Riproduzione nei vegetali
Come avviene la riproduzione nei vegetali?
Il termine riproduzione è un processo indispensabile al mantenimento in vita della specie, che si effettua a opera di preesistenti individui che generano altri individui della stessa specie.
Tali concetti sono validi per tutti gli esseri viventi (animali, piante, Batteri, ecc.); variano però le modalità con cui viene realizzata la riproduzione. In questa lezione si tratta specificamente della riproduzione nei vegetali.
Metodi di riproduzione dei vegetali
La riproduzione nei vegetali si distingue in:
- agamica o asessuale;
- gamica o sessuale.
Riproduzione agamica o vegetativa
La riproduzione agamica o vegetativa è molto diffusa in tutti i vegetali. Nei vegetali più semplici, unicellulari, essa avviene per scissione semplice (binaria), caratteristica, oltre che dei Batteri, delle Schizofite, delle Diatomee, delle Desmidiacee e delle Peridinee.
Un secondo tipo di riproduzione vegetativa è la gemmazione, caratteristica dei lieviti. Il processo di gemmazione si ha inoltre in altri Funghi (anche pluricellulari); in questo caso, piuttosto che di gemme, si parla di conidi da gemmazione.
Gemmazione in un lievito del genere Saccharomyces.
Altro tipo di riproduzione agamica è la frammentazione, caratteristica di individui inferiori coloniali da cui si staccano frammenti che rimangono spesso uniti così da dare origine a nuove colonie. La frammentazione però è un tipo di riproduzione che si ritrova pressoché in tutto il mondo vegetale e si realizza mediante propagoli (a cui viene dato comunemente il nome di spore) i quali, oltre alla riproduzione, possono servire anche alla conservazione della specie.
Le spore di propagazione, ben diverse dalle meiospore, possono essere endogene, cioè contenute in uno sporangio, o esogene; a queste ultime si dà il nome di conidiospore o conidi. Un tipo di spore a sé stante sono da considerare le oidiospore od oidi, proprie dei Funghi e derivanti dalla scomposizione di un'ifa nelle cellule costituenti.
La frammentazione è una riproduzione vegetativa frequente anche in molte piante superiori, in cui organi come rizomi, bulbi, bulbilli, tuberi, rami radicanti, stoloni sono spesso strumenti attivi di moltiplicazione per via asessuale. Al gruppo di piante che derivano per divisioni vegetative successive da un singolo individuo si dà il nome di clone.
Talee di Hedera radicate.
Riproduzione gamica o sessuale
Compare precocemente nella storia dello sviluppo delle specie (anche tra i Batteri).
Nelle piante si possono distinguere quattro principali tipi di gamia: anfimissia, automissia, pseudomissia, apomissia.
1) Anfimissia
Consiste nella copulazione di cellule particolari differenziatesi dalla linea germinativa e di non stretta parentela. Queste cellule (gameti) possono essere prodotte nell'interno di cellule madri (gametangi) e avere una assai caratteristica struttura: si parla allora di gametogamia e merogamia; inoltre possono essere identiche e fisiologicamente equivalenti (isogamia), differenziate per la loro diversa grandezza (eterogamia), differenziate per grandezza, forma e comportamento funzionale (oogamia). In altri casi i gameti non si individualizzano (gametangiogamia): infatti alla formazione di nuclei gamici non può seguire, nell'interno dei gametangi, quella di altrettante cellule sessuali.
La gamia avviene allora fra i gametangi stessi, i quali assumono la funzione di gameti. Tra i gametangi avviene, in realtà, la sola plasmogamia; la cariogamia avviene, in processi distinti, fra coppie di nuclei gamici appartenenti rispettivamente all'uno o all'altro gametangio. La gametangiogamia è indipendente dal grado di differenziazione dei gametangi che possono essere identici o differenziati in anteridi e oogoni.
Un caso particolare di gametangiogamia può essere considerata l'ologamia, in cui un intero organismo unicellulare si trasforma in gametangio e dopo aver differenziato nel suo interno i gameti (in genere però un solo gamete), si copula con un individuo similare pure trasformatosi in gametangio.
2) Automissia
Si ha quando, per mancata formazione degli organi maschili, la fecondazione avviene per fusione di due cellule o di nuclei del medesimo organo sessuale femminile. Questo processo, che si verifica in alcuni Funghi, viene chiamato anche autofecondazione.
3) Pseudomissia
In alcuni organismi vegetali, in cui ambedue i tipi di organi sessuali sono soppressi o inattivi, il processo gamico avviene fra due cellule vegetative della linea somatica non differenziate (da cui il nome equivalente di somatogamia).
4) Apomissia
Quest'ultimo tipo di riproduzione gamica è caratterizzato dallo sviluppo di un individuo da un gamete senza preventiva fusione fra cellule o fra nuclei gamici; pertanto in completa assenza di un atto gamico e senza formazione di uno zigote.
Se la cellula sessuata, o gamete, è già diploide per un processo di aposporia, cioè per la sostituzione del processo meiotico con due successive mitosi equazionali, si sviluppa un individuo diploide: si parla in questo caso di apogamia. Se invece il gamete è aploide si parla di partenogenesi.
Sporogonia
È una forma di riproduzione che avviene mediante cellule aploidi derivanti dalla meiosi, a cui si dà il nome di spore o, meglio, di meiospore, che derivano, tipicamente in numero di quattro, da particolari cellule (cellule madri delle spore) e che sono capaci di germinare direttamente, senza gamia. La formazione delle meiospore è legata al ciclo ontogenetico.
Origine e significato della riproduzione gamica
La riproduzione vegetativa deve essere considerata la forma primitiva di riproduzione nei vegetali: da essa, attraverso la sporogonia, sarebbe derivata la riproduzione gamica.
Si ritiene infatti che i gameti, differenziatisi dalle spore, possano essere omologati a spore che hanno perso la capacità di svilupparsi direttamente e che l'acquistano solo unendosi a due a due, formando lo zigote.
Non bisogna però credere che la riproduzione gamica a opera dei gametofiti abbia soppiantato, nell'evoluzione dei vegetali, la riproduzione asessuale. Anzi l'una e l'altra si sono alternate nella vita delle specie con una regolare periodicità che ha dato luogo all'instaurarsi di cicli metagenetici.
La riproduzione per sporogonia è presentata da individui detti sporofiti in quanto si riproducono per spore; nello svolgersi del ciclo metagenetico, gli sporofiti si alternano con i gametofiti.
Sporofiti e gametofiti assumono sviluppo e importanza diversa nel ciclo metagenetico delle diverse specie vegetali. Di regola prevale il gametofito ai livelli inferiori della serie filogenetica; mentre in quelli superiori (ad esempio nelle Angiosperme che rappresentano il prodotto ultimo dell'evoluzione vegetale) prevale lo sporofito e il gametofito si riduce a essere un suo parassita. Tutto questo ha avuto un grande peso nell'evoluzione delle piante e nel loro svincolamento dall'ambiente acquatico.
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