3. La riproduzione e l evoluzione

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Evangelina Arcuri
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1 Il mondo dei viventi Il Regno delle Piante 1. Che cosa sono e dove vivono le piante Il Regno delle Piante comprende tutti gli organismi pluricellulari autotrofi, quindi fotosintetici, e perciò verdi per la presenza di clorofilla, con cellule riunite in tessuti ben differenziati tra loro. Essendo gli unici organismi (oltre ai Protisti autotrofi) in grado di produrre materia organica (zuccheri) partendo dall energia solare e da sostanze inorganiche, da esse dipende la vita di tutti gli altri esseri viventi, che se ne cibano direttamente o indirettamente. Le piante sono prevalentemente organismi terrestri. Esistono tuttavia anche piante acquatiche, che si sono adattate alla vita nei fiumi, negli stagni, nei laghi, o nelle acque salmastre della costa. L adattamento all ambiente terrestre ha determinato la struttura e le funzioni delle piante. 2. I tessuti e gli organi Il passaggio dall ambiente acquatico a quello terrestre ha richiesto alle piante una serie di adattamenti. Mancando il sostegno dell acqua e non potendo più assorbirla direttamente dall ambiente, le piante hanno dovuto differenziare i propri tessuti, sviluppando tessuti di conduzione (vasi) per il trasporto dell acqua in tutto il corpo, di sostegno e di rivestimento, oltre a organi specializzati. Non tutte le piante, però, hanno tessuti conduttori. Esiste un gruppo di piante primitive, ancora fortemente legato agli ambienti umidi, che ne è privo. Ne fanno parte i muschi, che, come le alghe, assorbono l acqua direttamente dalle cellule. Le piante che hanno dei tessuti di conduzione, i vasi, sono dette piante vascolari. Gli organi delle piante: il fusto, le foglie, la radice Il fusto, insieme alle foglie, costituisce la parte aerea della pianta: ha la funzione di sostenerla e portare le foglie in alto, dove c è più luce. Con il suo sistema di vasi, assicura il trasporto dell acqua dalle radici alle foglie. La foglia è la sede principale della fotosintesi, della respirazione e della regolazione dell acqua. La radice è la parte sotterranea della pianta; ha la funzione di assorbire l acqua dal terreno e di ancorare la pianta. 1 Istituto Italiano Edizioni Atlas

2 3. La riproduzione e l evoluzione Riproduzione Anche le piante hanno un ciclo vitale che comprende nascita (germinazione del seme), crescita, riproduzione. Le piante si riproducono per lo più per via sessuale, ma anche per frammentazione di una parte della pianta. Le piante più primitive si riproducono mediante spore, come fanno le alghe e i funghi; quelle più moderne mediante la produzione di semi. L evoluzione delle piante ha portato a sistemi di riproduzione sempre più complessi. In quelle più evolute gli organi della riproduzione sono protetti dal fiore, i semi dal frutto. Evoluzione e classificazione Le piante più antiche sono legate all ambiente acquatico e prive di tessuti differenziati; le più recenti sono le piante terrestri con tessuti differenziati e strutture riproduttive più complesse. Le piante sono pertanto classificate in quattro gruppi principali, secondo la loro storia evolutiva: Briofite (le più antiche), Pteridofite, Gimnosperme, Angiosperme (le più recenti). 2 Istituto Italiano Edizioni Atlas

3 4. Le prime piante terrestri Le Briofite sono piante primitive terrestri non vascolari, legate ancora a un ambiente ricco di acqua, con tessuti poco differenziati. La riproduzione è per spore e dipendente dall acqua. Comprendono piante, come muschi ed epatiche, di piccole dimensioni che non necessitano di tessuti di sostegno con parti legnose. Pur non avendo veri organi, i muschi presentano fusticino, foglioline e radichetta. Nel ciclo vitale del muschio, le spore si spargono nell ambiente, assicurando la diffusione delle piante. 5. Le prime piante vascolari Il passo evolutivo successivo si compie con le Pteridofite, le piante vascolari del tipo più arcaico: sono le prime piante terrestri dotate di radici, fusti e foglie. La riproduzione è per spore e avviene alternativamente per via sessuata e per via asessuata. Comprendono le felci, le cui spore si trovano all interno di piccoli contenitori, gli sporangi, raccolti in raggruppamenti, detti sori, posti sulla pagina inferiore delle fronde. zigote 3. Dopo la fecondazione si forma lo zigote, dal quale si sviluppa la felce adulta. Sulla pagina inferiore delle sue fronde compaiono le spore e il ciclo riprende. protallo cellula maschile fecondazione cellula uovo crescita e sviluppo felce organo riproduttore maschile 1. Sotto le foglie delle felci adulte si formano le spore, dall apparenza rugginosa. soro spore germinazione diffusione Ciclo vitale della felce. organo riproduttore femminile protallo 2. Quando cadono (visto dal basso) sul terreno umido le spore sviluppano una sorta di fogliolina a forma di cuore, detta protallo, lunga pochi millimetri. Su di essa si formano le cellule riproduttive maschili e quelle femminili. 3 Istituto Italiano Edizioni Atlas

4 6. Le prime piante con semi Le Gimnosperme sono piante vascolari terrestri che si riproducono per via sessuata. Con esse compare per la prima volta il seme, una struttura protettiva che racchiude l embrione. Sono prive di fiori e frutti e comprendono le conifere, come larici, pini, abeti. I semi si sviluppano all interno di strutture riproduttive distinte, i coni, o pigne, femminili e i coni maschili, contenenti rispettivamente gli ovuli (gameti femminili) e il polline (gameti maschili). Il seme si sviluppa da un ovulo femminile fecondato dal polline: si forma lo zigote che dà origine all embrione e al seme, che viene liberato con l apertura delle squame della pigna. La comparsa del seme: novità evolutiva Il seme è una struttura specializzata che protegge l embrione avvolgendolo in un involucro rigido e, al tempo stesso, contiene una riserva alimentare per la sua sopravvivenza. In questo modo, il seme riesce a sopravvivere a lungo anche in ambienti secchi finché non maturano le condizioni adatte per la sua crescita (germinazione). 7. Le piante con i fiori Le Angiosperme sono piante vascolari terrestri che si riproducono per via sessuata mediante produzione di semi. Il successo evolutivo delle Angiosperme, le piante più diffuse sulla Terra, si deve alla presenza del fiore e del frutto. Il vantaggio evolutivo del fiore è di potersi avvalere dell azione degli insetti per l impollinazione, con una conseguente minore produzione di polline da parte della pianta e una maggiore efficienza del processo riproduttivo. Il vantaggio evolutivo del frutto è duplice: protegge il seme e ne favorisce la dispersione attraverso la disseminazione operata dagli animali che si cibano dei frutti espellendo i semi. Il fiore è l organo della riproduzione delle Angiosperme. Schema dell organo riproduttivo delle Angiosperme. petalo In genere colorato, attira gli animali impollinatori. granuli di polline Contengono i gameti maschili; provengono dalle antere e sono portati sullo stigma dal vento, dall acqua o dagli animali. stigma stilo stame Organo riproduttivo maschile, porta le antere che contengono il polline. antera filamento pistillo Organo riproduttivo femminile, è composto dall ovario, che contiene i gameti femminili, lo stilo e lo stigma su cui si posa il polline. ovario ricettacolo Parte verde ingrossata del peduncolo (o stelo) che sorregge il fiore. calice È formato in genere da sepali verdi, che proteggono la gemma fiorale. 4 Istituto Italiano Edizioni Atlas

5 Monocotiledoni e dicotiledoni Le Angiosperme si dividono, a loro volta, in due gruppi: monocotiledoni o dicotiledoni, secondo la presenza di una o due cotiledoni nel seme. I cotiledoni sono depositi di sostanze nutritive che sostengono l embrione finché non è in grado di compiere la fotosintesi. Il seme dei dicotiledoni, come per esempio il fagiolo, si divide in due, mentre quello dei monocotiledoni, come per esempio il mais, non si può dividere. Monocotiledoni Hanno radici formate da un fascio della stessa lunghezza I fiori formano un unico insieme di tepali, in numero di tre o multipli Le foglie sono nastriformi con nervature parallele Sono quasi tutte piante erbacee (eccezioni: bambù, palme) Comprendono tutti i cereali (graminacee) Dicotiledoni Hanno radice a fittone I fiori hanno un numero di petali pari a quattro o a cinque, o multipli Le foglie sono a nervatura reticolata Comprendono sia piante erbacee sia legnose, come faggio, quercia, castagno, noce, vite, ulivo, gli alberi da frutto, le leguminose hai compreso apple Completa le seguenti frasi scegliendo tra i termini sotto elencati.? a. Il Regno delle Piante comprende tutti gli organismi pluricellulari.., quindi fotosintetici. tetici. Le piante sono in prevalenza organismi... Le piante più evolute hanno. differenziati e.. specializzati. Le piante con tessuti di conduzione sono dette piante. b. Le.. sono piante primitive terrestri non vascolari, che si riproducono per Le. sono le piante vascolari del tipo più arcaico e comprendono le felci. Con le Gimnosperme compare per la prima volta il., una struttura protettiva che racchiude l. Questo gruppo comprende le c. La novità delle Angiosperme consiste nella presenza del. e del... Il fi ore è l organo della delle Angiosperme. d. I sono depositi di sostanze che sostengono l embrione fi nché non è in grado di compiere la fotosintesi. Le. comprendono tutti i cereali; le.. piante legnose e le leguminose [autotrofi Briofi te conifere dicotiledoni cotiledoni embrione fi ore frutto monocotiledoni nutritive organi Pteridofi te riproduzione seme spore terrestri tessuti vascolari] 5 Istituto Italiano Edizioni Atlas

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