Plantae
Un vegetale è un organismo autotrofo che ha la straordinaria capacità di utilizzare elementi molto semplici come luce, acqua e anidride carbonica per fabbricare quei composti, gli zuccheri, che vengono utilizzati sia come fonte di energia sia per costruire i suoi stessi tessuti.
Appartengono a questa categoria gli organismi più diversi, dalle alghe unicellulari alle alte sequoie, dalle fronde lunghe più di 10 metri del' fucus alle eleganti orchidee. E' un mondo straordinario quello dei vegetali per la molteplicità di forme e di adattamenti ai vari ambienti (terrestri e acquatici)... ma in questo, le piante offrono le maggiori sorprese. Ma parlare di vegetale non è parlare di pianta? In realtà no. Solitamente col termine pianta si identificano varie categorie di vegetali aventi le seguenti caratteristiche:
- organismi terrestri o acquatici (per riadattamento evolutivo)
- organismi pluricellulari;
- costituiti da cellule eucariote;
- fotoautotrofi (tramite il processo di fotosintesi clorofilliana), con numerose eccezioni;
- possiedo pareti cellulari costituite in buona parte da cellulosa;
- hanno una struttura più o meno complessa costituita da tessuti e apparati specializzati.
ovviamente si sono citati solo alcuni dei caratteri, quelli più rappresentativi.... ma la varietà biologica è così vasta che non sono rare le eccezioni.
Giusto per citarne una...
esiste una pianta che non possiede foglie, il suo colore è giallo-arancio, non possiede radici (se non agli stadi iniziali del suo sviluppo) e non contiene clorofilla... è la Cuscuta. questo genere di piante vivono a spese di altre, parassitando i loro fusti ed assorbendone le sostanze nutritine! questo tipo di comportamento non è insolito e si ripresenta spesso in natura.
Esiste tuttavia una gruppo di piante che non rientrano pienamente tra le caratteristiche sopra citate: le briofite, i cui maggiori rappresentanti sono i muschi. Queste piccole piante dall'aspetto gracile e insignificante sono in realtà le progenitrici di tutte le piante superiori. Esse infatti discendono da antiche alghe che, trovandosi al limite della marea di antiche coste, si sono viste costrette a sviluppare sistemi di sopravvivenza per resistere all'essiccazione dei loro tessuti ed è così che, con l'evoluzione, si sono sviluppati vegetali con una cuticola cerosa a difesa di quelle cellule che sono a contatto diretto con l'aria; così, questi vegetali, ebbero la possibilità di vivere per un certo periodo fuori dall'elemento liquido senza interrompere l'attività metabolica e morire.
Come siano andate esattamente le cose non si sa con certezza, vista anche la difficoltà di reperire reperti fossili di piante dell'epoca così effimere come i muschi. Ciò nonostante probabilmente le cose andarono così:
Le prime briofite dovevano apparire come le attuali epatiche, ossia costituite da corpi tallosi (cioè con cellule pressoché tutte uguali e senza una vera specializzazione) che si sviluppavano orizzontalmente sulle rocce innalzandosi per pochissimi centimetri solo al momento della riproduzione. Questo tipo di briofite sono estremamente legate agli ambienti umidi e ombrosi. Già poche ore al sole o un drastico abbassamento di umidità possono determinarne la disidratazione e la morte.
Il passo successivo sono stati i muschi veri e propri.
Questi sono più complessi delle epatiche ma rimangono comunque legati agli ambienti umidi, soprattutto nel periodo della riproduzione. Buona parte di questi appaiono come alberelli in miniatura con foglioline di varie forme e un fusticino che si può elevare anche per alcuni decimetri da terra. In realtà, anche queste piantine non posseggono dei veri tessuti come le radici ma dei rizoidi (cioè simile a radice) che hanno il compito di fissare la pianta al substrato e di trattenere l'acqua come una spugna. Essi però, non hanno una vera funzione di assorbimento; infatti, l'assorbimento dell'acqua e delle sostanze nutritive, viene effettuato da tutte le parti della pianta (comprese le foglioline) che, come una spugna, assorbono e immagazzinano all'interno delle cellule l'acqua e i sali minerali necessari ai vari processi vitali. Così come sono rapide ad assorbire altrettanto lo sono nel perdere acqua; per ovviare a ciò, molte specie hanno escogitato trucchi più o meno elaborati per trattenere il più a lungo possibile l'acqua. Uno tra questi è acquisire una forma semisferica o a cuscinetto così da aumentare il volume della massa vegetale a parità di superficie. Nonostante questo apparente tallone d'Achille, i muschi sono tra gli organismi più resistenti e tenaci che si possono trovare. Infatti, possono colonizzare gli ambienti più diversi e più difficili, dove le piante superiori non sarebbero minimamente in grado di vivere; ad esempio in zone molto aride (a patto che di tanto in tanto si verifichi una condizione di elevata umidità per la riproduzione), le cime fredde e aride di una montagna, i suoli poveri e acidi di una torbiera, la superficie di una roccia…
L'evoluzione, tuttavia, non era neanche all'inizio delle più grandi conquiste che avrebbero caratterizzato le ere future! Le briofite si svilupparono in organismi più complessi e sempre meno legati ad ambienti umidi: le felci. le felci, più correttamente pteridofite, dominarono il pianeta per decine di milioni di anni; l'età d'oro si colloca nel carbonifero. in questo periodo si svilupparono gigantesche foreste, con alberi alti anche 30-40 metri, presumibilmente ogni habitat della Terra fu colonizzato dalle piante! cosa determinò questa straordinaria diffusione? sicuramente un clima caldo ed umido ma anche notevoli miglioramenti nella fisiologia delle stesse piante. infatti si svilupparono cellule specializzate in funzioni diverse (fotosintesi, assorbimento, riproduzione ecc) che si organizzarono in tessuti ed organi: tra questi i più importanti furono i tessuti vascolari e di sostegno.
Ciò rese possibile alle piante di cresce e ampliare le loro fronde come mai accadde prima di allora. svilupparono fusti legnosi che rese più forti e robusti i loro sostegni e produssero una cuticola cerosa sulle foglie che impediva le perdita di acqua. Ma nonostante tutte queste nuove conquiste, le pteridofite erano ancora legate irreversibilmente all'acqua per la riproduzione. infatti, per permettere ai gameti maschili flagellati di raggiungere la cellula uovo è necessario che sia presente un velo di acqua che metta in comunicazione gli organi maschili con quelli femminili. perciò, anche se esistono felci che vivono in ambienti aridi, in un certo momento del loro ciclo vitale è cruciale che vi sia un periodo, seppur breve, che permetta la formazione di un velo di acqua.
fu questa debolezza, che le accomuna alle briofite, che rese le pteridofite, ad un certo punto, molto sensibili ai cambiamenti climatici che si svilupparono alla fine del carbonifero. infatti il clima cambio, divenne più arido e ciò causò una vasta estinzione di habitat e specie che furono soppiantate da una nuova categoria di piante, più moderne e più efficienti: le gimnosperme. oggigiorno i maggiori rappresentanti delle gimnosperme sono pini ed abeti (conifere in generale) ma 200-300 milioni di anni fa le cose erano molto diverse... durante il carbonifero si evolvettero una nuova categoria di piante che produceva assieme.