Capitolo 34

1. Capitolo 34 0 I funghi, le piante e la colonizzazione delle terre emerse

2. Evoluzione, struttura e diversità dei funghi • 34.1 I funghi assorbono cibo dopo averlo digerito all’esterno del loro corpo • I funghi sono organismi eucariotici eterotrofi che non ingeriscono il cibo ma si alimentano per assorbimento: secernono enzimi che demoliscono le sostanze organiche all’esterno del corpo. Figura 34.1A

3. Ifa Micelio • Un fungo è costituito da una massa di filamenti, le ife, che formano una rete chiamata micelio; le ife hanno una parete cellulare costituita da chitina. Figura 34.1B, C

4. 34.3 I funghi si classificano in cinque gruppi • I funghi hanno avuto origine da un organismo ancestrale dotato di un flagello. • Circa 1,5 miliardi di anni fa, da questo antenato comune avrebbero avuto origine le linee evolutive dei funghi e degli animali.

5. COLLEGAMENTI • 34.5 Circa un terzo delle specie di funghi è parassita di piante e animali • I funghi micorrizici sono simbionti di piante; altri sono parassiti di piante e animali, molti sono decompositori. Figura 34.5A–C

6. Ifa fungina Cellule algali Colorizzata SEM 1000 • 34.6 I licheni sono associazioni simbiotiche tra funghi e organismi fotosintetici • I licheni sono un’associazione di milioni di alghe verdi oppure di cianobatteri intrappolati in una fitta rete di ife fungine: i funghi ricevono molecole nutritive in cambio di acqua e sali minerali utili alle alghe. Figure 34.6A, B

7. Staphylococcus aureus Penicillium Qui la crescita dei batteri è inibita dall’antibiotico COLLEGAMENTI • 34.7 Il ruolo ecologico dei funghi e la loro importanza economica • I funghi sono decompositori indispensabili e vengono sfruttati per diversi scopi pratici: per esempio, negli alimenti e nelle applicazioni farmacologiche. Figure 34.7C, D

8. L’evoluzione e la diversità delle piante • 34.8 Le piante si sono evolute da alghe verdi del gruppo delle caroficee • Confronti molecolari e omologie nelle strutture cellulari indicano che le caroficee sono i parenti più prossimi delle piante: le piante e le moderne caroficee probabilmente si sono evolute da un antenato comune. Figure 34.8A-C

9. Sporangi • Cooksonia è una delle piante vascolari più antiche note allo stato fossile. Figura 34.8D

10. 34.9 Che cos’è una pianta? • Le piante sono organismi eucariotici pluricellulari che sintetizzano molecole organiche mediante la fotosintesi. • Al regno Plantae appartengono gli alberi, le piante erbacee e molti altri organismi verdi che ci circondano. Anche le alghe pluricellulari rientrano in questa iniziale definizione.

11. Pianta • Le piante hanno specifici adattamenti che le alghe non hanno: l’alga è, infatti, adattata alla vita acquatica, mentre la pianta è adattata a quella terrestre. Struttura riproduttiva, come nei fiori,contiene spore e gameti Foglia (svolge la fotosintesi) Cuticola (evita la perdita di acqua) stomi (favoriscono gli scambi gassosi) Fusto (sostiene la pianta e può attuare la fotosintesi) L’alga è sostenuta dall’acqua circostante Alga L’intera algasvolge la fotosintesi e assorbe acqua, ossigeno e sali minerali dall’acqua circostante Radici(àncorano la pianta; assorbono acqua e sali minerali dal suolo grazie anche ai funghi micorrizali) Aptere(àncora l’alga al substrato) Figura 34.9

12. Il corpo di una pianta terrestre si trova in parte nel terreno e in parte nell’ambiente aereo: una pianta deve quindi essere in grado di: • mantenersi eretta senza il sostegno dell’acqua; • ottenere le sostanze nutritive sia dal suolo sia all’aria (due mezzi assai differenti). • L’allungamento e la ramificazione del sistema radicale e del sistema aereo rendono massima la superficie di contatto con il suolo e l’aria.

13. Una cuticola cerosa ricopre le parti aeree (il fusto e le foglie) e aiuta la conservazione dell’acqua nel corpo vegetale. • Gli stomi sono minuscoli pori presenti sulla superficie della foglia, in corrispondenza dei quali avvengono gli scambi gassosi con l’aria.

14. La maggior parte delle piante ha una rete di cellule organizzate in sottili canali che costituiscono il tessuto vascolare, si diramano in tutto il corpo e svolgono la funzione di trasportare l’acqua e i minerali verso l’alto, dalle radici alle foglie, e di distribuire gli zuccheri prodotti nelle foglie a ogni parte del corpo. Figura 34.9C

15. 34.10 La diversificazione delle piante testimonia la loro complessa storia evolutiva Piante terrestri Le piante si sono evolute da un gruppo di alghe verdi, una linea ha dato origine alle briofite, l’altra ha dato origine alle piantevascolari. Piante Briofite (piante non vascolari) Piante vascolari senza semi Piante con semi Gimnosperme Angiosperme Muschi Epatiche Antocerote Pterofite (felci e simili) Licopodiofite (licopodi e simili) Comparsa delle piante con semi(360 milioni di anni fa) Comparsa delle piante vascolari (420 milioni di anni fa) Comparsa delle piante terrestri(475 milioni di anni fa) Figura 34.10A

16. Le briofite sono semplici piante prive di tessuti vascolari e comprendono muschi ed epatiche. Figura 34.10B

17. Le piante vascolari hanno tessuti conduttori, radici e fusti rigidi. • Queste piante comparvero circa 420 milioni di anni fa. • Le piante vascolari si dividono in: • piante vascolari senza semi; • piante vascolari con semi.

18. La linea delle piante vascolari senza semi comprende i due cladi delle licopodiofite e delle pterofite, le felci. Le felci hanno gameti maschili flagellati che necessitano di acqua per potersi muovere e raggiungere i gameti femminili. Figura 34.10C

19. Le piante vascolari con seme producono semi, embrioni racchiusi in un rivestimento protettivo insieme a una riserva nutritiva. • Il seme caratterizza le gimnosperme e le angiosperme, piante vascolari che utilizzano il polline per trasferire sulle parti femminili le cellule che producono i gameti maschili.

20. Le gimnosperme (come i pini) sono piante a seme nudo (non contenuto in un frutto). Figura 34.10D

21. Le angiosperme (piante con fiori) sviluppano i semi all’interno di un ovario in un frutto. Figura 34.10E

22. COLLEGAMENTI • 34.14 Piante senza semi e conifere hanno dominato a lungo la Terra • Durante il periodo Carbonifero, le felci e le altre piante senza semi formavano grandi foreste nelle zone paludose (che occupavano vaste aree) e che hanno generato una grande quantità di materiale organico. Figura 34.14

23. Stigma Carpello Stilo Antera Stame Ovario Filamento Petalo Sepalo Ovulo Ricettacolo Il successo delle angiosperme • 34.16 Il fiore è l’elemento chiave nella riproduzione delle angiosperme • I fiori sono formati da sepali (che racchiudono il bocciolo), petali (a funzione vessillare), stami (organi maschili) e carpelli (organi femminili). Figure 34.16A, B

24. 34.18 La struttura di un frutto riflette il suo ruolo nella disseminazione • Il frutto (cioè l’ovario maturo di un fiore) rappresenta un particolare adattamento che favorisce la dispersione dei semi, ossia la disseminazione. Figura 34.18A–C

25. 34.19 L’evoluzione delle angiosperme è stata influenzata dalle interazioni con gli animali • Nel corso dell’evoluzione le piante con fiori e gli animali terrestri hanno sviluppato numerose relazioni vantaggiose per entrambi. • La maggior parte degli animali terrestri dipende dalle angiosperme per il cibo.

26. La maggior parte delle angiosperme dipende dagli insetti, dagli uccelli o dai mammiferi per l’impollinazione e per la disseminazione. Figure 34.19A, D

27. COLLEGAMENTI • 34.20 La diversità del patrimonio vegetale è una risorsa non rinnovabile • Il rapido aumento della popolazione umana nel corso dell’ultimo secolo ha causato l’estinzione di migliaia di specie vegetali, riducendo molto velocemente e in modo drastico la biodiversità mondiale. Figura 34.20

28. Oltre il 25% dei farmaci oggi utilizzati sono a vario titolo estratti dalle piante. Tabella 34.20

29. Struttura di una cellula vegetale: Vacuolo centrale Cloroplasto Nucleo Pareti cellulari Parete cellulare primaria Reticolo endoplasmatico Parete cellulare secondaria Lamella mediana Mitocondrio Apparato di Golgi Pareti cellulari di due cellule adiacenti Ribosomi Membrana plasmatica Microtubuli Plasmodesmi Punteggiatura Membrana plasmatica Figura 35.4A