ALBERI Conoscerli per Riconoscerli

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1 ALBERI Conoscerli per Riconoscerli Giovanni Regiroli, Biologo

2 Obiettivo del corso Conoscere gli alberi e saperli riconoscere - sia nei paesaggio naturali che in parchi, giardini, alberature urbane - per gustarne pienamente la bellezza ed aumentare la propria consapevolezza e competenza nella scelta di specievarietà e nel loro mantenimento, contribuendo al miglioramento degli spazi verdi, sia privati che pubblici, sul proprio territorio

3 Svolgimento del corso 2 lezioni autunnali in aula Conoscenza dell albero: Introduzione al tema Anatomia e fisiologia dell albero e delle sue componenti Fiori e frutti, loro significato ed evoluzione Basi di botanica sistematica (classificazione) e principali famiglie-specie vegetali Buone e cattive pratiche nella cura degli alberi (incluso il verde pubblico) Compiti a casa tra le sessioni autunnale e primaverile 2 lezioni primaverili all aperto Giovedì 6 e 13 maggio: riconoscimento degli alberi e rilevamento della gestione del verde pubblico Da concordare Inoltre: progetto di censimento degli alberi da parte degli allievi della Scuola Media (in definizione). Se fattibile, si farà insieme regiroli50@tiscali.it

4 Nota: i funghi fanno parte di un regno a sé: ne animale ne vegetale (muschi) (piante superiori: con radice, fusto, foglie) (con spore, senza fiore: felci) (piante con fiore) (aghiformi: Conifere) (altre piante, non Conifere) (tutte le altre piante, soprattutto a foglia larga) (Palme) Piante oggetto del nostro corso

5 Piante con fusto legnoso Principale oggetto della conferenza (Albero) Rami annuali erbacei Emessi da un breve tronco legnoso Più tronchi legnosi a partire dalla base della pianta Tronco unico legnoso da cui partono i rami a ca. 1 m dal suolo

6 Partiamo dalla cellula: la mattonella alla base della vita. La cellula vegetale si differenzia da quella animale per la presenza di una parete cellulare rigida (cellulosa); per i cloroplasti (con clorofilla) e per il vacuolo contenente acqua e sostanze disciolte Vacuolo con acqua e soluti Cellula animale Cloroplasti Organelliverdi per la presenza di clorofilla Cellula vegetale Parete Cellulare rigida

7 La crescita Gemma intera e, sotto, sezionata Apice della gemma al microscopio

8 I tessuti meristematici: una crescita senza fine In viola: cellule meristematiche all apice della gemma foglia Pini delle montagne della California: età stimata 4000 anni Pini Teoricamente della California, gli alberi età possono stimata: vivere più di in 4000 eterno: anni quando ciascuna cellula del meristema (tessuto di crescita) all apice della gemme si divide, delle due cellule figlie una resta indifferenziata (e continuerà a formare il meristema), l altra si differenzia nelle varie parti che caratterizzano ciascun albero (cellula fogliare, legnosa del tronco, radice, ecc). Nella realtà anche gli alberi muoiono a causa di vari eventi, quali quelli atmosferici (fulmini, uragani), parassiti (animali e soprattutto funghi del legno), lesioni che interrompono il flusso d acqua dalle radici alle foglie In azzurro: cellule derivate dal meristema,differenziate in cellule del fusto e delle foglie fusto I vegetali crescono più velocemente degli animali perché le loro cellule aumentano enormemente il loro volume grazie al vacuolo che si riempie di acqua e gonfia la cellula.

9 Le palme hanno un solo apice di crescita. Tutte, tranne una specie, non ramificano Le Conifere crescono verticalmente con un apice principale, se questo viene eliminato, un ramo sotto di esso crescerà verticalmente per rimpiazzarlo Con il tempo anche alcune Conifere (es. Cedro del Libano) cessano di crescere verticalmente e si espandono in larghezza (palchi)

10 Sezione del tronco delle piante legnose (tranne le palme): gli anelli, costituiti di legno, indicano gli anni di crescita (ogni anello un anno). Si differenziano in quanto il legno formato in primavera è più poroso e chiaro mentre quello estivo/autunnale è più denso, quindi in ogni anello vi è un alternanza dei diversi tipi di legno che li rende distinguibili anno per anno. La parte interna del tronco è formata da legno non più attivo (durame), scuro per l accumulo di sostanze di scarto, mente il legno chiaro (alburno), quello degli ultimi anni, è il legnoattivo che porta l acqua e i minerali dalle radici alle foglie presenti sull albero. Il libroè uno strato di cellule deputato al trasporto della linfa (zuccheri e altre sostanze) dalle foglie alle altre parti della pianta. Tra il legno e il libro vi è il cambio,formato da cellule che producono annualmente sia il nuovo libro che il nuovo legno (nuovo anello annuale) consentendo alla pianta di aumentare la propria circonferenza. La corteccia, la parte più esterna del tronco, protegge le parti interne della pianta dagli agenti atmosferici Sezione, dai parassiti del tronco e dalle lesioni accidentali.

11 Il tronco delle palmenon presenta anelli di crescita. Ogni foglia ha un proprio fascio di vasi (sia legno che libro), all interno del fusto, che la collega alle radici (fasci chiaramente visibili nella figura in alto a destra). Quale curiosità: a destra è riportata la sezione del fusto di un banano. Si vede chiaramente che è formato dalla sovrapposizione delle guaine delle foglie. Non c è legno. Sezione Quindi del il tronco banano è una pianta erbacea.

12 Conseguentemente: il legno attivo nelle palme è interno al tronco mentre nelle altre piante è esterno. Una palma non muore se danneggiata esternamente (a sinistra palma a Villa Carlotta, Tremezzo) mentre gli altri alberi non muoiono se svuotati del legno interno non più funzionale (a destra, platano cavo all Orto Botanico di Padova, piantato nel 1600).

13 La Radice Funzioni: ancoraggio al terreno; assorbimento dell acqua e dei minerali disciolti (minerali principali: Azoto N - Fosforo P - Potassio K) La micorrizia è una simbiosi (cooperazione tra due individui, vantaggiosa per entrambi) tra le radici di un albero e il micelio di uno o più funghi. In quanto formate da cellule viventi, le radici hanno bisogno di ossigeno per mantenersi vive.

14 Esempi di radici non comuni. Da sinistra in alto in senso orario: Ficus con radici emesse dai rami che diventano tronchi supplementari dell albero; radici espanse di mangrovie per tenerle ancorarateal terreno durante i flussi di marea; radici avventizie (emesse dal tronco) che ancorano il Pandanusnel terreno sabbioso ; radici a paracarro (crescono verso l alto), in pianta di palude, per l ossigenazione

15 Ramo di albero caducifoglia in inverno Crescita annuale del rametto Cicatrici lasciate dalle perule (rivestimento esterno ) della gemma apicale dell anno precedente. La distanza tra due cicatrici o dalla cicatrice alla gemma apicale indica la crescita annuale del rametto

16 Confronto tra foglia semplice e composta TIPI di FOGLIE -A sinistra in alto: foglie squamiformi (es. cipresso); in basso a sinistra foglia composta (foglia composta da più foglioline, es. frassino) e a destra foglie semplici (ogni foglia ha una sola lamina fogliare, es. olmo e càrpino). Gli aghi delle Conifere rientrano tra le foglie semplici.

17 In alcune piante le foglie giovanili si differenziano da quelle adulte. Per esempio negli Eucaliptusle foglie giovanili (sopra a sinistra e in basso nel disegno a fianco) sono molto diverse da quelle delle piante adulte della stessa specie. In alcune specie della famiglia del Cipresso e foglie giovanili sono aghiformi per poi diventare squamiformi con la crescita della pianta (eccetto alcune specie di ginepri e le conifere nane).

18 Alberi sempreverdi: mantengono le foglie tutto l anno. Comportamento adottato da tre gruppi di piante: -Conifere:hanno foglie aghiformi ricoperte di cera per resistere ai freddi e alla disidratazione invernale. Non perdono le foglie d inverno ma in estate hanno una crescita più lenta delle piante decidue. Eccezioni: all interno delle Conifere sono decidui (perdono le foglie) ilarici, il cipresso di palude e la metasequoia. -Piante sempreverdi dei climi temperati: foglie spesse, coriacee, ricoperte di cera per resistere ai freddi invernali. Esempio Magnolia grandiflora -Piante sempreverdi dei climi tropicali: le temperature, le piogge, la luminosità consentono una crescita continua durante tutto l anno. Non vi sono inverni.

19 Alberi a caducifoglia (decidui ): perdono le foglie in autunno. Crescita ottimizzata in primavera-estate tramite l estesa superficie della foglie e la loro morfologia. Caduta delle foglie in autunno per poter sopravvivere ai freddi dell inverno. In autunno: riassorbimento della clorofilla dalle foglie.

20 La foglia: strutturata per catturare l energia solare e produrre zuccheri da anidride carbonica e acqua Gli stomi regolano l entrata e l uscita dei gas e del vapore acqueo. Se l acqua assorbita dalle radici non compensa la perdita di vapore acqueo, la pianta appassisce

21 La fotosintesi clorofilliana (la fabbrica degli zuccheri con produzione di ossigeno O 2 ) Avviene negli organi verdi dei vegetali: H 2 O (acqua, dalle radici) + CO 2 (anidride carbonica, dall aria) + luce = O 2 (ossigeno) + sintesi di zuccheri e da questi di altre molecole indispensabili per la crescita e la vita dei vegetali Sezione di una foglia con gli stomi aperti nella pagina inferiore

22 La fotosintesi clorofilliana (la fabbrica degli zuccheri con produzione di ossigeno O 2 ) La traspirazione delle foglie richiama acqua dalle radici, creando una colonna d acqua che sale attraverso i vasi legnosi, fino alla chioma, che nelle Sequoie arriva a oltre 80 metri dal suolo! Sezione di una foglia con gli stomi aperti nella pagina inferiore

23 2CO 66 2 La respirazione cellulare aerobica (cioè in presenza di ossigeno) Glucosio 6O 66 2 La respirazione cellulare è il processo chimico tramite il quale viene prodotta energia, immagazzinata nelle molecole di ATP 4CO H 66 2 O Glucosio (zucchero semplice) + O 2 (ossigeno) = CO 2 (anidride carbonica) + H 2 O (acqua) + energia + calore. Il rendimento energetico è di circa il 50% (il restante 50% è disperso in calore). In assenza di ossigeno si ha la respirazione anaerobica (fermentazione) con produzione di alcool etilico (fermentazione da lieviti) oppure acido lattico (nell uomo)

24 Fotosintesi e Respirazione nella foglia La fotosintesi avviene solo in presenza di luce; la respirazione avviene sia di giorno che di notte clorofilla La fotosintesi avviene negli organellicellulari chiamati cloroplasti mentre la respirazione aerobica avviene per la maggior parte nei mitocondri. Per la crescita dei vegetali è necessario che la fotosintesi produca più zuccheri di quanti ne consuma la respirazione.

25 Sarà vero? Le piante in camera da letto Domanda e risposta prese da un forum in internet, in linea con la credenza tradizionale: Q: E' vero che non bisogna mettere piante o fiori di notte nelle camere da letto perché fanno male alla salute? A: Si perché ti consumano l`ossigeno che serve a te ed emettono anidride carbonica. Consiglio: niente piante nella stanza da letto perché TU hai bisogno di ossigeno e di un sonno leggero e tranquillo. Se vero, ne consegue una domanda alla quale corrisponde una risposta logica e ironica: Q: E' vero che non bisogna mettere persone o animali di notte nelle camere da letto dove dormi TU perché fanno male alla salute? A: Si perché ti consumano l`ossigeno che serve a te ed emettono anidride carbonica, ancor di più delle piante. Consiglio: niente persone o animali nella stanza da letto perché TU hai bisogno di ossigeno e di un sonno leggero e tranquillo. Ancor meglio: tenete fuori casa persone e animali anche durante il giorno per non fargli consumare il TUO ossigeno Tenere piante verdi in camera da letto non fa male alla salute!

26 Assenza della clorofilla Senza clorofilla le piante muoiono. I semi di piante albine (da mutazioni) germinano e i germogli crescono finché non esauriscono le sostanze nutritive (amido, grassi) contenute nei semi. Senza fotosintesi clorofilliana le piante non possono vivere. Un caso particolare sono le piante parassite. Non hanno clorofilla ma traggono nutrimento succhiando la linfa delle piante verdi tramite organi simili a ventose. A destra, filamenti gialli di Cuscuta che parassitizzano piante con clorofilla..

27 Mascheramento della clorofilla Nelle piante con fogliame estivo non verde, la clorofilla è presente nelle foglie ed è funzionante ma la sua presenza è mascherata dall alta concentrazione di pigmenti presenti nelle cellule

28 Le chimere: mutazioni nelle cellule della pianta Durante la crescita delle piante in alcune cellule possono avvenire delle mutazioni (esempio la mancanza di clorofilla) che interesserà tutte le cellule loro discendenti. L uomo ha selezionato alcune chimere, quali le piante variegate, e le riproduce per via vegetativa a scopo ornamentale. Le chimere variegate sono piante a crescita più lenta (hanno meno clorofilla) e più sensibili all intensa luce solare rispetto alle corrispettive varietà verdi Mancanza di clorofilla nell epidermide delle foglie: il bianco si vede solo ai margini dove è presente solamente l epidermide e non il tessuto con clorofilla (che è invece presente nel centro delle foglie)

29 IL FIORE (formato da foglie trasformate) Esempi di fiori ermafroditi : parti maschili e femminili nello stesso fiore famiglia delle Rosaceae Melo Ciliegio Stami: deputati alla produzione e al rilascio del polline Pistillo: contiene nell ovario l ovulo che fecondato produrrà il seme (e l ovario insieme ad altre parti del fiore darà origine al frutto) Pesco Rosa canina

30 Le piante rispetto ai loro fiori 1. Piante monoiche (= una casa): fiori maschili e femminili sulla stessa pianta Rosa canina 1b. Fiore maschile e fiore femminile separati ma sulla stessa pianta Femminile 1a. Fioreermafrodita: parti maschili e femminili in un unico fiore Maschile Nocciolo Maschile Femminile Larice Frutti dell anno precedente Ontano Maschile Kiwi Femminile Amento= tipo di infiorescenza

31 Le piante rispetto ai loro fiori 2. Piante dioiche (= due case): fiori maschili e femminili Rosa canina portati da piante maschi e femmina Alloro Ginkgo Kiwi Nocciolo Larice Tasso Kiwi Salicone Agrifoglio

32 Qual è la funzione del fiore? E soprattutto: qual è il significato evolutivo del differenziamento del sesso e dell aspetto così vario dei fiori? Sessi separati su piante diverse Sessi separati sulla stessa pianta Sessi riuniti nello stesso fiore - Fiori appariscenti per forma, dimensione, colore - Fiori insignificanti, che non si notano