Anatomia e morfologia del fiore

Una delle strutture più interessanti e variabili nella forma che i vegetali abbiano mai realizzato per facilitare e assicurarsi il processo della fecondazione è senza alcun dubbio costituita dal fiore; esso è caratteristico solamente delle piante considerate più evolute e cioè delle Gimnosperme e delle Angiosperme, anche solo in queste ultime si presenta di solito con gli aspetti esteriori che lo rendono noto a tutti.
Ed è a questo tipo che sarà rivolta la nostra attenzione. Poiché nelle piante superiori ogni parte può essere ricondotta a tre elementi fondamentali e cioè radice, fusto e foglia, ne consegue che anche nel fiore si ritrovano, più o meno modificate, alcune di queste porzioni; il fiore infatti può essere definito come l'estremità di un rametto, quindi di un fusto, che non subisce ulteriore allungamento e su cui sono inserite una serie di foglie variamente e spesso profondamente modificate; a queste foglie sono affidati compiti diversificati. I nodi su cui queste foglie trasformate prendono inserzione sono generalmente molto ravvicinati dal momento che gli internodi sono brevissimi; questa porzione apicale, normalmente slargata, prende il nome di ricettacolo.

Le foglie che il ricettacolo sostiene sono distinguibili in due tipi: foglie fertili (stami e pistilli) e foglie sterili (calici e corolla). Si fa notare che solo la presenza delle foglie fertili risulta indispensabile per il funzionamento del fiore, mentre quelle sterili possono anche mancare del tutto (fiori nudi). Va inoltre aggiunto che non tutti gli studiosi ritengono che stami, pistilli, calice e corolla siano di origine fogliare, ma ve ne sono alcuni che propendono per l'origine di queste parti da altrettanti rametti modificati. La posizione delle foglie sterili e fertili sul ricettacolo segue un ordine che si ripete in tutti i fiori: dal basso verso l'alto si trovano prima il calice, poi la corolla, quindi gli stami e infine i pistilli. Ora, poiché tutti questi pezzi sono molto ravvicinati, nell'esaminare un fiore la direzione basso verso l'alto corrisponde a quella esterno verso l'interno.
In natura si rinvengono fiori di diversissime dimensioni: i più piccoli misurano da meno di uno a pochi millimetri, mentre i più grandi raggiungono il metro di diametro. In relazione al numero degli elementi che compongono il calice o la corolla i fiori più comuni sono quelli che ne possiedono quattro o cinque e che sono largamente diffusi nelle Dicotiledoni, mentre le Monocotiledoni ne presentano tre. Non sono infrequenti tuttavia eccezioni con riduzione di tali numeri o forte aumento, specialmente nelle specie e varietà selezionate per ornamento (rose, garofani, etc.). Anche gli stami possono variare: da uno a moltissimi, così pure i pistilli. Gran parte dei fiori presenta contemporaneamente stami e pistilli e sono detti ermafroditi, unisessuali se mancano o degli uni o degli altri infine sterili quelli che ne difettano totalmente.

Il calice, a cui è affidata la funzione di protezione delle parti più interne, il più delle volte è colorato di verde; la forma dei singoli elementi che lo compongono (sepali) è quella che più da vicino ricorda l'origine fogliare. Non mancano tuttavia eccezioni in cui i fiori possiedono calici vivacemente colorati (Fucsia) che contribuiscono alla funzione che normalmente ha la corolla. La sua durata è variabile: può cadere prima della fioritura o dopo, conservarsi a lungo o addirittura accrescersi dopo la fecondazione (melanzana) e colorarsi in modo vistoso (alchechengi).
I sepali, che possono essere o non saldati assieme, formano strutture regolari o irregolari a seconda se attraverso essi si possono condurre più piani di simmetria o uno solo. La corolla, a cui è affidata spesso la funzione di richiamo per gli animali pronubi e di protezione degli organi più interni, è costituita da elementi (petali) che presentano normalmente vivaci colorazioni. Se al contrario i colori sono poco appariscenti e l'aspetto è insignificante, altri sono gli agenti che le piante sfruttano ai fini dell'impollinazione, come il vento o l'acqua. I petali, come i sepali, possono essere liberi o saldati fra loro, per l'intero tratto o solamente alla base.

Anche le corolle possono essere regolari o irregolari. Sono i petali che assumono le forme più fantasiose, che si colorano delle sfumature più varie, dove lucentezza, pelosità, striature, maculature, papille e frange si presentano con un'incredibile ed inesauribile molteplicità di aspetti. Il richiamo visivo può essere coadiuvato e potenziato dal richiamo olfattivo, allora i fiori sono provvisti di zone specializzate per l'elaborazione di sostanze profumate o maleodoranti in relazione all'animale che si vuol richiamare.
L'interesse viene inoltre sollecitato dalla produzione di sostanze zuccherine (nettare) da pane di particolari strutture (nettari); la posizione di queste risulta strategica ai fini dell'impollinazione in quanto è inevitabile che nella ricerca del nettare l'animale s' imbratti di polline che facilmente verrà poi a contatto di un altro fiore. Calice e corolla in quasi tutte le Monocotiledoni non sono facilmente distinguibili in quanto i pezzi che li compongono hanno lo stesso aspetto; si parla allora di tepali (tulipano, giglio, cipolla, etc.).

Gli stami, che nel loro insieme prendono il nome di androceo, hanno la funzione di produrre il polline. Essi constano di un filamento che sorregge una pozione apicale detta antera, all'interno della si formano e maturano i granuli pollinici. Anche in questo caso forma e dimensioni presentano una numerosa casistica: da minuscoli fino a parecchi centimetri, isolati o riuniti in fascetti, nascosti dalla corolla o assai sporgenti, colorati talvolta tanto vivacemente da assumere essi stessi la funzione di richiamo (mimosa). In alcune famiglie i filamenti possono essere concresciuti e lasciare libere le antere, così come al contrario in altre sono concresciute le antere e liberi i filamenti.
Ovviamente la variabilità così spinta deve essere messa in relazione, alla stessa stregua delle altre parti fiorali, con la pressione evolutiva che le piante hanno subito. L'antera presenta quattro logge che corrispondono a cavità dove vengono prodotti e maturano i granuli pollinici.
Questi, a maturità, possono abbandonare l'antera per apertura di questa e, oltre a particolari ed elegantissime ornamentazioni presenti in superficie, sono caratterizzati all'interno da uno, due o tre nuclei che posseggono la metà esatta del numero cromosomico delle cellule vegetative della pianta.

Questo fatto è importantissimo, come si vedrà, nel processo di fecondazione. Sempre in rapporto agli agenti del trasporto il polline si può presentare pulverulento, coerente o più raramente riunito in masserelle compatte. I pistilli nel loro insieme costituiscono il gineceo. Essi derivano da foglie specializzate (carpelli) che si sono ripiegate e saldate ai margini. I carpelli possono variare nelle dimensioni e numericamente nelle diverse specie (da uno a molti), essere liberi o saldati assieme.
Il pistillo presenta alla base una porzione ingrossata e cava (ovario) che ospita una o numerose formazioni, più o meno globose, dette ovuli; in alto si prolunga in una parte più ristretta (stilo) che a sua volta termina con una espansione (stimma) atta a captare e trattenere il polline mediante papille e liquido vischioso. Anche nell'ovulo avviene un fatto importante e precisamente vengono prodotte alcune cellule con il numero cromosomico esattamente dimezzato rispetto a quelle vegetative della pianta. Una di queste prende il nome di oosfera o ovocellula e corrisponde al gamete femminile.

A questo punto e cioè quando sono maturi i granuli pollinici e l'ovocellula è possibile che si realizzi l'impollinazione, fatto che consiste nel trasporto del polline dalle antere sino sullo stimma del pistillo, ovviamente della stessa specie. In caso contrario non si otterrà alcun risultato fatta eccezione dei casi di ibridazione.
Il trasporto del polline è affidato ad agenti quali il vento, l'acqua e gli animali pronubi. Fra questi i più comuni sono gli insetti, ma non sono rari i casi di trasporto mediante uccelli, pipistrelli o addirittura molluschi.

Una serie di dispositivi poi è sovente escogitata per impedire l'autoimpollinazione. Il granulo pollinico caduto sullo stimma adatto germina producendo una sottile protuberanza (tubetto) che, penetrando nello stimma, si allunga nello spessore dello stilo per raggiungere gli ovuli. In precedenza si era detto che ogni granulo conteneva da uno a tre nuclei a seconda dei gruppi di piante; ora, all'inizio della sua germinazione o al momento del suo traguardo nell'ovulo, i nuclei diventano in ogni caso tre così suddivisi:un nucleo del tubetto e due nuclei spermatici che sono da considerare gameti maschili. Il processo fecondativo si realizza quando uno dei due gameti maschili si unisce con il nucleo dell'ovocellula.

Il prodotto di questa unione evolverà in un embrione il cui destino è di divenire un nuovo individuo di quella determinata specie. Il numero cromosomico di tale specie verrà ripristinato in quanto è avvenuta la somma dei due corredi cromosomici dimezzati, appartenenti ai gameti. Ma c'è i più: il secondo gamete maschile si unisce con altri due nuclei dell'apparato riproduttivo femminile per originare un tessuto di riserva.
I successivi stadi portano a processi di accrescimento dell'ovulo fecondato che diviene seme e parimenti dell'ovario che diviene frutto. Nelle piante si assiste alla tendenza a riunire più fiori per formare infiorescenze a volte assai complesse; basti pensare che parecchie palme possiedono infiorescenze formate da migliaia di piccoli fiori. Interessante è poi il fenomeno per il quale alcune infiorescenze sono congegnate in modo tale da simulare un fiore unico come le comuni margherite. La descrizione di alcuni fiori fra i più comuni forse può essere utile per una più chiara comprensione. Papavero dei campi - Il calice è formato da due sepali separati, a forma di barchetta, che si staccano poco prima della fioritura. La corolla consta di quattro petali liberi, colorati di rosso-minio con macchia scura alla base.
Anche gli stami sono scuri e numerosi. Il pistillo, piuttosto evidente al centro, ha forma di bicchiere a calice con coperchio; questo non è altro che lo stimma provvisto di numerosi raggi. Lo stilo in questo caso è assente. La sezione trasversale del pistillo mostra che alla sua formazione hanno partecipato numerosi carpelli saldati assieme. Rosa canina – Il ricettacolo ha forma di coppa un po’ ristretta all'apice e sul margine della quale si inseriscono gli elementi fiorali.

I sepali sono cinque a forma di stretto triangolo, saldati alla base e con la coppa. Pure i petali sono cinque (talvolta quattro, molti nelle rose coltivate), liberi fra di loro, colorati di rosa o di bianco.
Gli stami sono numerosissimi, così come i carpelli che risultano separati fra di loro e completamente nascosti nella coppa ricettacolare. Fagiolo - I sepali sono cinque, saldati assieme a , formare un calice campanulato e irregolare. Anche la corolla è fortemente irregolare; essa è formata da cinque petali bianchi, fra i quali se ne distinguono uno grande e diritto detto vessillo, due laterali uguali e più o meno orizzontali, detti ali e infine altri due parzialmente saldati a formare la cosiddetta carena, nella . quale sono contenuti stami e pistillo.
Gli stami sono dieci, nove riuniti in un fascetto e l'ultimo libero. Il pistillo è piuttosto piccolo, stretto e allungato; alla sua formazione partecipa un solo carpello. Tulipano - Calice e corolla sono formati ognuno da tre petali identici o quasi per forma e per colore. Gli stami sono sei con filamento un po' dilatato alla base. Il pistillo, evidente anche in questo caso, è allungato, a sezione triangolare, privo di stilo e con stimma a tre lobi. Alla sua formazione partecipano tre carpelli saldati assieme.

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