Approfondiamo la conoscenza dei tessuti

Identificare e combattere l’oidio
25/06/2018
Cos’è la cellula vegetale?
25/06/2018

Ora che abbiamo capito cosa sono le cellule vegetali, possiamo cercare di comprenderne la funzione, almeno nell’ambito di nostro interesse.

Prima di tutto non bisogna pensare alla cellula come ad una singola unità, ma al contrario è la loro aggregazione e interconnessione che permette di sviluppare i tessuti. L’insieme dei tessuti forma gli organi e diversi organi formano un individuo o nel nostro caso una pianta.

I tessuti non sono tutti uguali, anche se composti sempre da cellule.

Possiamo avere due tipi di tessuti vegetali: i tessuti meristematici, che derivano dal tessuto embrionale, e i tessuti adulti, che non sono presenti nell’embrione, ma solo nelle piante adulte.

I meristemi primari sono presenti già nell’embrione, che è la piantina racchiusa nel seme e sono i responsabili della crescita in lunghezza. Il primo è all’apice del fusticino e produrrà generalmente foglie e rami, fino a quando la pianta non passerà allo stadio riproduttivo e darà origine ai fiori (Figura 0). Il secondo è sulla punta della radice e formerà la radice principale e la cuffia radicale.

  • Tessuti fig. 0

Queste cellule meristematiche, come anche quelle embrionali, a seguito dell’elevata divisione a cui vanno incontro, per aumentare di numero così che la pianta possa crescere, iniziano un processo di differenziamento. Spieghiamolo meglio. Le cellule iniziali sono tutte uguali, più precisamente indifferenziate, ma il loro destino non è prestabilito, ma solo in base alla posizione che andranno ad occupare nella pianta si specializzeranno per assolvere al loro compito. Ad esempio le cellule della foglia sono adatte a svolgere la fotosintesi mentre quelle del fusto di un abete fungono da sostegno.

Proviamo ad analizzare più nel dettaglio gli organi della pianta che più ci interessano: la radice e la foglia

Anatomia della radice

La radice è un organo che si sviluppa nel terreno ed è praticamente sempre invisibile ai nostri occhi, ma non per questo poco importante. Imparare a conoscerne la struttura e il funzionamento migliorerà sicuramente le nostre coltivazioni.

La radice proviene dall’apice radicale d’origine meristematica e la prima che si sviluppa viene chiamata radice primaria o principale. Da questa, col passare del tempo, si svilupperanno numerose radici laterali o secondarie, che a loro volta daranno origine ad altre radici laterali e così via, fino alla formazione dell’apparato radicale. Questa strategia di sviluppo permetterà alla pianta di esplorare la maggiore porzione di terreno possibile, assimilando l’acqua e le sostanze nutritive anche molto lontano da dove è posizionata e allo stesso tempo di ancorarsi saldamente al terreno per resistere a situazioni molto ventose o a carichi produttivi importanti.

Lo sviluppo più comune dell’apparato radicale viene chiamato a fittone, una sorta di piramide rovesciata, in cui la radice principale cresce maggiormente rispetto alle radici laterali sia in lunghezza che in larghezza (Figura 1). In alternativa, si può sviluppare un apparato radicale fascicolato, in cui la radice principale e le laterali si sviluppano uniformemente, tipico delle graminacee (Figura 2).

  • Fittone fig. 1

  • Radici fascicolate fig. 2

Principali funzioni dell’apparato radicale:

– assorbimento d’acqua e nutrienti

– ancoraggio al terreno

– sito di accumulo di sostanza di riserva

Entrando più nel dettaglio possiamo individuare 3 zone fondamentali della radice: il meristema apicale (apice), la zona di differenziazione e la zona di struttura primaria, tutte caratterizzate da una diversa velocità di crescita e di differenziamento (Figura 3).

  • Parti della radice fig. 3

Intorno all’apice radicale abbiamo la cosiddetta cuffia, che ha semplicemente la funzione di proteggere la radice vera e propria dall’affetto abrasivo causato dalla penetrazione nel terreno. Semplicemente, man mano che la radice esplora il terreno le cellule esterne vanno incontro ad una rapida degenerazione, formando una sostanza mucillaginosa che riveste le particelle di suolo e ne facilita la penetrazione. Un’altra funzione interessante svolta dalla cuffia, o meglio dalle cellule situate nella sua parte centrale, è quella di percepire la gravita. Queste cellule sono caratterizzate dalla presenza di grossi granuli di amido, detti statoliti, che a causa della forza esercitata dalla gravità, si accumulano nella parte della cellula rivolta verso il basso, guidando la crescita della radice verso quella direzione. Questo fenomeno è conosciuto col nome di crescita geotropica positiva.

Sottostante la cuffia troviamo le cellule del meristema apicale che mantengono la caratteristica embrionale di dividersi rapidamente per mitosi, aumentando notevolmente il loro numero e permettendo alla radice di crescere. Man mano che si generano nuove cellule da questa divisione, quelle più “vecchie” rimangono indietro e compongono la zona di differenziazione. Questa è coinvolta nell’accrescimento della radice, ma non più per un aumento del numero cellulare, bensì per l’ingrandimento delle singole cellule. Infatti, il vacuolo contenuto all’interno assorbe molta acqua e di conseguenza spinge sulle pareti cellulari causandone l’allungamento per distensione. Questa zona viene chiamata anche zona liscia, per distinguerla da quella immediatamente superiore detta zona pilifera. I peli emessi da queste cellule non sono quasi mai visibili ad occhio nudo e grazie alle loro piccolissime dimensioni riescono ad esplorare anche i più piccoli interstizi del suolo e recuperare una maggiore quantità d’acqua e sali minerali. Sopra la zona pilifera si ha l’emissione delle radici laterali che fuoriescono dalla radice principale. Sia i peli radicali che le radici laterali costituiscono quella che viene definita zona di struttura primaria, in cui tutte le cellule hanno completato la loro crescita e differenziazione.

Curiosità

Non tutte le radici seguono l’andamento sopra descritto (come si dice: “Il mondo è bello perché vario”), ma subiscono sostanziali modificazioni. Una delle funzioni principali della radice è quella di accumulare sostanze di riserva e in alcune specie questa capacità è talmente sviluppata che le radici si presentano simili a bulbi e tuberi (che in realtà sono invece fusti modificati). Ne sono un esempio la dalia, la peonia e il mughetto (Figure 4-5-6).

  • Dalia fig. 4

  • Peonia fig. 5

  • Mughetto fig. 6

La differenza con bulbi e tuberi è che ogni radice “tuberiforme”, da sola, non ha la capacità di generare una nuova pianta (come facciamo normalmente coi bulbi e le patate) perché queste non presentano nessuna gemma ma portano la vegetazione all’altezza del colletto.

Ci sono poi radici definite carnose, che hanno notevole importanza nell’alimentazione umana come la carota, il ravanello e la barbabietola da zucchero. Queste accumulano grandi quantità di carboidrati, zuccheri e vitamine al loro interno aumentando la loro dimensione e consistenza.

In alcune radici tuberiformi possono essere accumulate molecole aromatiche conosciute fin dall’antichità per le loro proprietà biologiche come ad esempio il ginseng, i cui estratti possiedono proprietà antiossidanti, toniche e antinvecchiamento, tanto da ricevere l’appellativo di “radice di vita” (figura 7).

  • Radice di Ginseng fig. 7

Un altro esempio è la radice della curcuma, ricca di curcumina, una sostanza gialla che serve da base per la preparazione del curry usato in cucina (Figura 8).

  • Radice di Curcuma fig. 8

Conoscete tutti le mangrovie? La mangrovia marina è una pianta legnosa che cresce in terreni paludosi o vicino al mare dove subisce l’effetto delle maree o comunque in situazioni di sommersione completa del terreno. Ebbene, questa pianta ha sviluppato delle radici respiratorie, dette pneumatofori. Sono radici che crescono verso l’alto fino ad uscire dal terreno saturo d’acqua e recuperare l’ossigeno dall’aria. L’ossigeno è trattenuto dal tessuto particolare della radice stessa e viene reso disponibile alla pianta quando si trova in un momento di sommersione (Figura 9).

  • Mangrovia marina fig. 9

Anatomia della foglia

Le foglie sono sempre presenti in ogni pianta ma spesso tendiamo a considerarle tutte uguali, o comunque molto simili, mentre ognuna ha la sua particolarità. Ci sono infatti delle differenze strutturali, basti pensare alla foglia del basilico rispetto a quella di un pino, ma anche di fillotassi, ovvero di posizionamento sul fusto. Infatti se ad ogni nodo si inserisce una sola foglia abbiamo una fillotassi alternata, se se ne inseriscono due opposta, se ce ne sono più di due verticillata. (Figura 10)

  • Tipi di fillotassi fig. 10

Nonostante tutte queste differenze, le principali funzioni della foglia rimangono la fotosintesi e la traspirazione. La forma della foglia più adatta a svolgere questi compiti è quella laminare, dove la foglia ha una certa larghezza ma è molto sottile, come una lastra o lamina appunto. In questo modo infatti la foglia presenta un elevato rapporto superficie/volume che le permette di effettuare intensi scambi con l’ambiente esterno. Essendo sottile verrà attraversata completamente dalla luce solare, che raggiungerà, anche se con minore intensità, quelle sottostanti. La parte espansa della foglia, detta anche lamina fogliare, permette di distinguere due facce, come una moneta. Avremo la faccia superiore, o adassiale, e la faccia inferiore, o abassiale. In quest’ultima metà sono ben visibili le nervature, che nel loro insieme costituiscono il sistema conduttore della foglia. Normalmente possiamo individuare una nervatura centrale, in rilievo, da cui si diramano le nervature secondarie più piccole che interesseranno la foglia nella sua totalità.

Anche se una foglia può sembrare molto sottile in realtà, tra l’epidermide della lamina superiore e quella inferiore è racchiuso il mesofillo, comprendente (Figura 11):

  • l’epidermide fogliare

  • il parenchima clorofilliano

  • i fasci conduttori

  • Struttura della foglia fig. 11

L’epidermide costituisce lo strato più esterno della foglia, quello a contatto con l’ambiente, con il quale regola tutti gli scambi gassosi. Infatti per la fotosintesi è necessario sia che la pianta assorba anidride carbonica (CO2) dall’esterno, ma anche che abbia la possibilità di espellere l’ossigeno (O2) prodotto in eccesso.
Un’altro passaggio di gas è dato dalla traspirazione, ossia la perdita di vapore acqueo, che è fondamentale per il trasporto dell’acqua e dei nutrimenti all’interno della pianta. Nonostante le cellule dell’epidermide siano impermeabilizzate, questi scambi sono possibili attraverso le aperture stomatiche (spazio delimitato dalle cellule di guardia che costituiscono gli stomi).

Un’altra funzione è quella di permettere il passaggio della radiazione solare agli strati parenchimatici sottostanti, responsabili della fotosintesi. La radiazione solare potrebbe provocare un’eccessiva traspirazione da parte della pianta, ma ciò non avviene perché gli stomi sono normalmente più concentrati nella pagina inferiore rispetto a quella superiore.

In ultimo, anche se non certo per importanza, l’epidermide costituisce una sorta di barriera meccanica contro i possibili attacchi di insetti e altri organismi patogeni.

Nella maggior parte delle dicotiledoni, sotto la faccia adassiale della foglia è posizionato il parenchima a palizzata e al di sotto, rivolto verso la faccia abassiale, il parenchima spugnoso. Entrambi costituiscono il parenchima clorofilliano, ma differiscono morfologicamente. Il primo è il principale tessuto fotosintetico, costituito da cellule allungate molto ravvicinate che ricordando una sorta di palizzata, con scarsa presenza di spazi intercellulari. Il secondo ha cellule di forma irregolare, non posizionate secondo uno schema e al microscopio ricorda vagamente una spugna. Essendo posizionato al di sopra degli stomi, questa struttura ricca di spazi intercellulari, permette un rapido scambio delle sostanze gassose che vengono poi indirizzate verso le cellule a palizzata dove avverrà la fotosintesi.

Il sistema conduttore della foglia è costituito da nervature che in base al calibro sono divise in nervature maggiori e nervature minori. Le prime attraversano completamente il mesofillo trasportando acqua e nutrimenti assorbiti dalle radici e veicolati dal fusto tramite lo xilema, mentre le seconde trasportano i fotosintati (i prodotti della fotosintesi) tramite il floema.

Per concludere possiamo parlare in generale del fusto, ricordando le sue funzioni principali di sostegno e collegamento tra la radice e le foglie. L’acqua e le sostanze nutritive minerali assorbite dalla radice attraversano il fusto trasportate dal sistema conduttore, detto xilema, verso l’apice della pianta in direzione degli organi in accrescimento come foglie e fiori. I prodotti della fotosintesi, invece, sono trasportati da un altro sistema conduttore, il floema, dalla foglia, dove sono prodotti, verso il fusto e da qui verso gli organi in accrescimento (Figura 12).

  • Xilema e Floema fig. 12

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *