Le piante sono organismi viventi con cicli di riproduzione complessi ed anche un po’ bizzarri che possono avvenire senza fecondazione o in maniera vegetativa. Questi esseri così fondamentali e tanto presenti nella nostra vita, hanno organi di riproduzione ed un affascinante ciclo di vita per tutti gli amanti della natura.
Come si riproducono le piante? Le piante si possono riprodurre in diversi modi: tramite la riproduzione asessuale o vegetativa, oppure tramite la riproduzione sessuale.
Riproduzione asessuale o vegetativa
La riproduzione asessuale avviene quando una pianta si riproduce per distacco di una sua piccola parte, senza che avvenga una fecondazione. Alcune formano gemme che diventano nuove piante, altre come le fragole mandano fuori propaggini su cui crescono nuove piante.
I bulbi formano nuovi bulbi e le patate crescono sui tuberi della radice della pianta dell’anno precedente. Per altre piante ancora occorre un germoglio. Tutti questi sono modi di riproduzione vegetativa o asessuale. Alcune piante capaci di riprodursi asessualmente producono anche semi, altre non ne sono più in grado.
Alcuni tipi di piante si riproducono per mezzo di spore, piccole cellule specializzate che si separano dalla pianta e sono in grado di sopravvivere al freddo e alla siccità. Quando le condizioni esterne lo permettono, le spore germinano e crescono.
Vediamo meglio i diversi modi in cui le piante possono riprodursi asessualmente.
- Propagazione vegetativa: in cui una parte della pianta madre, come un ramo o una radice, si sviluppa in una nuova pianta indipendente. Ad esempio molte piante possono essere propagate tramite talee, talee fogliari o divisione di rizomi.
- Bulbilli o gemme: alcune piante producono piccoli organi specializzati chiamati bulbilli o gemme, che possono staccarsi dalla pianta madre e svilupparsi in nuove piante.
- Rizomi: alcune piante hanno rizomi sotterranei che crescono lateralmente producendo nuove piante identiche.
- Stoloni: alcune piante producono stoloni, che sono steli orizzontali che crescono sulla superficie del terreno e possono radicare e svilupparsi in nuove piante.
- Propagazione vegetativa artificiale: gli agricoltori e i giardinieri possono utilizzare tecniche come l’innesto e l’incisione per produrre nuove piante a partire da parti di piante esistenti.
Riproduzione sessuale
La riproduzione sessuale delle piante si verifica quando un fiore viene impollinato, cioè i grani di polline o cellule maschili che si trovano negli stami, fecondano gli ovuli o cellule femminili che sono nell’ovario penetrando attraverso lo stigma. Le cellule fecondate formano un embrione, o plantula, mentre l’ovulo che le circonda si ingrossa accumulando delle riserve e sviluppa una robusta copertura esterna, diventando un seme.
Quando il nuovo seme sarà a contatto con l’umidità e la temperatura del suolo, germinerà ed inizierà a sviluppare una nuova pianta. Alcuni semi perdono la capacità di germinare in pochi giorni, altri la conservano per 15 anni se tenuti al fresco e all’asciutto, altri ancora anche per 150 anni.
Il vantaggio della riproduzione sessuale è che ogni nuovo individuo vegetale eredita i caratteri dei due genitori, la specie cioè varia di più ed ha maggiori probabilità di sopravvivere. Alcune piante superiori, come l’agrifoglio e il salice, hanno i fiori maschili e quelli femminili su piante separate, ma in genere i fiori contengono sia l’ovario che gli stami portatori di polline.
Come avviene l’impollinazione?
Per le piante, il fatto di essere ferme nel terreno è un problema serio per la riproduzione. Per compensare questa immobilità ogni pianta, ma in particolare i fiori, ha sviluppato vari meccanismi per garantire l’impollinazione.
Alcune piante, come per esempio il mais, sono impollinate dal vento. Altre invece hanno sviluppato colori, forme e profumi nei fiori per attirare dei visitatori molto speciali, gli impollinatori, che trasportano il polline verso altri fiori e li fecondano.
Alcuni fiori fanno affidamento sugli insetti, come le api, le farfalle, le vespe, le zanzare; altri sugli uccelli come il colibrì o piccoli mammiferi come i pipistrelli, che vanno alla ricerca di nettare.
Quando questi piccoli visitatori atterrano sul fiore e il polline degli stami si attacca al loro corpo. Volando verso un altro fiore, alcuni dei piccoli granuli di polline cadono o si attaccano allo stigma del nuovo fiore e lo fecondano.
Molte piante hanno fiori ermafroditi, perché contengono sia gli stami (la parte maschile) che i pistilli (la parte femminile). In una stessa pianta ci possono essere fiori maschili e fiori femminili.
I meccanismi dell’impollinazione sono comunque molto complessi, per esempio la pianta di avocado e molte altre hanno bisogno di impollinazione incrociata, perché i loro fiori non si possono impollinare con il polline della stesso fiore per autofecondazione. Per evitare che succeda, i fiori femminili si aprono in determinati momenti e quelli maschili in momenti diversi.
Quali sono i vantaggi della riproduzione sessuale per le piante?
La riproduzione sessuale offre diversi vantaggi alle piante:
Variabilità genetica
La riproduzione sessuale combina il materiale genetico proveniente da due genitori diversi, che possono avere combinazioni genetiche uniche. Ciò porta a una maggiore diversità genetica nella progenie rispetto alla riproduzione asessuata.
La variabilità genetica è importante perché consente alle piante di adattarsi a cambiamenti ambientali, come nuove malattie o predatori, e di sopravvivere in condizioni sfavorevoli.
Rigenerazione
La riproduzione sessuale permette alle piante di rigenerarsi attraverso la produzione di semi. I semi sono strutture resistenti che possono sopravvivere a periodi di stress ambientale e possono essere dispersi per colonizzare nuovi territori.
I semi possono rimanere in uno stato di inattività per lunghi periodi di tempo, aspettando le condizioni ambientali favorevoli per germogliare.
Adattamento evolutivo
La variabilità genetica generata dalla riproduzione sessuale fornisce il materiale di base per l’evoluzione delle piante. Attraverso il processo di selezione naturale, le piante con caratteristiche genetiche vantaggiose possono avere una maggiore probabilità di sopravvivere e riprodursi, trasmettendo i loro geni alle generazioni future. Questo consente alle piante di adattarsi a nuove sfide ambientali e di evolversi nel corso del tempo.
Eliminazione di difetti genetici
La riproduzione sessuale può contribuire a eliminare difetti genetici dannosi. Poiché il materiale genetico proviene da due genitori diversi, ciò aumenta le possibilità che i difetti genetici presenti in uno dei genitori vengano compensati dai geni sani dell’altro genitore. Questo processo, noto come ricombinazione genetica, può favorire la produzione di progenie più robuste e adattabili.
Interazione con organismi mutualistici
La riproduzione sessuale consente alle piante di interagire con organismi mutualistici, come insetti impollinatori. Gli insetti che visitano i fiori per nutrirsi del polline e del nettare facilitano il trasferimento del polline tra i fiori, consentendo la fecondazione e la produzione di semi.
Queste interazioni mutualistiche possono essere vantaggiose sia per le piante che per gli insetti, creando relazioni simbiotiche benefiche.
In generale quindi la riproduzione sessuale offre alle piante una maggiore flessibilità e possibilità di adattamento rispetto alla riproduzione asessuata, consentendo loro di affrontare una maggiore diversità di condizioni ambientali e sfide evolutive.
Esempi di piante che si riproducono sessualmente
Ci sono numerosi esempi di piante che si riproducono sessualmente, vediamone alcune fra le più comuni che sicuramente tutti conoscono.
- Le rose sono piante ornamentali che si riproducono sessualmente attraverso fiori vistosi. I fiori producono polline e contengono gli ovuli, che vengono fecondati per formare i semi.
- Il mais è una pianta cerealicola che si riproduce sessualmente attraverso fiori separati che producono il polline maschile e gli ovuli femminili. Il polline viene trasferito dal vento o dagli insetti per fecondare gli ovuli e formare le pannocchie di mais.
- Le mele sono piante da frutto che si riproducono sessualmente. I fiori del melo producono polline che viene trasferito dagli insetti impollinatori agli ovuli femminili nell’ovario del fiore. Questo processo di fecondazione dà origine ai semi all’interno del frutto.
- I girasoli sono piante che si riproducono sessualmente attraverso grandi fiori gialli. Il fiore contiene sia gli organi maschili (stami che producono il polline) che quelli femminili (ovario con gli ovuli). Gli insetti come le api trasferiscono il polline dagli stami agli ovuli per la fecondazione.
- I fagioli sono leguminose che si riproducono sessualmente. I fiori producono polline e contengono l’ovario che contiene gli ovuli. Gli insetti o il vento facilitano il trasferimento del polline agli ovuli, dando origine ai baccelli di fagioli.
Questi sono solo alcuni esempi, ma molte altre piante, inclusi alberi, arbusti, fiori e piante erbacee, si riproducono sessualmente attraverso fiori e gameti maschili e femminili.