitica e di una fase gametofitica:
• il tegumento seminale è diploide e rappresenta una parte dello sporofito precedente;
• il tessuto nutritivo è il gametofito aploide femminile • l'embrione è la nuova generazione sporofitica.
La macrospora di una pianta con semi permane
sempre nel Macrosporotecio, ed anche il gametofito
femminile che si sviluppa dalla megaspora termina il proprio sviluppo dentro le pareti del macrosporangio.
Il gametofito femminile in via di sviluppo viene nutrito dallo sporofito in cui è racchiuso.
Le cellule uovo possono essere associate ad un
archegonio definito, ma in ogni caso sono rinchiuse dentro un megasporangio.
Lo sporofito embrionale che si sviluppa da una cellula uovo fecondata ha la caratteristica di iniziare la
crescita mentre è ancora racchiusa nel corpo del gametofito femminile
La parte centrale del MACROSPORANGIO
(MACROSPOROTECIO) è detta nocella ed è
avvolta da 1 o 2 strati di tessuti addizionali detti
integumenti.
Il macrosporotecio costituito dalla nocella (che
comprende l’archesporio) e ricoperta da tegumenti si chiama OVULO
Ad un certo punto gli integumenti sono attraversati da una piccola apertura ad una estremità dell’ovulo
MICROSPORE: prima di essere liberate dal microsporangio già subiscono una o più divisioni mitotiche.
Quando sono liberati dal microsporangio (o
microsporotecio) i giovani gametofiti maschili sono chiamati Granuli pollinici.
Il microsporangio è detto Sacco pollinico.
Gli spermi di quasi tutte le spermatofite (ad eccezione delle Cycadophyta) sono trasmessi all’uovo tramite il
Tubo pollinico.
Il tubo pollinico, attraverso la secrezione di particolari enzimi, arriva al tessuto che ricopre il gametofito femminile e si apre liberando gli spermi.
L’oosfera fecondata è detta embrione, l’ovulo diventa
Seme e gli integumenti dell’ovulo diventano il guscio del seme.
Il seme maturo rappresenta di solito 3 generazioni successive :
1) Gli integumenti e la nocella del vecchio sporofito (vecchia generazione diploide)
2) Il gametofito femminile (aploide, tessuto nutritivo)
3) Lo sporofito embrionale (nuova generazione sporofitica)
GYMNOSPERMAE (seme nudo)
Gli ovuli sono esposti all’aria poggiati su una foglia carpellare
ANGIOSPERMAE (vaso -seme)
Caratteri essenziali delle Spermatofite
1) Alternanza di generazioni
Netta prevalenza dello sporofito (i gametofiti rimangono racchiusi nelle relative spore)
2) Microspora
Granulo pollinico, contenuto nel sacco pollinico che si apre liberando il polline (che si origina da divisioni mitotiche di cellule madri)
3) Macrosporangio
Ovulo dove si formano 4 macrospore da 1 cellula madre. Tre degenerano e 1 diventa sacco embrionale fertile
4) Gametofiti:
MASCHILE = racchiuso nel granulo pollinico e composto da poche cellule , una delle quali è la cellula madre delle spore che dividendosi produce 2 spermi.
FEMMINILE = sta nel sacco embrionale ed è composto da 1 o più oosfere e da cellule vegetative
Poiché l’oosfera è sempre chiusa nel sacco
embrionale ed i gametofiti sono sempre chiusi nelle relative spore c’è bisogno dell’impollinazione
(anemofila, idrofila, zoofila)
Dopo l’impollinazione dalla cellula sifonale si forma il
tubo pollinico o sifone che conduce gli spermi alla
oosfera.
Fecondazione zigote embrione
Embrione Caulicino con 1, 2 o più embriofilli
Piumetta o Apice vegetativo Radichetta
Seme Tegumento esterno Embrione
Tessuti nutritivi di varia natura
Germinabilità : periodo di latenza (solo in queste piante)
Germinazione: assunzione di H2O da parte di alcune cellule del tegumento con gelatinizzazione
fuoriuscita della radichetta …caulicino, ecc.
sporofito con caule (struttura eustelica o atactostelica ) foglie, radici.
Lo sporofito adulto produce sporofilli sempre diversi dai nomofilli.
Microsporofilli : foglie staminali e stami Macrosporofilli : carpelli e foglie carpellari
FIORI (nelle angiospermae): ad asse allungato o accorciato
diclini (staminiferi o carpelliferi) monoclini (ermafroditi)
Angiosperme: il fiore è costituito o solo da sporofillo o da sporofillo e perianzio (antofilli)
Importanza del seme
-periodo di latenza per superare i periodi avversi - stadio di attesa delle condizioni favorevoli
SPERMATOPHYTA
GYMNOSPERMAE ANGIOSPERMAE
(Pinopsida) (Magnoliopsida)
Piante ad ovuli (semi) nudi Piante ad ovuli (semi) rivestiti Gametofito femminile pluricellulare Gametofito femminile ridotto e modificato da centinaia a migliaia di cellule che che non si sviluppa ulteriormente a formare serviranno come nutrimento per il un tessuto di riserva.
