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LE PIANTE A SEME:GIMNOSPERMEGimnosperme : da gymnos = nudo e sperma = seme.Il termine si riferisce alla natura esposta dei semi i quali vengono prodotti su sporofilli o strutture simili che non sono racchiusi da frutti come avviene nelle Angiosperme.Gli sporofilli che producono semi nello sporofito sono disposti a spirale in strobili (coni ovulati) che si sviluppano contemporaneamente a coni pi piccoli che producono granuli pollinici. Il gametofito femminile prodotto allinterno dellovulo che a sua volta contiene la nucella (o nocella).La nocella stessa racchiusa da pi strati di un tessuto diploide che costituiscono un integumento, che diventa rivestimento del seme dopo che avvenuta la fecondazione e lo sviluppo di un embrione.

Sono presenti quattro Phyla viventiPhylum Pinophyta- ConiferePiniRappresenta il pi grande genere di conifere con circa 100 specie viventi.Comprende organismi viventi pi antichi del mondo (Pinus ristata); alcuni alberi hanno circa 4600 anni.Struttura e funzioneLe foglie dei pini sono aghiformi e raggruppate in mazzetti ognuno contenente da due a 5 aghi.Ciascun gruppo (fascetto) forma un cerchio che tiene insieme le foglie

Sezione trasversale di un fascio di agli di pino che mostra come gli aghi formino una coronaLipoderma il tessuto localizzato sotto lepidermide che consiste da uno a diversi strati di cellule a parete ispessita. Lepidermide ricoperta da una spessa cuticola.Gli stomi invece di essere sulla superficie sono infossati.Le cellule del mesofillo non hanno gli spazi aeriferi tipici del tessuto spugnoso delle foglie delle Angiosperme.I canali resiniferi si sviluppano nel mesofillo.La resina antisettica ed un deterrente.

Sezione trasversale di un fusto di pino Il cilindro centrale del fusto quasi sempre una eustele caratterizzata da un anello di fasci di xilema e floema disposti intorno ad un midollo.Molti legni variano considerevolmente in durezza.Molti legni di gimnosperme sono costituiti fondamentalmente da tracheidi.Non vi sono vasi n fibre e pertanto il legno delle conifere definito legno soffice.In Sequoia sempervirens (sequoia gigante) la corteccia pu essere larga fino 60 cm. Le cellule compagne sono assenti nel floema e sono sostituite dalle cellule albuminose con funzione analoga.Funghi micorrizici sono in simbiosi con radici di molte conifere.RiproduzioneVengono prodotti due tipi di spore:I coni microsporangiati (coni maschili) che consistono di foglie particolari, i microsporofilli. Si sviluppano all estremit dei rami inferiori.I microporangi si sviluppano in coppia verso la base dei microsporofilli.

Un gruppo di coni microspongiati di pinoNel miscrosporangio ciascun microsporocita subisce meiosi producendo 4 miscrospore aploidi, ognuna delle quali svilupper un granulo pollinico.

Il granulo pollinico consiste di 4 cellule e due espansioni alari che gli forniscono galleggiabilit nellaria per poter essere trasportato dal vento.Le megaspore sono prodotte allinterno di sporangi localizzati allinterno di ovuli alla base delle squame ovulari dei coni. I coni ovulati (strobili femminili) sono molto pi grandi dei coni microsporangiati.

Ciascun ovulo ha allinterno un megasporangio con nocella ed un singolo megasporocito. Il megasporocito racchiuso da uno spesso integumento stratificato che presenta un canale o poro chiamato micropilo. Uno degli strati dellintegumento diventa il rivestimento del seme. Il singolo megasporocito subisce meiosi producendo 4 megaspore, 3 delle quali degenerano.La restante si sviluppa in gametofito femminile.Quando lo sviluppo del gametofito quasi terminato si differenziano da 2 a 6 archegoni verso il micropilo.Ciascun archegonio contiene una cellula uovo.

Durante la primavera le squame dei coni femminili si allargano permettendo ai granuli pollinici trasportati dal vento di essere inglobati dalle gocce appiccicose di fluido prodotte dal micropilo.Dopo limpollinazione le squame concrescono proteggendo lovulo in via di sviluppo.Il polline poi attratto nella nocella.Il granulo pollinico (gametofito maschile immaturo) produce un tubetto pollinico che permette il passaggio fino agli archegoni.Mentre il tubetto pollinico in via di sviluppo entrano 2 delle 4 cellule originali del granulo pollinico.Una di queste, la cellula generativa, si divide e forma la cellula sterile e la cellula spermatogena.La cellula spermatogena si divide ancora e produce 2 gameti maschili o nuclei spermatici.

A 15 mesi dallimpollinazione la punta del tubetto pollinico raggiunge larchegonio e scarica il suo contenuto.

Cos un nucleo spermatico si unisce con la cellula uovo e forma lo zigote. Poliembrionia: si verifica quando i nuclei spermatici di altri granuli pollinici si fondono con cellule uovo di altri archegoni e ciascuno zigote inizia a svilupparsi in un embrione.

Uno degli strati degli integumenti indurisce e diventa il tegumento del seme. Un sottile strato membranoso della squama diventa lala di ciascun seme permettendone la dispersione.In alcune specie (Pinus contorta, P. Banksiana) i coni restano sullalbero fino a quando non si verifica un incendio o si aprono con let.

Ciclo vitale di un PinoAlcune specie come Taxus e Podocarpus producono ovuli allapice di corte gemme ascellari, ricoperti da uno strato carnoso chiamato arillo.I semi con i loro arilli carnosi sono prodotti solo su piante femminili, mentre i coni microsporangiati sono prodotti solo su piante maschili.

Semi di TaxusSemi di PodocarpusGinkgo (albero capelvenere)Solo una specie vivente.Foglie incise, ampie e a forma di ventaglio.Foglie prodotte a spirale su corti rami a crescita lenta.Non hanno nessuna nervatura centrale prominente.Sottili nervature si ramificano dicotomicamente. una specie dioica con un ciclo vitale simile a quello dei pini.Phylum Ginkgophyta

Ginkgo biloba con foglie prossime alla cadutaSemi e foglieStrobili maschiliCicadaceae Rappresentano una via di mezzo tra alberi di felce e una palma.Piante a crescita lenta, tipiche delle aree tropicali e subtropicali, presentano fusti non ramificati.Corona di grandi foglie pennate. Molte delle 100 specie viventi sono in via di estinzione.Phylum CycadophytaCiclo vitale simile a quello delle conifere.Limpollinazione generalmente determinata da coleotteri invece che dal vento.Sono specie dioiche e gli strobili maschili e femminili di alcune specie sono molto vistosi (lunghi circa 1 metro e sui 220Kg).GnetofiteUniche tra le gimnosperme per avere vasi nello xilema. rappresentato da 3 generi.Pi della met delle 70 specie conosciute sono incluse nel genere Ephedra, arbusti tipici delle regioni secche sudoccidentali e settentrionali dellAmerica.Gli strobili maschili e femminili possono essere prodotti sulla stessa pianta o su piante diverse a seconda della specie. Phylum Gnetophyta

Ephedra Strobilio maschileStrobilio femminileLa maggior parte delle restanti specie appartengono al genere Gnetum.Si trovano nei tropiciMolte hanno foglie palmate simili a quelle di Angiosperme.

Terzo genere, Welwitschia,comprende una sola specie.Confinato ai deserti temperati dellAfrica sudoccidentale.Media annuale di pioggia di solo 2.5 cm.Piante con fotosintesi CAM, con stomi aperti durante la notte.Il fusto appare di poco dal suolo, e hanno un diametro di 1 metro.Durante il loro ciclo vitale producono solo due foglie, larghe e nsatriformi.

Pianta dioica con strobili maschili e femminili prodotti sullasse che emerge allascella delle foglie.Rilevanza delle Gimnosperme per luomoConifereFonte alimentare: gli indiani dAmerica utilizzavano come cibo il floema, che contiene molti zuccheri, i germogli ricchi di vitamina C ed i semi, tutti eduli. In Italia i semi di Pinus pinea (pinoli) vengono usati per torte, minestre, zuppe.Legno utilizzato per casse, box, fiammiferi, mobili, pavimenti e pannelli (Pinus strobus) Resina: combinazione di trementina (solvente liquido) e acido resinico (una forma solida di resina).Ambra: miscela di resina chiamata anche dammara ottenuta dal genere Agathis.

Le tracheidi di Picea hanno un ispessimento spiralato sulla parete interna. Sono utilizzate per produrre un legno con una risonanza ideale per strumenti musicali con una tavola armonica.

Un violino con tavola armonica di Picea rubens Produzione di cellulosaSpecie da ornamento come alberi di Natale.Genere Taxus: il tassolo ottenuto dalla corteccia di questo albero impiegato in campo farmaceutico come antitumorale.Altre GimnospermeI semi di Ginkgo sono eduliEphedra I fusti sono utilizzati per fare il T dei Mormoni; il farmaco efedrina, usato nel trattamento di asma e problemi respiratori, ancora estratto da una specie cinese.I cinesi utilizzavano lefedrina pi di 4700 anni fa.