IL FIORE
L’argomento può essere affrontato in ogni momento del curriculum scolastico.
Nella scuola dell’infanzia e nei primi tre anni della scuola primaria, il fiore
rappresenta un elemento che è presente nelle conoscenze dei bambini e che
può essere fatto «riscoprire» nella sua complessità. Questo elemento
permette di imparare a classificare per forme e colori, a riconoscere piante
della stessa famiglia osservando le forme dei fiori. Il profumo e la sua possibile
estrazione con semplici tecniche permette di scoprire come questa odorosa
caratteristica sia utilizzata dall’uomo a fini cosmetici. E’ in questi anni che si
possono osservare le parti che lo compongono per conoscerle e riconoscerle
delineando strutture di attrazione degli insetti ed altre destinate a diventare
semi e frutti.
Negli ultimi due anni della scuola primaria, il bambino inizia ad avere
capacità di astrarre. Alle conoscenze concrete, sensoriali si può affiancare lo
studio del fiore come struttura riproduttiva della pianta. I due diversi apparati
maschile e femminile sono di semplice osservazione. In fiori dove gli stami
sono molto grandi (per es. Lilium sp.) è possibile far vedere come avviene
l’impollinazione. Inoltre la progressiva maturazione di infiorescenze tipo la
margherita, può aiutare ad introdurre il valore evolutivo di una prolungata
maturità del fiore che porta ad un successo riproduttivo.
Il successo evolutivo delle angiosperme
dipende dal fiore, organo che assicura loro la
riproduzione sessuata.
All'interno del fiore si sviluppano gli stami e i
carpelli. I primi portano le sacche polliniche da
cui si genera il polline, mentre i secondi
formano l'ovario, che racchiude e protegge
l'ovulo.
Una volta avvenuta la fecondazione, l'ovulo si
trasforma in seme e l'ovario in frutto.
Angiosperme
Le angiosperme si dividono in due classi
(monocotiledoni e dicotiledoni) a
seconda che dall'embrione si sviluppino
uno o due cotiledoni: le prime foglioline
della pianta.
I sepali, di colore verde e simili a foglioline,
sono situati alla base del fiore. Hanno la
funzione di proteggere il bocciolo e di
sostenere parzialmente il fiore al momento
della sua apertura. Nel loro insieme i sepali
formano il cosiddetto calice.
I petali sono foglioline modificate spesso
vivacemente colorate per attirare
l'attenzione degli insetti o di altri animali
responsabili dell'impollinazione zoofila.
Il loro insieme costituisce la corolla.
Il calice e la corolla formano il perianzio,
che ha la funzione di proteggere gli stami e
i pistilli: le parti più interne del fiore a cui è
affidata la riproduzione.
stigma
antera
filamento
Petalo o corolla
stilo
Tubetto pollinico
ovario
ovuli
calice
Talamo o ricettacolo
pedicello
polline
Il fiore zigomorfo invece ha simmetria bilaterale e può
essere diviso in due metà simmetriche solo da un unico
piano.
Quando il fiore può essere diviso in due meta'
simmetriche da infiniti piani che passano per il centro ha
una simmetria raggiata ed è detto attinomorfo.
Fiore attinomorfo
Leguminosae
fiore
portamento
zigomorfo
a: androceo;
g: gineceo;
p: petali;
s: sepali;
r: ricettacolo
I. Ovario Supero: fiore ipogino (il ricettacolo è convesso e tutti i pezzi fiorali sono inseriti al di sotto dell'ovario
II. Ovario Semiinfero : fiore perigino (detto della corolla e degli stami inseriti sul margine superiore del
ricettacolo scavato a coppa)
III. Ovario Infero : fiore epigino (denota il fiore che ha perianzio e androceo inseriti nella parte superiore
dell'ovario)
Molti fiori si dicono perfetti perche' provvisti sia di
stami (organi maschili) che di pistilli (organi
femminili);
altri invece sono imperfetti perchè portano solo
stami o solo pistilli.
Se i fiori imperfetti maschili e quelli femminili sono
localizzati su piante diverse si dice che la specie e'
dioica (per esempio il salice o il pioppo);
mentre e' monoica la specie che porta fiori
maschili e femminili sulla stessa pianta (per
esempio la quercia).
infiorescenze definite o cimose in cui l'asse principale
dell'infiorescenza termina con un apice fiorale che presto si
converte in primordio fiorale bloccando la crescita; in questo tipo
di infiorescenze, solitamente i fiori si schiudono a partire dall'alto
verso il basso.
infiorescenze indefinite o racemose in cui l'asse di
accrescimento produce solo fiori laterali o porzioni
dell'infiorescenza; in questo tipo di infiorescenze si schiudono
prima i fiori più in basso e quelli più esterni, e
contemporaneamente se ne formano di nuovi al centro o
all'apice.
Una infiorescenza o inflorescenza in botanica è un
raggruppamento di rami che portano fiori
Cima a racemo
Infiorescenza a capolino
Gametogenesi femminile = serie di eventi che
portano alla formazione del gametofito femminile
(ovulo maturo o sacco embrionale) entro il
quale è situato il gamete femminile (cellula
uovo): una delle quattro megaspore – le altre tre
degenerano – va incontro a tre successive
divisioni mitotiche;
si forma una struttura (ovulo o sacco embrionale)
all’interno della quale sono individuabili 8 cellule
aploidi, o semplicemente 8 nuclei aploidi, che
hanno nomi differenti e sono collocate in posizione
diversa;
una cellula uovo (il vero e proprio gamete
femminile), affiancata dalle due sinergidi, si
colloca nelle immediate vicinanze del micropilo o
foro micropilare, posto alla base dell’ovulo, dal
quale entrano i due nuclei spermatici portati dal
tubetto pollinico
tre cellule antipodali situate dalla parte opposta
dell’ovulo
una cellula polare (2 nuclei polari), destinate a
fondersi per formare una cellula 2n, situata al
centro, che rappresenta il “nucleo secondario
dell’endosperma”
Cellule antipodali
Cellula centrale con
2 nuclei polari
sinergidi
Cellula uovo
nucella
Tegumenti
Micropilo
Sacco embrionale
S P O R O G E N E S Igametogenesi
Gametogenesi maschile = serie di eventi che
portano alla formazione del gametofito maschile
(granulo pollinico bi- o trinucleato) entro il quale,
in seguito ad una prima mitosi, si formano due
nuclei: il nucleo vegetativo ed un secondo nucleo il
quale, a sua volta, si divide per mitosi dando luogo a
due nuclei generativi o spermatici, uno dei quali è
il gamete maschile vero e proprio destinato ad
unirsi con la cellula uovo.
Doppia fecondazione
Un tubetto pollinico si sviluppa,
Attraversa lo stilo il micropilo e arriva nell’
Ovulo
Due nuclei spermatici vengono
Rilasciati nel gametofito femminile
(sacco embrionale)
Uno feconda la cellula uovo, quindi
Lo zigote dal quale si svilupperà
L’embrione
L’altro si unisce con la cellula centrale
e formerà l’endosperma
L’ovulo si sviluppa in seme
L’ovario si trasforma in frutto
Doppia fecondazione nelle angiosperme
Impollinazione
L'impollinazione è il meccanismo che permette il trasporto del polline
dalle antere allo stigma e costituisce il preludio necessario per la
fecondazione e la produzione del seme.
Nella maggior parte delle piante (allogame) l'impollinazione avviene
fra individui diversi (impollinazione incrociata) e solo in alcune piante
(autogame) il polline è trasferito sullo stesso fiore o su fiori della
stessa pianta (autoimpollinazione).
Un tipo di autoimpollinazione molto stretta (cleistogamia) si verifica
nel grano, quando la spighetta non si è ancora dischiusa.
Per evitare l'autoimpollinazione, in molti fiori polline e ovuli dello
stesso individuo maturano in tempi diversi, oppure gli stami sono
posti più in basso rispetto allo stigma.
In determinate specie, come avviene ad esempio per quelle dioiche,
l'impollinazione incrociata è l'unica possibile.
Il trasferimento del polline può avvenire ad opera del vento,
dell'acqua o degli animali.
Impollinazione anemofila (anemogama)
E' la più semplice e, forse, la più primitiva forma di trasporto del polline. I fiori ad impollinazione anemofila
sono normalmente piccoli.
Poiché il vento non garantisce che il polline arrivi sempre a destinazione, le specie anemofile affidano il
successo dell´impollinazione ad una elevata produzione di polline. Per rispondere a questa esigenza le
piante anemofile sviluppano in molti casi un evidente dimorfismo sessuale, con organi maschili adatti a
produrre una grande quantità di granuli pollinici e con quelli femminili conformati in modo da catturarli con
facilità.
I granuli pollinici delle specie anemofile sono leggeri, di ridotte dimensioni (e quindi spesso allergenici) e
talvolta dotati di dispositivi che ne favoriscono la sospensione nell´aria (ad esempio sacche aerifere nei
pollini delle conifere). Inoltre per migliorare l´efficenza della distribuzione del polline le specie anemofile
hanno sviluppato diversi adattamenti:
- i fiori mancano di tutte quelle parti che servono da richiamo per gli animali (petali colorati, produzione di
nettare, ecc.);
- molto spesso le piante fioriscono prima dello spuntare delle foglie, in modo da eliminare tutti gli ostacoli
alla diffusione del polline
Impollinazione idrofila (idrogama)
E' un metodo di trasporto del polline dalla parte maschile a quella femminile di un fiore poco diffusa e
limitata ad alcune piante acquatiche: il polline delle ninfee è liberato sotto il pelo dell'acqua, quello
dell'elodea galleggia sulla superficie, ma in entrambi i casi sono le correnti acquatiche che lo trasportano
fino a giungere allo stigma di un altro fiore della stessa specie.
Impollinazione zoofile (zoogama)
E' l'impollinazione operata da animali come piccoli uccelli (colibrì) nelle zone tropicali, pipistrelli e
soprattutto insetti appartenenti a vari ordini: lepidotteri, coleotteri, ditteri e imenotteri. L'impollizazione ad
opera di insetti è detta entomofila o entomogama. I fiori a impollinazione entomofila hanno bisogno di
attirare gli insetti e lo fanno con colori vivaci e profumo intenso, sono dotati di corolle e calici ampi,
producono molto nettare.
Producono poco polline, spesso appiccicoso, e fioriscono in periodi stagionali o in momenti della giornata
favorevoli ai pronubi specifici.
Nelle spermatofite la forma d'impollinazione più
primitiva è quella che avviene a opera del vento. In
questo caso la pianta produce elevate quantità di
polline che viene in parte perduto perchè
trasportato qua e là senza una direzione precisa. Il
polline affidato al vento è leggero e di piccolissime
dimensioni affinche' possa alzarsi in volo al più
piccolo movimento dell'aria. Questo tipo di
impollinazione casuale è favorito in stazioni aperte e
ventose.
Nella zoofilia, dal momento che il polline è
trasportato dagli animali direttamente da un fiore
all'altro, non è più necessaria la produzione di
grandi quantità di polline e l'impollinazione è
garantita anche in stazioni poco ventilate, come nel
sottobosco.
Quando si verifica l’unione del gamete maschile
con il gamete femminile si ha la fecondazione o
gamia.
Nei vegetali superiori si verifica anche una
seconda fecondazione che è data dall’unione del
secondo nucleo generativo (n) portato dal
gametofito maschile con il nucleo secondario
dell’endosperma (2n) presente nel gametofito
femminile. Si parla perciò di “doppia
fecondazione”.
A seconda che il gamete femminile e il gamete
maschile che si uniscono nella fecondazione
siano prodotti dallo stesso individuo oppure da
individui diversi, si parla di autofecondazione
o autogamia e di allofecondazione o
fecondazione incrociata o allogamia.
Il tipo di gamia è condizionato dal sistema
riproduttivo di una specie e condiziona a sua
volta la struttura genetica delle sue
popolazioni.
Il fiore è l’organo esclusivo delle angiosperme che contiene l’apparato riproduttoredella pianta. Nasce da un apice del rametto, un germoglio, le cui foglie hanno persola capacità fotosintetica e si sono ovviamente modificate, questa modifica èdenominata “induzione fiorale” o “induzione autogena”, avviene quando ilgermoglio è ancora di dimensioni microscopiche all’interno della gemma sotto lostimolo di fattori ormonali ed ambientali. Questo fenomeno precede la fioritura dapoche settimane a circa un anno.
Riassumendo…
PEDUNCOLO, situato appena sotto il fiore, con funzione di sostegno del fiore, a seconda della posizione che ha sulla pianta il fiore si definisce diffrentemente.
RICETTACOLO O TALAMO, parte dell'asse fiorale su cui si innestano le parti fiorali.
PERIANZIO, la parte del fiore formata da i petali e dalle strutture verdi che si trovano subito sotto. In molti fiori è formato da:-CALICE, formato da sepali (antofilli poco modificati) di colore perlopiù verde, è il verticillo più esterno del fiore.-COROLLA, formata da petali (antofilli modificati), è il secondo verticillo del PERIANZIO.
ANDROCEO, è l'organo maschile del fiore, esso è formato dagli stami.Ciascuno STAME è composto da:-FILAMENTO, sostiene l'antera-ANTERA, parte fertile comprende quattro sacche polliniche separate quando l'antera è giovane, unite quando l'antera ha raggiunto la maturazione, si apriranno per far uscire il polline.I granuli di POLLINE hanno forma arrotondata o ovale grande da 2 a 250 micron.
GINECEO, formato dai carpelli è l'organo femminile del fiore. Il carpello è una foglia modificata che nelle GIMNOSPERME rimane aperto mentre nelle ANGIOSPERME si chiude a formare l'ovario ed è costituito da:
OVARIO, recipiente costituito dalla base della foglia carpellare che racchiude la cavità ovarica, in base alla sua posizione rispetto agli stami può essere SUPERO o INFERO.-STILO, parte superiore dell'ovario-STIMMA, parte apicale della foglia carpellare, generalmente di numero corrispondente agli stili.
OVULO, corpuscolo di forma ovoidale, si forma sulla PLACENTA detta NUCELLA per mezzo del funicolo, viene raggiunto e fecondato dal polline tramite il budello pollinico.
Il fiore può essere:ERMAFRODITO, se possiede sia gineceo che androceo,
FEMMINILE, se manca l'androceo,MASCHILE, se manca il gineceo.
Un altro fiore interessante: silene (Silene latifolia), una pianta che fiorisceda maggio a novembre. Come potete vedere nelle figure sottostanti,questo fiore ha il calice a fiaschetta da cui sporge una corona di petalibianchi.Questa specie è dioica, vale a dire che gli organi maschili e femminilistanno su piante separate, quindi in una pianta troverete fiori con il pistillo,in un'altra troverete fiori con gli stami. I fiori maschili hanno il calice strettoe da essi sporgono delle antere, quelli femminili hanno il calice rigonfio pervia dell'ovario e da essi sporgono degli stigmi.
Esperienza da maggio a novembre:
Raccogliete dei fiori femminili di Silene a diversi gradi di maturazione
- prendete un fiore femminile che abbia ancora i petali;- con una lametta, rimuovete il calice e mettete a nudo l'ovario. Notate che i petali partono dalla base dell'ovario e notate la mancanza degli stami;- sezionate longitudinalmente un ovario rigonfio ed osservatene gli ovuli
-prendete un fiore maschile.
Con piccole forbici, apritene il calice e se necessario rimuovete un paio di petali;- osservate gli stami, le antere ed il polline. Notate la mancanza dell'ovario.
Dal punto di vista evolutivo, il principale carattere indicedi primitività per i fiori è la simmetria raggiata, realizzatacon parti costituite da numerosi segmenti disposti aspirale e attaccati singolarmente all’asse fiorale
I ranuncoli e le magnolie presentano fiori dalla strutturamolto antica, che assomiglia a quella dei fiori fossilirinvenuti in numerose regioni del pianeta.
al contrario, i fiori caratterizzati da una disposizioneverticillare, da simmetria bilaterale, e parti fuse omancanti, sono generalmente più evoluti.
Le bocche di leone, la menta, le composite e le orchideesono, invece, tra i fiori evolutivamente più avanzati.
Le diverse colorazioni dei fiori sono dovute a due tipi di pigmenti:
quelli liposolubili (solubili nei grassi) che si trovano nei cromoplasti (plastidispecializzati),
e quelli idrosolubili (solubili in acqua), che si trovano nei vacuoli (vescicole riempite disoluzioni acquose).
Nei fiori blu eporpora la colorazione è
data da pigmenti vacuolari detti antociani, cheassumono diverse gradazioni di colore secondoil grado di acidità o basicità del terreno in cuicresce la pianta.
Alcune tonalità di rosso possono essere
dovute anche alla presenza di pigmentiliposolubili nei cloroplasti.
Il giallo dipende, invece, da pigmenti che
prendono il nome di flavonoidi.
I fiori bianchi non devono la propria colorazione a particolari pigmenti, ma alla presenza di sacche d’aria microscopiche, poste fra le cellule dei petali.
Il profumo dei fiori è dovuto alla presenza nei petali dei
cosiddetti oli essenziali.
Dai fiori di alcune piante, ad esempio il giacinto, l’eliotropio, la mimosa, il gelsomino, l’arancio, le rose e le viole, si ricavano essenze usate come profumi.
Solitamente queste fragranze vengono prodotte per attirare gli insetti impollinatori.
Per avvicinare insetti come le mosche, alcune piante liberano odori sgradevoli e nauseanti; ad esempio, i fiori del genere Smilax emanano un odore di carne putrefatta.
La magnoliaIl nome del genere è stato attribuito da in onore di Pierre Magnol.Il fiore è molto primitivo, presenta molti stami e molti stigmi.
Le crucifereIl nome Crucifere deriva dall'aspetto del fiore, che è tipicamente composto da 4 petali e ricorda perciò una croce. I petali sono separati formando una corolla dialipetala. Sono presenti anche 4 sepali. Una particolarità del fiore delle Brassicaceae è la presenza di 6 stami, di cui 4 a croce come i petali e 2 esterni più corti.
Le orchidaceeI fiori hanno una tipica struttura alata, con un perigonio di tre sepali superiori e tre petali inferiori; uno di questi, detto labello, si differenzia per formato dagli altri in modo da attirare gli insetti impollinatori. Le dimensioni e il colore del labello, unitamente alla forma dello sperone cavo in cui si prolunga la sua base, mutano a seconda delle diverse specie.
L’orchidea OphrisSi tratta del genere di orchidee più evoluto, in cuile modificazioni del fiore, che hanno lo scopo diattirare gli insetti pronubi, gli permettono diraggiunge la massima specializzazione.
In particolare il labello imita nella forma e nellapelosità l’addome delle femmine degli insettiimpollinatori (bombi, calabroni, api e vespe).
I maschi vengono in questo modo attirati dal fiore.
Le graminaceeI fiori sono privi di perianzio, e riuniti in “spighette”. Si distinguono gli stigmi (bianchi); e le antere (gialle). Sia stigmi che antere sporgono dalle brattee che racchiudono le spighette. Le Graminacee sono anemofile.
Le ombrellifereE’ una famiglia di piante per lo più erbacee caratterizzata da fiori disposti in ombrella semplice o composta.Le ombrellifere sono in generale aromatiche, hanno foglie pennatosette o altrimenti divise; i fiori, piccoli, posseggono calice poco appariscente
Le compositeChiamate anche asteracee per l’estrema regolarità della struttura fiorale che è un capolino. Da un punto di vista botanico, quello che noi vediamo come fiore “unico” è composto per la verità da molti fiori singoli messi insieme.
La margherita
http://www.youtube.com/watch?v=PPywL5Pe478