L argomento può essere affrontato in ogni momento del curriculum scolastico.

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1 IL FRUTTO

2 L argomento può essere affrontato in ogni momento del curriculum scolastico. Nella scuola dell infanzia e nei primi tre anni della scuola primaria, dove sono necessarie conoscenze concrete, sensoriali il frutto ed il seme sono elementi di facile approccio. Per il frutto in particolare, oltre a giocare con le forme, i profumi e i colori, si può utilizzare il senso del gusto che non sempre riusciamo ad utilizzare in classe. Assaporare ed educare ad assaggiare tutti i sapori apre anche ad essere curiosi verso il mondo in generale. Si possono presentare ai bambini i frutti aperti o tagliati in modo che ne apprezzino le parti e le componenti interne. In tal modo sarà facile far comprendere che è un «contenitore» per proteggere per i semi. Negli ultimi due anni della scuola primaria, il bambino inizia ad avere capacità di astrarre. Alle conoscenze concrete, sensoriali si può affiancare lo studio dell importanza semi nell alimentazione. Nelle classi quarta e quinta, il seme può essere osservato con la lente di ingrandimento e al suo interno possono essere viste tutte le parti che lo compongono.

3 si definisce frutto la struttura che deriva dall'accrescimento e dalla trasformazione dell'ovario (nel caso dei cosiddetti frutti veri) di altre parti del fiore, come il ricettacolo (nei frutti falsi) il frutto è tipico delle sole angiosperme, cioè delle piante con fiori.

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5 Il frutto viene normalmente prodotto solo dopo la fecondazione dell'ovulo Avvenuta la fecondazione, gli ovuli contenuti all'interno dell'ovario fecondato si sviluppano in semi In molte varietà coltivate agrumi, vite, banano e cocomero il frutto può maturare in assenza di fecondazione, per effetto di un processo detto partenocarpia. In queste varietà non fecondate gli ovuli non si sviluppano e l'ovario conserva le dimensioni originarie In entrambi i casi, la maturazione dell'ovario provoca l'avvizzimento degli stimmi e delle antere

6 PARTENOCARPIA

7 funzione principale: proteggere lo sviluppo dei semi contribuire alla loro dispersione

8 In termini botanici il frutto prende il nome di pericarpo; talvolta è così spesso da essere suddivisibile in più strati: epicarpo all'esterno mesocarpo al centro endocarpo all'interno

9 Dopo la fecondazione, i carpelli dell'ovario, suddivisi in tre strati, si sviluppano nel epicarpo, esterno e formato da un singolo strato di epidermide mesocarpo, centrale endocarpo, interno e di spessore variabile a seconda della specie

10 La classificazione dei frutti dipende da diverse caratteristiche costituzione dell ovario in relazione al numero e disposizione di carpelli, si distinguono allora in: Frutti monocarpici: quando derivano da un solo fiore e da un solo carpello senza nessun altro elemento (achenio, drupa, legume) Frutti policarpici: quando derivano da un fiore formato da diversi carpelli e saranno: Apocarpici: se i carpelli rimangono separati ed indipendenti tra loro; Sincarpici: se i carpelli sono saldati tra loro

11 La classificazione dei frutti dipende da diverse caratteristiche struttura frutti semplici: formati esclusivamente dall'ovario del singolo fiore (monocarpellare o pluricarpellare sincarpico) frutti aggregati: derivano dall'evoluzione di più pistilli posti sullo stesso ricettacolo (ovari pluricarpellari apocarpici) che rimangono uniti anche nel frutto infruttescenze: derivano da evoluzioni di infiorescenze cioè i singoli frutti derivano da pistilli di fiori diversi che formavano un'infiorescenza più o meno compatta

12 La classificazione dei frutti dipende da diverse caratteristiche dalla consistenza Frutti carnosi: che hanno il pericarpo o una sua parte, polposa e succulenta che si manifesta in un endocarpo carnoso come nelle bacche, peponidi ed esperidi; o in un endocarpo scleroso come nelle drupe o frutti con nocciolo Frutti secchi: che a maturità presentano pericarpo membranoso o coriaceo solitamente poco sviluppato e che contengono una modesta quantità d acqua per cui hanno un aspetto asciutto e secco appunto

13 Frutti carnosi: 1- drupa il seme (a) o la mandorla (b) è inserito nell'endocarpo legnoso, il nocciolo (es.: susina, monocarpo) 2- bacca il seme è immerso direttamente nella polpa l endocarpo sottile o mancante (es.: peperone, policarpo) 3- infruttescenza (es: fico, formato da una infiorescenza) 4- frutto composto (es.: mora, formato da piccole drupe)

14 Nella DRUPA e nella BACCA la polpa del frutto è in genere costituita dal mesocarpo.

15 I frutti carnosi chiamati ESPERIDI l epicarpo è caratteristicamente colorato con tasche contenenti olii essenziali e unito al mesocarpo bianco e spugnoso costituisce la buccia l endocarpo è diviso in setti con peli e cellule piene di succo e consiste di materiale di riempimento

16 Peponide una bacca formato da 3.5 carpelli fusi insieme, tipica della famiglia delle Cucurbitaceae (zucca, melone, anguria) caratterizzato da un pericarpo duro e impermeabile talvolta legnoso mesocarpo carnoso o succoso endocarpo a maturità di consistenza acquosa insieme alla placente, molto sviluppate, sulle quali sono posti i numerosi semi.

17 In alcuni casi, invece, i semi contenuti all'interno del pericarpo rappresentano l'intera parte commestibile del frutto. Nella noce di cocco, ad esempio, la parte esterna, coriacea, è formata dal pericarpo, la parte commestibile interna, compreso il "latte", è il seme.

18 La classificazione dei frutti dipende da diverse caratteristiche dalla capacità di liberare i semi alla maturazione Frutti deiscenti: hanno la capacità di aprirsi e lasciare in libertà i semi in essi contenuti o anche lanciarli a distanza favorendo in tal modo la disseminazione; la deiscenza può essere di vari tipi dipendendo dal suo meccanismo e dalla zona del frutto interessata Frutti indeiscenti: nei quali i tessuti del pericarpo restano permanentemente uniti ai semi e quindi l uscita del seme è tardiva o non avviene affatto e il frutto si disperde col seme

19 Frutti deiscenti il cui pericarpo si apre a maturazione lasciando cadere i semi: 1- follicolo (es.: oleandro) 2- legume (es.: fagiolo) 3- capsula (es.: papavero) 4- siliqua (es. cavolo) SILIQUA

20 Frutti indeiscenti il cui pericarpo non si apre a maturazione: 1- achenio (es.: girasole) 2- cariosside (es.: grano) 3- samara (es.: frassino) 4- noce (es.: rovere)

21 Frutti complessi o falsi frutti Sono frutti alla cui formazione oltre che l'ovario partecipano anche altre parti del fiore. La loro classificazione è assai complicata e controversa tanto che qualche frutto di questo tipo viene sistemato diversamente da alcuni botanici

22 nelle mele e nelle pere il frutto è complesso (o falso frutto) include l'ovario e il ricettacolo

23 La fragola è un falso frutto. E' costituito da un talamo carnoso ed ingrossato su cui vi sono gli acheni che sono i veri frutti. il siconio del fico è un tipico esempio di falso frutto, esso è un contenitore di numerosi acheni che sono i veri frutti del fico.

24 Mora di gelso infruttescenza: formata da drupe multiple riunite e saldate tra loro Mora di rovo frutto aggregato: da gineceo multicarpellare tante piccole drupe (drupeole)

25 IL SEME

26 Nel seme si possono riconoscere tre parti: Embrione che rappresenta la futura pianta derivata dallo sviluppo dello zigote, cioè dalla cellula che si origina dalla funzione dei gameti maschili e femminili.

27 E formato da una radichetta che è il primordio dell'apparato radicale, una piumetta che è l'apice del futuro fusto e una (Monocotiledoni) due (Dicotiledoni) foglie embrionali o cotiledoni, tra la radichetta e l'inserzione dei cotiledoni e posto l'ipocotile, e tra i cotiledoni e le prime vere foglie (se esistono) è posto l'epicotile.

28 Endosperma o tessuto nutritivo rappresentato da sostanze di riserva necessarie allo sviluppo del seme nella fase della germinazione Contiene glucidi, lipidi e proteine, in proporzioni variabili a seconda delle specie. nei cereali prevalgono i glucidi, nei legumi sono prevalenti le proteine, nei semi di arachide e di colza prevalgono i lipidi

29 Episperma o tessuto esterno È costituito da tegumenti o tessuti protettivi che avvolgono e proteggono il tutto dagli agenti atmosferici per evitare il disseccamento, l imbibizione di acqua o l assorbimento di altre sostanze che partecipano al controllo della germinazione contenendo sostanze inibitrici. In alcune piante la parte più esterna diventa legnosa (mandorlo, pesco, ecc.) in altre carnosa (melograno) in altre ancora spugnosa rivestito di peli (cotone) Talvolta si modifica per agevolare la dispersione producendo appendici per sfruttare il vento (peli, tomenti ed ali) o aggrappanti (uncini, creste e verruche).

30 Prima foglia a svilupparsi

31 Sviluppo del seme Il seme si sviluppa tipicamente in 3 fasi: embriogenesi, caratterizzata dalle divisioni cellulari dello zigote e che si conclude con la formazione dell'embrione. In questa fase si verifica un aumento di acqua e di sostanze organiche accumulo di sostanze di riserva, che vengono depositate nell'embrione, nei cotiledoni o nell'endosperma, il contenuto d'acqua si mantiene elevato e stabile e l'embrione acquisisce la tolleranza alla successiva fase disidratazione, dove la sostanza secca resta costante, ma si verifica un'importante perdita di acqua che dal 70%-80% scende a 10%-15%, questa fase consente ai semi chiamati ortodossi di trascorrere lunghi periodi senza germinare restando vitali, infatti il basso contenuto d'acqua permette un rallentamento del metabolismo ed aumenta la resistenza alle situazioni ambientali sfavorevoli, come il gelo, che altrimenti sarebbero dannose. I semi che non sono in grado di superare la fase di disidratazione, detti semi recalcitranti (Castagno, Ippocastano, Noce, Acero, Quercia, ecc.), devono necessariamente germinare appena cadono al suolo, prima che la disidratazione comporti la loro morte.

32 Quiescenza - Dormienza Germinazione I semi ortodossi, dopo la fase della disidratazione, sono quiescenti, arrestano cioè il loro sviluppo in attesa che si verifichino le condizioni esterne (luce, acqua, temperatura e ossigeno) ideali per germinare, ma spesso queste condizioni pur necessarie, non sono sufficienti a permettere la germinazione, e il seme resta in dormienza attendendo il momento più adatto per far nascere la piantina nella stagione più propizia per svilupparsi. Questa strategia viene adottata nelle zone dove le variazioni stagionali sono più marcate, dove il seme cercherà di "prevedere" l'andamento stagionale e i suoi tempi, per non mandare a sicura morte la futura piantina. un seme disperso dal frutto all'inizio dell'autunno trovando in quel mese le condizioni ideali di temperatura (optimum termico) e umidità, dovrebbe essere in grado di germinare, ma non lo farà se è dotato di una dormienza embrionaria eliminabile dal freddo e anche se le basse temperature invernali rimovessero la dormienza già a metà inverno, il seme non sarebbe ancora in grado di germinare perché in quel periodo ben difficilmente la temperatura potrà raggiungere l'optimum termico necessario. Il seme quindi tornerà dormiente (dormienza secondaria)e germinerà solo in primavera.

33 quiescenza capacità del seme di restare vitale anche dopo lunghi periodi, in presenza di condizioni sfavorevoli e di reagire prontamente al mutare di queste e dormienza che limita questa capacità per rimandarla nei tempi più "ragionevolmente" propizi sono mezzi del seme estremamente efficaci per assicurare la propagazione della specie Cosi ad esempio alcune leguminose con tegumenti seminali particolarmente resistenti, ma con resistenza variabile da seme a seme, possono restare dormienti per diversi anni (dormienza tegumentale) e soltanto alcuni che sono riusciti a vincere la resistenza del tegumento, germoglieranno nella stagione favorevole, mentre gli altri resteranno dormienti costituendo in tal modo la riserva per gli anni successivi, molto utile se qualche particolare evento sfavorevole, inibisse qualcuno dei complicati processi che portano alla nascita di nuovi semi.

34 Germinazione è il processo in cui il seme si risveglia dallo stato quiescente, si manifesta quando l'embrione ritorna alla vita metabolica attiva e comincia a sviluppare la nuova plantula e termina quando questa è in grado di iniziare l'attività fotosintetica necessaria al proprio fabbisogno di carboidrati.

35 Disseminazione È il processo naturale che permette la dispersione dei semi, facilitando l'occupazione di nuovi territori alla ricerca di condizioni ambientali più favorevoli, diminuendo la concorrenza tra le plantule. A questo scopo le piante fruiscono di uno, nessuno o più agenti di dispersione (policoria) e in conseguenza di ciò si parla di Autocoria Idrocoria (acqua) Anemocoria (vento) Zoocoria (animali)

36 Autocoria, o disseminazione attiva o autodisseminazione, semplice deiscenza e caduta. - barocoria, se il contatto con il suolo avviene per gravità, a volte sono i peduncoli fiorali che ripiegandosi accompagnano i frutti fino a interrarli nel substrato (geocarpia). - bolocoria, si verifica nei frutti che riescono a lanciare i semi a distanza di qualche metro, quando a causa della pressione idrostatica che si forma al loro interno esplodono (deiscenza esplosiva), come nel cocomero asinino (Ecballium elaterium).

37 Idrocoria, è la dispersione dei semi per mezzo dell'acqua, privilegiata dalle piante acquatiche che dispongono di frutti o semi che sono in grado di galleggiare almeno per un certo periodo. Alcune famiglie presentano escrescenze che facilitano il galleggiamento come le valve dei frutti del genere Rumex. Anemocoria, è la dispersione causata dal vento che può essere diretta quando interessa semi leggeri e di piccole dimensioni o dotati di strutture adatte al volo.

38 Zoocoria, è la dispersione causata dagli animali, e più precisamente: Epizoocoria, quando i frutti o i semi aderiscono alla superficie degli animali, con meccanismi di aggancio come uncini (Xantium italicum, Cenchrus incertus), o superfici vischiose (bardana, avena, vischio) e possono in tal modo, venir trasportati anche a notevoli distanze. Endozoocoria, quando i frutti o i semi che sono ingeriti dagli animali vengono liberati con le feci.