La riproduzione delle piante: fiore, frutto e seme

La riproduzione asessuata nelle piante

La riproduzione asessuata, in generale, porta alla nascita di un figlio a partire da un solo genitore dal quale eredita perfettamente tutte le caratteristiche. Nelle piante può avvenire per moltiplicazione vegetativa a opera dell’uomo oppure in forma spontanea come accade negli stoloni delle fragole.

Le forme di moltiplicazione vegetativa principali sono:

• La TALEA che si fa tagliando un ramoscello della pianta e immergendolo in acqua o direttamente nel terreno dove formerà le radici creando una nuova pianta;
• La MARGOTTA si fa asportando un pezzo di corteccia da un ramo e agganciando un sacchetto pieno di terra umida o muschio all’ interno del quale si formeranno le radici che verranno asportate per creare una nuova pianta;
• La PROPAGGINE si crea mettendo un ramo di una pianta sotto terra. Questo creerà nuove radici e a quel punto lo si potrà tagliare e separare dalla pianta di partenza.

La riproduzione sessuata nelle piante

La riproduzione sessuata avviene tramite fecondazione ovvero l’unione del nucleo della cellula di un granulo di polline con il nucleo dell’ovulo. In questo modo si crea una nuova cellula zigote.

Per fare in modo che la fecondazione avvenga, è necessario che il polline si depositi sullo stigma e può raggiungerlo in diversi modi: può essere trasportato dal vento, dagli insetti che vanno da un fiore all’altro e così via.

Il nucleo del granulo pollinico deve poi raggiungere l’ovario. Arrivato allo stigma, il granulo pollinico germina e forma il tubetto pollinico attraverso il quale raggiunge l’ovario penetrando nell’ovulo e fecondandolo.

L’organo riproduttivo delle piante: i fiori

Nel regno vegetale, il sesso delle piante e le modalità di riproduzione sessuata variano notevolmente. Le piante possono essere classificate come monoiche o dioiche in base alla distribuzione dei sessi.

• Le piante monoiche possiedono sia fiori maschili che femminili sulla stessa pianta, facilitando la riproduzione all’interno di un unico organismo. La maggior parte delle piante sono monoiche. Ad esempio il mais presenta entrambi i fiori, separati.
• Al contrario, le piante dioiche presentano una netta separazione dei sessi tra individui diversi, con alcune piante che producono esclusivamente fiori maschili e altre fiori femminili, come nel caso dei kiwi e dei salici, richiedendo quindi un partner per la riproduzione.

Gli organi riproduttivi delle piante sono situati nei fiori, dove gli stami rappresentano la componente maschile e il pistillo quella femminile. Gli stami sono costituiti da un filamento che sorregge l’antera, dove si formano i granuli di polline.

Il pistillo, invece, è l’organo centrale del fiore, composto da uno stigma appiccicoso per catturare il polline, uno stilo che conduce al polline nell’ovario e l’ovario stesso, che contiene gli ovuli. La combinazione di questi elementi, insieme ai meccanismi di impollinazione, consente alle piante di portare a termine il processo riproduttivo, garantendo la diversità genetica e la sopravvivenza delle specie nel tempo.

La struttura del fiore nella riproduzione sessuata

Il fiore è l’organo che permette alla pianta di riprodursi per via sessuata. In natura esistono numerose varietà di fiori ma ci sono delle caratteristiche comuni che hanno tutti:

• PEDICELLO o gambo che sostiene il fiore;
• RICETTACOLO è la parte terminale del peduncolo;
• I SEPALI sono le foglie presenti alla base del fiore e formano il calice;
• I PETALI sono foglie colorate libere o unite che hanno la funzione di attirare gli insetti con il loro profumo. Formano la corolla;
• Gli STAMI rappresentano la parte maschile del fiore. Sono formati da un filamento in cima al quale si trova l’antera che presenta il polline;
• Il PISTILLO rappresenta la parte femminile del fiore. E’ formato da un ovario che contiene gli ovuli e da uno stilo in cima al quale si trova lo stigma.

Il fiore delle piante monocotiledoni e dicotiledoni

Le angiosperme, conosciute anche come piante da fiore, costituiscono il più grande e diversificato gruppo del regno vegetale, comprendendo oltre 250.000 specie. Questo gruppo si distingue per avere i semi racchiusi all’interno di un ovario, che è parte del fiore.

Una parte importante dell’embrione della pianta è il cotiledone, presente all’interno del seme: si tratta delle prime foglie che si sviluppano in una pianta embrionale dopo la germinazione del seme e svolgono un ruolo cruciale nel processo di crescita iniziale della pianta. Funzionano principalmente come organi di immagazzinamento delle sostanze nutritive, fornendo l’energia necessaria per la crescita della pianta fino a quando non è in grado di produrre il proprio cibo attraverso la fotosintesi.

A seconda del numero di cotiledoni presenti, le angiosperme sono classificate in due gruppi principali:

• Le piante monocotiledoni presentano un seme con un solo cotiledone, granuli pollinici con una sola apertura, radici che si sviluppano da organi non radicali della pianta e foglie con nervature disposte in modo parallelo. Le monocotiledoni sono quasi tutte piante erbacee.
• Le piante dicotiledoni presentano un seme con due cotiledoni, granuli pollinici con tre aperture, radici che si sviluppano a partire dalla radichetta embrionale e foglie con nervature disposte a reticolo.

Il fiore delle gimnosperme

Le gimnosperme sono un gruppo di piante che includono alberi e arbusti noti per avere i semi “nudi", cioè non racchiusi all’interno di un frutto, a differenza delle angiosperme. Il termine “gimnosperma" deriva dal greco, con “gymnos" che significa “nudo" e “sperma" che significa “seme". Queste piante si riproducono attraverso coni o strutture simili a coni, che possono essere sia maschili che femminili. I coni maschili producono il polline, mentre i coni femminili producono gli ovuli, che una volta fecondati si sviluppano in semi. I coni femminili sono quelli che hanno la caratteristica forma di pigna, e gli sporangi presenti su di esse danno origine ai gameti femminili (macrospore). Gli ovuli sono inseriti su squame ovulari aperte e quindi in contatto diretto con l’ambiente esterno.

Le gimnosperme sono tra le piante più antiche e sono note per la loro importanza ecologica e economica, in quanto molte specie forniscono legname, resina e altri prodotti utili. Si dividono in quattro grandi gruppi: le conifere, le cicadee, i ginko e le gnetofite. Il gruppo più conosciuto e ricco di specie è quello delle conifere che comprende ad esempio i pini, gli abeti e le sequoie giganti.

Alla fine della riproduzione: seme e frutto

Il seme è il prodotto della fecondazione delle piante, più precisamente dall’ovulo fecondato. È formato da tre parti:

• l’embrione, che è la pianta vera e propria in dimensioni ridotte;
• i cotiledoni, che sono la riserva nutritiva della pianta che deve svilupparsi;
• il tegumento, ovvero la parte esterna che ricopre i cotiledoni e l’embrione. Tiene il seme in quiescenza ovvero evita la germinazione immediata.

I semi prodotti devono essere separati dalla pianta madre per fare in modo che si diffondano nel miglior modo possibile. Questo processo di diffusione, la disseminazione, può avvenire in modi diversi:

• le piante si affidano alla forza del vento;
• i semi vengono sparati a distanza;
• le piante lasciano che gli animali si nutrano dei loro semi per portarli lontano tramite le feci;
• si attaccano ai peli o ai vestiti per farsi trasportare lontano.

Dopo la fecondazione, l’ovario inizia a svilupparsi e a maturare, trasformandosi in un frutto. Il frutto serve a proteggere i semi in crescita e spesso svolge un ruolo cruciale nella loro dispersione, attirando animali con il suo colore, il suo odore o il suo sapore per poi essere consumato, e i semi vengono diffusi nell’ambiente.

Il frutto è tipico delle angiosperme e le sue caratteristiche specifiche, come la dimensione, il colore e la consistenza, dipendono dalla specie della pianta e dalle sue esigenze ecologiche, in particolare riguardo ai metodi di dispersione dei semi. Distinguiamo:

• i frutti secchi, di consistenza legnosa. Si dicono indeiscenti quando restano chiusi a maturazione avvenuta (ad esempio le noci, il girasole e il papavero da oppio), deiscenti se si aprono lasciando uscire i semi (ad esempio i baccelli dei fagioli, dei piselli e delle fave);
• i frutti carnosi, che hanno i semi sparsi nella polpa tenera e sono ricchi d’acqua. Ad esempio drupe (ciliegie, pesche) e bacche (pomodori, melograni e limoni).