Plantae
Lepiante(dette anchevegetali) sono organismiuniopluricellulari,eucariotifoto-aerobici,concloroplastidi origineendosimbiotica primaria.Vi sono 386 654speciedi piante catalogate.[1]Sono piante glialberi,gliarbustio cespugli, leerbe,irampicanti,lesucculente,lefelci,imuschi,alghe verdie molti altri ancora.
La maggior parte delle piante sono incluse nel gruppo delleAngiosperme,con circa 250 000 specie, che si distinguono dagli altrigruppiper la produzione difiori,seguita, dopo l'impollinazione,dalla formazione disemiracchiusi e protetti all'interno di unfrutto.
Le branche dellabiologiapiù importanti che si occupano dello studio delle piante sono labotanicaper la sistematica e l'anatomia, lafisiologia vegetaleper il loro funzionamento e l'ecologia vegetale,che studia la distribuzione delle piante e l'effetto dei fattori ambientali che influenzano tale distribuzione, nonché le interazioni tra le piante e gli altri organismi.
Definizione
[modifica|modifica wikitesto]Per labiologiale piante hanno alcune caratteristiche fondamentali:
- sono formate dacelluleeucariote,cioè cellule particolarmente evolute, dotate di unnucleoprotetto da unamembrana;
- sonoorganismi autotrofi,per l'approvvigionamento energetico svolgono lafotosintesi clorofilliana,un insieme di reazioni biochimiche, che permette di catturare parte della luce solare trasformando l'anidride carbonica in zuccheri ed altre sostanze;
- lepareti cellularisono strutturate con una base dicellulosae le cellule stesse possono immagazzinareamidocome fonte energetica di riserva.
I limiti precisi del regno delle Piante, per quanto riguarda gli organismi inferiori e in particolare unicellulari, sono stati oggetto di valutazioni in parte discordanti. Inizialmente, il regno delle Piante (più esattamente il regno Vegetale, vedi sotto) comprendeva anche organismi eterotrofi (come gli animali) come iFunghi,e tutti i batteri e archeobatteri. Successivamente, le Piante vennero ristrette ai soli organismi autotrofi pluricellulari, rimandando tutti gli organismi unicellulari anche autotrofi al regno deiProtisti.
Oggi prevale la tendenza a riportare nel regno delle Piante gli organismi unicellulari autotrofi, purché eucarioti.[2]Ciò si applica in particolare allealgheverdi,tradizionalmente incluse nei Protisti; esse farebbero parte del regno delle Piante, perché hanno cellule con le pareti di cellulosa, contengono lo stesso tipo di clorofilla delle piante terrestri e producono amido con la fotosintesi.
Vi sono anche altre posizioni, come quella degli studiosi che considerano ancora oggi le Piante un gruppo tassonomico ben circoscritto, dal quale ribadiscono l'esclusione delle alghe.[3]Ancora più controversa è la collocazione dellealghe rosse o Rodofite,che hanno una parentela meno stretta delle alghe verdi con le piante superiori. Rimangono unanimemente esclusi iprocarioticapaci di fotosintesi, in particolare il gruppo delle alghe azzurre (più correttamente chiamateCianobatteri).
Per la loro semplicità strutturale e la stretta vicinanzafilogenetica,le alghe verdi vengono considerate antenate delle piante terrestri. Secondo questa ipotesi, circa 400 milioni di anni fa alcune alghe verdi d'acqua dolce (leCaroficeeo leCarofitesecondo i diversi inquadramenti tassonomici), facevano capolino sulle rive deilaghiesposte per breve tempo all'aria.Queste sottili fasce verdi intorno alle zone d'acqua erano l'unicavegetazionesulla terraferma, allora completamente deserta.
Evoluzione
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Sistematica
[modifica|modifica wikitesto]A partire dalXVII secolo,le piante venivano incluse nel più vasto – ed allora poco conosciuto –Regno Vegetale,che comprendeva anche tutti i tipi dialghe,ifunghi,ibatterie ilicheni.DalXX secolo,con l'avanzare delle conoscenze scientifiche, i funghi, biochimicamente e filogeneticamente molto più affini aglianimali,vennero ascritti a un separatoregno tassonomico,i batteri si ripartirono nei due regni (o, più correttamente, divisioni)eubatteriearcheobatteri,i licheni vennero riconosciuti come organismi modulari formati dallasimbiosidi un'alga e di un fungo, mentre le alghe della prima classificazione vennero disperse: la maggior parte di quelle microscopiche comprese nelle piante, mentre molte altre, a seconda dei gruppi, divise in ambiti tassonomici differenziati e tuttora in parte controversi.
Nel corso della complessastoria della tassonomiadelle piante, i continui cambiamenti apportati dai botanicisistematicihanno così generato diversi raggruppamenti, spesso basati su distinzioni morfologiche e riproduttive. Anche se molti di essi sono ufficialmente in disuso, questi gruppi rimangono tuttora utilizzati in botanica perché offrono una rapida comprensione delle differenze mostrate dagli organismi vegetali, a seguito di una diversa complessità tracciata dalcammino evolutivo.
Con l'avvento della filogenesi molecolare, molti gruppi inizialmente considerati monofiletici come le Bryophyta, le Gimnosperme o le Charophyta, sono stati suddivisi in linee separate risultando così parafiletici. La più recente e comprensiva analisi molecolare basata sull'uso di molti marcatori ottenuti dal trascrittoma, tecnica conosciuta come filogenomica o filotrascrittomica[4]ha individuato un forte supporto per la monofilia delle Bryophyta (muschi ed epatiche) e delle Gimnospermee, ma ha anche confermato la parafilia delle Charophyta, rappresentate nel cladogramma sottostante da solo due linee. Una di queste, le Zygnemataceae, sono risultate essere il sister group delle Embryophyta, le piante terrestri.
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Altri gruppi di piante sono:
Ecologia
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Lafotosintesicondotta dalle piante e dalle alghe è la principale fonte dienergiae dimateria organica(lafitomassa) in quasi tutti gliecosistemi.Questo processo portò ad un radicale cambiamento della composizione dell'atmosferaoriginaria, causato da un incremento della quantità diossigeno,che ora ne occupa il 21% del volume. Ciò permise lo sviluppo degli organismiaerobied in seguito l'approdo dellavitanell'ambiente sub-aereo. Grazie all'autotrofia,le piante sono i produttori primari negli ecosistemi terrestri, formando la base dellacatena alimentare,da cui dipende l'esistenza deglianimalie degli altri organismieterotrofi.[5]
Le specie vegetali svolgono un'importante funzione all'interno delciclo dell'acqua(evapotraspirazione) e di altricicli biogeochimici.Alcune piante si sonocoevolutecon batteriazotofissatori,essenziali per ilciclo dell'azoto.Inoltre, lo svilupporadicaleha un ben determinato ruolo nell'evoluzione delsuolo(pedogenesi) e, assieme alle chiome che formano il manto vegetale, nel prevenire la suaerosione.
Le piante sono anche gli organismi dominanti i varibiomiterrestri, i cui nomi derivano proprio dal tipo divegetazionecaratteristica. Numerosi animali si sono coevoluti con le piante, assumendo entrambi forme e comportamenti specializzati a favorire un'associazione mutualisticache, a volte, diviene così stretta da legare le due specie letteralmente per la "vita", perché la scomparsa di una particolare pianta provoca l'immediataestinzionedella specie animale simbiotica e viceversa. Mentre le piante offrono tane, siti per la riproduzione e cibo in quantità, alcuni animali, dettipronubi,favoriscono l'impollinazionedei fiori; altri ladispersionedei semi. Lemirmecofitesono piante coevolutesi con leformiche,che le difendono daglierbivorio da piantecompetitricie lefertilizzanocon i loro rifiuti organici, in cambio di una casa e, non sempre, di cibo.
Oltre che con i batteri e gli animali, le piante instaurano frequentemente simbiosi con delle specie fungine tramite le radici, formando un'associazione definitamicorriza:i funghi aiutano la pianta per l'assorbimento dell'acqua e dei nutrienti presenti nel suolo; la pianta offre in cambio icarboidratiprodotti con la fotosintesi. Altre specie ospitano al loro interno dei funghi endofitici che proteggono la pianta dagli erbivori mediante la produzione ditossine.NelleOrchidacee,i semi sono privi o carenti diendospermae lagerminazionenon può avvenire senza l'ausilio di un fungo specifico.
Reattività delle piante
[modifica|modifica wikitesto]Come tutti gli esseri viventi le piante possono essere sensibili a molecole perché le loro cellule sono dotate di recettori di tali sostanze; usano questi recettori, per esempio, per ricevere informazioni dall'ambiente. Se le cellule delle radici captano la presenza di nutrienti comeazotoefosforo,la crescita delle radici si rivolge verso la direzione degli elementi. Le piante sono anche in grado di reagire in tempo reale a uno stimolo meccanico. Lepiante carnivorehanno questa caratteristica.
Ad esempio ladioneaha sulle foglie-trappola dei peli sensibili che rilevano la presenza degli insetti e che consentono alle trappole di chiudersi immediatamente, impiegando meno di un secondo, e laMimosa pudicaritrae le foglie se toccata. Le piante individuano la luce grazie a molecole presenti sulle foglie (come ifitocromi) che agiscono da recettori. Diverse specie di piante sono in grado di percepire l'umidità del terreno, lagravità,la CO2(anidride carbonica) o altri composti chimici. Come difesa passiva usano centinaia di molecole, quali l'acido salicilico,lamorfina,lanicotinae lacaffeina.Queste molecole rendono la pianta poco appetibile o velenosa.
L'emissione di alcune molecole si verificano in caso di predazione; ad esempio l'artemisia,se ferita, emette dei composti chimici che fanno reagire le piante vicine. Iltabacco,cotoneofagiolodelPerù,quando sono attaccati da insetti, producono molecole che attirano altri insetti predatori che le liberano dai loro aggressori. Le piante usano i filamenti (miceli) deifunghiche vivono insimbiosicon le radici, scambiandosi segnali chimici, formando una rete molto più vasta di quella delle sole radici.[6]
GiàCharles Darwinaveva supposto, nel suoThe power of movement in plants(1880), che le radici potevano essere considerate sede di fenomeni di elaborazione dell'informazione delle piante. Ogni segmento delle radichette ha una funzione particolare quando si addentra nel terreno. È in grado di percepire le condizioni ambientali e produce e propaga segnali elettrici.[7]La mimosa è anche in grado di memorizzare localmente eventi passati. Dopo alcuni di questi colpi innocui smette di chiudere le foglie, mostrando il fenomeno dell'abituazione.[7]
Suoni
[modifica|modifica wikitesto]Da evidenze emerse sullo studio di piante di pomodoro, tabacco ed altre, è emerso che ogni pianta emette suoni acuti quando viene sottoposta a stress, nell'ordine di -65dbspl tra i20 kHzed i100 kHze che quindi il suono emesso è piuttosto forte e può essere udito da diversi metri di distanza in parte da umani, altri animali, insetti ed altre piante.[8]Questi suoni sono stati registrati da un team diretto da Itzhak Khait al Tel Aviv University in Israele, e sottoposti ad un programma di intelligenza artificiale che è riuscito a predire dal solo ascolto del suono emesso anche in mezzo a rumori ambientali, lo stato della pianta come secca, recisa o intatta. Quando la pianta è intatta ed in salute emette pochissimi suoni praticamente trascurabili e spesso neanche rilevabili, praticamente resta in silenzio, mentre quando è sottoposta a stress l'ultrasuono è netto, rilevabile ed acuto. L'emissione dei suoni viene prodotta percavitazione,la produzione di piccole bolle all'interno delle piante stressate. Alcune piante sono più "loquaci" di altre, ad esempio il "lamento" del pomodoro è il triplo più frequente del tabacco, ed anche le "motivazioni" sono differenti, ad esempio alcune piante fanno più rumore se hanno poca acqua piuttosto che vengano danneggiate.
Animali come gli umani possono sentire, solo se in perfetta salute, una parte dei suoni emessi dalle piante, mentre altri mammiferi come ipipistrelli,ad esempio, sono in grado di udire chiaramente tutto lo spettro dei suoni emessi, e quindi si ipotizza che per loro una foresta sia troppo rumorosa per dormirci, o che insetti come lefaleneche allo stesso modo sentono perfettamente tutta la gamma di emissioni sonore delle piante, preferiscano deporre le uova su alberi in salute e quindi più silenziosi. Forse alcune leggende su questo tema, come l'urlo straziante che emette laMandragoraquando viene estratta, ha una base di verità poiché forse qualcuno può effettivamente sentire il forte suono molto acuto e fastidioso, e probabilmente molti animali domestici lo sentono bene e chiaramente.
Come applicazione, questa scoperta apre le porte alla progettazione di sistemi ed algoritmi di intelligenza artificiale nelle coltivazioni, che provvedano ad irrigare le piante quando esse lo chiedano.
Note
[modifica|modifica wikitesto]- ^plants - Encyclopedia of Life,sueol.org.URL consultato il 15 agosto 2022.
- ^Only six kingdoms of life(PDF), sucladocera.de.URL consultato il 22 settembre 2009(archiviatoil 10 gennaio 2011).
- ^Lynn Denis H.,The New Higher Level Classification of Eukaryotes with Emphasis on the Taxonomy of Protists,inJournal of Eukaryotic Microbiology,vol. 52, n. 5, 19, pp. 399-451,DOI:10.1111/j.1550-7408.2005.00053.x,ISSN1066-5234.
- ^(EN) Norman J. Wickett, Siavash Mirarab e Nam Nguyen,Phylotranscriptomic analysis of the origin and early diversification of land plants,inProceedings of the National Academy of Sciences,vol. 111, n. 45, 11 novembre 2014, pp. E4859-E4868,DOI:10.1073/pnas.1323926111.URL consultato il 21 agosto 2015(archiviatoil 24 settembre 2015).
- ^Emanuele Coccia,La vita delle piante. Metafisica della mescolanza,trad. Silvia Prearo, 2018, il Mulino, Bologna,ISBN 978 88 15 27821 0
- ^"Sensibile come una pianta" inFocus,novembre 2013, pp. 39-44.
- ^ab"Il grande cervello verde", inFocus,marzo 2015, n. 269, pp. 28-34.
- ^(EN) Khait, I. and Lewin-Epstein, O. and Sharon, R. and Saban, K. and Perelman, R. and Boonman, A. and Yovel, Y. and Hadany, L.,Plants emit informative airborne sounds under stress,inBioRxiv,2019.URL consultato l'8 marzo 2020(archiviatoil 9 marzo 2020).
Voci correlate
[modifica|modifica wikitesto]- Botanica
- Fitoanticipine
- Piante alimurgiche
- Piante ornamentali
- Piante aromatiche
- Piante officinali
- Piante medicinali
- Piante velenose
- Piante carnivore
- Piante parassite
- Piante acquaticheo palustri
- Specie botaniche in Italia
Altri progetti
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Wikiquotecontiene citazioni sullepiante
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Wikispeciescontiene informazioni sullepiante
Collegamenti esterni
[modifica|modifica wikitesto]- pianta,suTreccani.it – Enciclopedie on line,Istituto dell'Enciclopedia Italiana.
- Carlo Avetetta e Fabrizio Cortesi,PIANTA,inEnciclopedia Italiana,Istituto dell'Enciclopedia Italiana,1935.
- (EN) Rudolf Schmid, George M. Woodwell, Hans Lambers, William C. Dickison, John H. Yopp e Gar W. Rothwell,plant,suEnciclopedia Britannica,Encyclopædia Britannica, Inc.
- Alessandro Niccoli,pianta,inEnciclopedia dantesca,Istituto dell'Enciclopedia Italiana,1970.
- (EN)Plantae,suFossilworks.org.
- PiantePiante Italia Database
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