Definizione di gimnosperma
Le gimnosperme sono un gruppo di piante che producono semi che non sono contenuti allinterno di unovaia o di un frutto. I semi sono aperti allaria e vengono direttamente fertilizzati mediante impollinazione.
“Gimnosperma”, dal greco, gimnos, “nudo” e sperma, “seme”, sviluppano i loro semi sulla superficie delle squame e foglie, che spesso crescono a forma di cono o gambo, caratteristiche contrastanti rispetto alle angiosperme, piante fiorite che racchiudono i loro semi allinterno di unovaia.
Le gimnosperme sono costituite dalle conifere, dalle cicadee, dalle gnetofite e dallunica specie esistente della divisione Gynkgophyta, il Gingko biloba.
Esempi di Gimnosperme
Conifere
Le conifere, nella divisione Pinophyta o Coniferophyta, sono le più numerose delle gimnosperme; legnose e con tessuto vascolare, sono alberi conici e arbusti.
Le conifere crescono in tutte le parti del mondo, sebbene dominino in modo particolare le foreste boreali dellemisfero settentrionale. Molte sono adattate alle condizioni climatiche fredde ns, con rami rivolti verso il basso, che aiutano a spargere la neve, e proprietà biochimiche specifiche che forniscono resistenza al gelo.
Esempi di conifere includono pini, tassi, sequoie, abeti rossi, abeti e cedri.
Le foreste di conifere del mondo coprono vaste aree di terra e forniscono il più grande serbatoio di carbonio terrestre. Le conifere sono anche valutate economicamente; il loro legno di conifere viene utilizzato per la produzione di carta e legname, vengono utilizzati per coltivare i pinoli e le bacche del cespuglio di ginepro sono utilizzate per aromatizzare il gin.
Cicadee
Laspetto delle cicadee (divisione Cycadophyta) costituisce tipicamente un tronco unico, robusto, cilindrico, legnoso e una chioma di foglie composte grandi, dure e rigide, sempreverdi, che crescono direttamente dal tronco in una formazione a rosetta. Le cicadee sono dioiche, il che significa che ogni singola pianta è o tutta maschio o tutta femmina.
Le cicadee sono in parte xerofite, il che significa che sono adattate per sopravvivere in aree con pochissima acqua liquida, sebbene la loro distribuzione in gran parte è incentrato sul Tropico subtropicale del Cancro e sul Tropico del Capricorno, nonché nelle regioni tropicali come lAmerica centrale e meridionale, la Cina e il Sud-est asiatico, lIndia e lo Sri Lanka, il Madagascar e lAfrica tropicale e meridionale.
Le cicadee erano molto più numerose in passato che oggi, raggiungendo il picco “nellera delle cicadee”, il periodo giurassico. Oggi ci sono solo tre famiglie esistenti allinterno delle Cicadee: le Cycadaceae, le Stangeriaceae e le Zamiaceae.
Gnetophytes
gnetophyta sono distinguibili allinterno delle gimnosperme perché hanno elementi vasi, un sistema di canali che si trovano principalmente nelle angiosperme, che trasportano lacqua allinterno della pianta.
Coprendo 70 specie su tre generi, le gnetophyta sono morfologicamente variabili, tra cui alberi, arbusti, ceppi, viti e piante rampicanti con forme delle foglie che vanno da opposte, a spirale, a forma di scaglie e cinghie.
La distribuzione è determinata dal genere: Welwitschia è unica per il deserto del Namib e le aree circostanti nellAfrica sudoccidentale; Gnetum si trovano nelle foreste tropicali; e lefedra si trovano principalmente nelle aree aride o desertiche dellAmerica sudoccidentale, del Nord Africa, dellEuropa meridionale e dellAsia centrale.
Ginkgo
I parenti più stretti delle cicadee, Gingko è un genere di gimnosperma di cui Gingko biloba è lunica specie esistente.
I gingko sono alberi grandi, snelli e intolleranti allombra, che crescono fino a 160 piedi con foglie distintive a forma di ventaglio. Hanno radici profonde e resistenti ai danni causati dal vento e dalla neve. Sono anche resistenti alle malattie e ai danni degli insetti, a causa di un genoma eccezionalmente grande, che consente meccanismi di difesa chimica e antibatterica.
Il ginkgo compare per la prima volta nella documentazione fossile nel periodo Permiano, 270 milioni di anni fa, e il Ginkgo biloba rimane oggi in gran parte invariato, guadagnandosi una classificazione come “fossile vivente”.
Originario solo della Cina, il Ginkgo biloba è coltivato a livello globale per luso in varie medicine tradizionali e come fonte di cibo.
Ciclo vitale delle gimnosperme
Le gimnosperme si riproducono con unalterazione delle generazioni, il che significa che il loro ciclo riproduttivo ha fasi aploidi e diploidi.
Come in tutte le altre piante vascolari, le gimnosperme hanno un ciclo vitale dello sporofito dominante (lo sporofito è lo stadio multicellulare diploide, che comprende il corpo della pianta, cioè un albero frondoso). La fase del gametofito è relativamente breve e vede i gameti prodotti sugli organi riproduttivi, che di solito sono coni.
Il cono ovulato femminile, o megasporofilla, porta il megasporangium, cellule diploidi, che subiscono la meiosi per produrre quattro aploidi spore.Di queste spore aploidi, solo una sopravvive come megaspore. Il megaspore sopravvissuto quindi, attraverso la mitosi, si sviluppa nel gametofito femminile. Allinterno del gametofito femminile cè un uovo e una cellula madre dellendosperma; la cellula madre dellendosperma crea lendosperma, che alla fine “nutre” lembrione.
Il cono maschile, chiamato microsporofilla, è un piccolo organo spugnoso simile a una foglia che porta il microsporangio. Il microsporangio contiene le microspore maschili, che subiscono la meiosi per generare il gametofito maschile, il polline. Il granulo pollinico contiene la cellula del tubo pollinico e la cellula generativa (che contiene due spermatozoi, sebbene uno muoia).
Quando il polline raggiunge la cellula uovo, sia dal vento o dallanimale attraverso limpollinazione, il granulo di polline rilascia il singolo sperma. I nuclei dei gametofiti femminili e maschili si fondono quindi per creare uno zigote diploide. Lendosperma, un tessuto nutritivo aploide, viene rilasciato dalla cellula madre dellendosperma e circonda lo zigote per formare un seme. I semi si presentano come le “scaglie”, visibili sui coni delle gimnosperme; queste scaglie vengono quindi disperse per formare un nuovo sporofito alberello, che cresce in uno sporofito maturo, e il ciclo continua.
I coni femminili sono più grandi e legnosi dei coni maschili e sono solitamente posizionati più in alto sullalbero, sebbene nelle specie dioiche, come le cicadee, i coni maschio e femmina siano portati su alberi separati.
- Angiosperma – Il termine per il gruppo di piante da fiore che si riproducono tramite i semi contenuti allinterno ovuli.
- Piante vascolari – Un grande gruppo di piante definite come quelle che hanno tessuti (xilema e floema) per la conduzione di minerali e acqua in tutta la pianta.
- Piante non vascolari – Il gruppo di piante prive dello xilema e del tessuto vascolare floema, sebbene di solito trasportino lacqua attraverso altri meccanismi.
Quiz
1. Affinché una specie vegetale sia “dioica”, deve:
A. Riprodurre asessualmente
B. Avere organi sia maschili che femminili
C. Avere individui separati di sesso maschile e femminile
D. Non riprodurre
2. Quale divisione delle gimnosperme è più comunemente usata per creare la carta?
A. Conifere
B. Cicadee
C. Gnetophyta
D. Gingkophyta
3. Che ruolo ha il cono nel ciclo vitale della gimnosperma?
A. È il seme
B. È il gametofito maschile
C. È il corpo riproduttivo
D. Nutre lembrione