GIMNOSPERMEGIMNOSPERMEGIMNOSPERMEGIMNOSPERME

GIMNOSPERMEGIMNOSPERME

Spermatofite(piante che producono seme)

Gimnosperme significa “seme nudo”

Angiosperme seme racchiuso nel frutto

GIMNOSPERMEGIMNOSPERME

Caratteristiche riproduttive Gimnosperme

SEME

i iseme gimnosperme seme angiosperme

SEME

Struttura del seme:

- tegumento esterno: può essere anche duroe resistente (difesa meccanica)e resistente (difesa meccanica)

- embrione (2n)

d i i i i- endosperma primario: sostanze nutritive

Durante il processo di maturazione del seme gli scambi trofici con il vecchioDurante il processo di maturazione del seme, gli scambi trofici con il vecchiosporofito, rimangono intensi.

FOGLIA

Caratteristiche STRUTTURALI ed ANATOMICHE nelle Gimnosperme

FOGLIA

La forma e le dimensioni delle fogliesono molto diverse nei vari taxa

FOGLIA L’anatomia della foglia è molto caratteristica, specialmente nellefoglie aghiforme che si caratterizzano per una serie diaccorgimenti adattativi xeromorfi

xilema floemaendoder

canali resiniferi

stomi Epidmesofillo

• epidermide con cuticola spessa• stomi infossati in cavità riempite da materiale ceroso

fill l filli ll l fitt t ti t li i if i• mesofillo clorofilliano con cellule fittamente stipate e canali resiniferi • sistema di conduzione costituito da una sola nervatura (foglie uninervie)

FUSTO

St tt i i t l St tt d i t tt ifStruttura primaria: eustele Struttura secondaria: struttura uniformeper presenza di sole fibrotracheidi(legno omoxilo)

i id id i i l ll di f iDa esterno verso interno: epidermide, ristretta zona corticale, anello di fascicollaterali aperti (fibre sclerenchimatiche, floema, xilema), midollo sviluppato.I fasci sono separati gli uni dagli altri da parenchima midollare.

(L’eustele è tipica dell’accrescimento primario delle Gimnosperme e Dicotiledoni).

FUSTO

raggi midollari (uniseriati - unica fila di

cellule sovrapposte)

legno primaverile

pp )

legno estivo

IL LEGNO

Fibro-TRACHEIDI apertura

Nelle Gimnosperme lo xilema secondario è costituito quasi esclusivamente dafibrotracheidi areolate (elementi conduttori con anche funzione di sostegno).

Fibrotracheidi con punteggiature che appaiono come dischetti disposti in filelongitudinali forniti di una apertura concentricalongitudinali, forniti di una apertura concentrica.

MODALITA’ DI CRESCITA

Tutte le Gimnosperme sono piantelegnose con portamento arboreo.

ll f i i i i i f iNelle forme più primitive, i fusti sonocolonnari indivisi; nei taxa più evoluti sihanno fusti con accrescimentoprevalentemente monopodiale, ma nonmancano anche esempi conaccrescimento simpodiale.p

MODALITA’ DI CRESCITA

Le Gimnosperme sono piante dioiche

STRUTTURE RIPRODUTTIVE ♂

microspora (n)microsporofillomicrosporofillo con con

microsporangiomicrosporangio

p ( )

sspermatozoidipermatozoidi (n)(n)

gametofito gametofito ♂♂ (n)(n)

sporofito (2n) macrosporofillo con macrosporangio

n

macrospora (n)p ( )gametofito gametofito ♀♀ (n)(n)

oosferaoosfera (n)(n)Selaginella (Pteridofite)

Le Gimnosperme sono piante dioiche

STRUTTURE RIPRODUTTIVE ♂Microsporofilli squamiformi riunitiin strobili (cono).

Microsporofilli portano sacchepolliniche (microsporangi o -oteci)

Nelle sacche polliniche per meiosisi formano granuli di polline (n),cioè microspore contenentipgametofito ♂ che produce gametimaschili

STRUTTURE RIPRODUTTIVE ♀

Macrosporofilli isolati o riuniti in strobili

Macrosporofilli portano ovuli( i t i)(macrosporangi o macrosporoteci)in posizione laterale (es. Cycas), oventrale in strobili (es. Pinus).

Negli ovuli per meiosi si formano lecellule madri (n), cioè le( )macrospore contenenti il gametofito♀ che produce i gameti femminili

STRUTTURE RIPRODUTTIVE ♀

Macrosporofilli isolati o riuniti in strobili

Macrosporofilli portano ovuli( i t i)(macrosporangi o macrosporoteci)in posizione laterale (es. Cycas), oventrale in strobili (es. Pinus).

Negli ovuli per meiosi si formano lecellule madri (n), cioè le

strobilo femminile maturo

( )macrospore contenenti il gametofito♀ che produce i gameti femminili

maturo

STRUTTURE RIPRODUTTIVE

CICLO DELLE GIMNOSPERME

(microspora)

♀♀

Ci l l di l bi t fit (2 ) l t fit ( )

♂Ciclo aplo-diplobionte: sporofito (2n) prevale su gametofito (n)

Alternanza di generazione mascherata perché gametofiti molto piccoli, costituiti dapoche cellule e contenuti in spore:poche cellule e contenuti in spore:microspore (granulo pollinico) ♂macrospore o megaspore (cellule madri) ♂

SistematicaSistematicaSistematicaSistematica

Le Gymnospermae sono derivate dalle Progymnospermae, con 2 linee di sviluppoben separate :ben separate :- Cycadophytina con foglie pennate- Coniferophytina a foglie aghiformi e dicotomiche

1 - Sottodivisione Cycadophytina

Cl. Cycadopsida* Fam. Cycadaceae

Cl. Gnetopsida Fam. GnetaceaeFam. EphedraceaeFam. Welwitschiaceae

2 Suddivisione Coniferophytina2 - Suddivisione Coniferophytina

Cl. Gynkgopsida* Fam. Gynkgoaceae* classi più primitive

* classi presenti in Italia

Cl. Coniferopsida Fam. PinaceaeFam. CupressaceaeFam. CupressaceaeFam. TaxodiaceaFam. TaxaceaeFam AraucariaceaeFam. Araucariaceae

Classe Cycadopsida

1 - Sottodivisione Cycadophytina

Fam. Cycadaceaey p

Classe primitiva delle Gymnosperme in cui la fecondazione avviene per mezzo dispermi cigliati che nuotano in un liquido segreto dall’ovulo. La fecondazione è

Fam. Cycadaceae

ancora legata alla presenza dell’acqua, anche se minimamente.

Cycas revolutaCycas revoluta

1 - Sottodivisione CycadophytinaClasse Gnetopsida - Fam. Gnetaceae, Ephedraceae, WelwitschiaceaeLe strutture riproduttive sono strobili provvisti di brattee protettive che simulano ilperianzio del fiore delle Angiosperme. Per questo carattere, e per la presenza dielementi del legno simili alle Angiosperme le Gnetopsida sono considerate daelementi del legno simili alle Angiosperme, le Gnetopsida sono considerate daalcuni come la classe di passaggio fra le Gimnosperme e le Angiosperme.

F i li G t Famiglia Ephedraceae

Le specie di Gnetum sono in maggioranza

Famiglia Gnetaceae

Le specie di Ephedra sono cespugli della zona

Famiglia Ephedraceae

sono in maggioranza lianose delle foreste

pluviali tropicali

p gmediterranea di regioni asiatiche e americane

Famiglia Welwitschiaceae

Welwitschia mirabilis presenta molte peculiarità:• radice a fittone molto profonda che si espande in orizzontale• due foglie lunghe fino a cinque metri e adagiate sul terreno.• infiorescenza simile ad una pigna, simile alle conifere

i l l ità ( h lt 2000 i) f il i t• eccezionale longevità (anche oltre 2000 anni) - fossile vivente.

W. mirabilis è tipica del deserto delW. mirabilis è tipica del deserto delNamib e il suo areale si estende deisemideserti costieri dell’Africameridionale e dell’Angolameridionale e dell Angola

2 - Sottodivisione Coniferophytina

Classe GinkgopsidaClasse Ginkgopsida

Famiglia Ginkgoaceae (Unica famiglia rappresentata da 1 sola specie vivente)

Classe primitiva delle Gymnosperme costituita da alberi dioici. Negli individui ♂ imicrosporofilli sono disposti in spighe amentiformi e ogni microsporofillo presenta

♀all’apice 2 sacche polliniche. Gli individui ♀ presentano più macrosporofilli,ognuno dei quali porta all’apice 2 ovuli. Fecondazione con spermatozoidi.

Semeavvolto daavvolto dainvolucrocarnoso

Ginkgo biloba

2 - Sottodivisione Coniferophytina

Cl. Coniferopsidap

Famiglia Pinaceae

Famiglia Pinaceae

Foglie aghiformi isolate o raggruppati in ciuffi

Strobili lignificati con 2 semi per ogni squamaovulifera

Famiglia Pinaceae

Pinus pinea (Pino domestico, Pino da pinoli)(Pino domestico, Pino da pinoli)

Chioma a forma di ombrello

Foglie in gruppi di 2

Coni grandi, ovali e simmetricig ,costituiti da squame con sporgenza

Dune macchie e pendii aridiDune, macchie e pendii aridi

Famiglia Pinaceae

Abies alba (Abete bianco)

Aghi smarginati all’apice g g pdisposti su 2 file

Coni eretti

Aghi solitari

tronchi giovanili grigiastri con vescicoleg g

Boschi montani, fascia del faggio

Famiglia Pinaceae

Picea excelsa (P. abies) (Abete rosso, Peccio)

Aghi solitari quadrangolarig q g

Rami giovani bruno-rossicci

Coni femminili penduliConi femminili penduli

Corteccia bruno-ruggine liscia

Foreste subalpineForeste subalpine

Famiglia Pinaceae

Cedrus atlantica (Cedro dell’Atlante)

Forma conica con rami ascendenti

Infiorescenze ♀ rimangono eretteanche dopo l’impollinazione.

Cresce sui monti dell’Africadell Africa

settentrionale

Famiglia Pinaceae

Larix decidua (Larice)

Unica conifera spontanea in Europacaducifoglie

Coni ♂ globosi

Coni ♀ con squame larghe eConi ♀ con squame larghe erotondeggianti

B hi i b l i iBoschi montani e subalpini

Famiglia Cupressaceae

Famiglia Cupressaceae

Cupressus sempervirens(Cipresso)

Coni ♀ globosi con squame pentagonali piatte

Coni ♂ piccoli, terminali

Foglie squamiformi lunghe 1mm

Originario della Grecia e Creta

Famiglia Cupressaceae Aghi acuminati in verticilli di 3

Juniperus communis (Gi )

Aghi con una sola striscia pallida sulla superficiesuperiore, grigio-verdi inferiormente

(Ginepro comune) Coni maschili solitari

Coni femminili prima verdi, poi bluastri

Pascoli e boschi aridi

Famiglia Taxodiaceae

Caratterizzata da coni femminili legnosi con 2-9 semiper ciascuna squama, coni maschili piccoli con squame aper ciascuna squama, coni maschili piccoli con squame aspirale aghi a spirale, dioici.

Distribuzione Asia e America

Famiglia Taxodiaceae

Sequoia sempervirens(Sequoia di California)

Può raggiungere i 112 m dialtezza e vivere più di 1000panni!

Chioma colonnare con lunghii irami patenti

Foglie piatte disposte su due filee lesiniformie lesiniformi

Coni ♂ terminali, coni ♀ consquame alateq

Corteccia spugnosa edingrossata alla base

Famiglia Taxodiaceae

Taxodium distichum (Cipresso calvo)

Radici respiratorie(pneumatodi) che(p )sporgono sopra illivello dell’acqua

F li d h iFoglie caduche, inautunno perde ramiinteri laterali

Aghi piatti, distici

Coni ♂ in gruppetti,♂ g pp ,coni ♀ solitari.

Famiglia Araucariaceae (presente solo nell’emisfero australe)

Strobili lignificati formati da squame copritrici e ovulifere monospermeg q p p

Araucaria excelsaexcelsa

Famiglia Taxaceae

Taxus baccata (Tasso)

Tronco rossastro scuro

Coni ♂ con squame appiattiteConi ♂ con squame appiattite

Coni ♀ con 1 seme, circondati a maturitàda una squama carnosa (arillo) rossa

Faggete preferibilmente

calcaree