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BRIOFITE - Coggle Diagram
BRIOFITE
CARATTERISTICHE GENERALI
vita sulla terra 430 milioni di anni fa
- piante rudimentali con molti limiti, ma piccoli adattamenti per la vita terrestre in nicchie ecologiche peculiari
sono molto rudimentali ma con sistemi di adattamento: hanno bisogno di luce ed acqua, sali minerali per la perdita data la non immersione in acqua
- dopo briofite evoluzione dei diversi gruppi
- 3 gruppi: Epatiche, Antocerotiche, Muschi
- tappe essenziali dell evoluzione sono quelle delle piante ancestrali che hanno sentito esigenza di conquistare le terre emerse, le briofite sono quindi frutto di pluricellularità, una generazione sporofitica e la struttura della cuticola per impedire evaporazione di acqua
Vantaggi ambiente sub aereo:
- maggiore CO2
- maggiore luce
- mancanza di concorrenza
Problema:
approvvigionamento di acqua che è fattore necessario per la fotosintesi, quindi modifica del corpo
risoluzione problema acqua:
- primo punto: le prime piante cutinizzarono le pareti cellulari, con anche invenzione di sostanze idrofobe tipo cere per evitare la perdita di acqua. successivamente nascita di tessuti specializzati per la protezione: epidermide, rizoderma, endoderma, sughero
- secondo punto: non impedire gli scambi con l'esterno, con nel tempo strutture per regolare gli scambi gassosi, ossia gli stomi (rima stomatica con cellule della guardia), apertura e chiusura a seconda dell osmosi
- terzo punto: suddivisione dei compiti nella pianta. Le alghe con struttura a tallo in cui non vi è suddivisione dei compiti, piante terrestri hanno struttura a CORMO con organizzazione della pianta in radici fusto foglie che sono organi e tessuti differenziati morfologicametene e funzionalmetne
- quarto punto: cambiamento ciclo vitale e sistemi riproduttivi. sulle terre emerse la fase n rischiosa e vulnerabile a mutazioni quindi i gameti non potendo avere la parete spessa perché devono coniugarsi sono cellule a rischio di essiccamento. quyidni il gaemtofito nelle piante terrestri è obbligato a vivere in ambiente umido finché costituito da organismo indipendente dallo sporofito, che deve cresce appressato al suolo con portamento plafgiotropo. la diffusione tramite le spore avviene grazie alla parete impermeabile di SPOROPOLLENINA e sfruttano il vento per la diffusione. la diffusione per spore avvantaggia una maggiore elevazione, quindi sporofito ha pressione selettiva per avere un portamento orotropo
sporofito prevalente in piante tracheite, in briofite prevalenza di gametofito
AMBIENTE ACQUATICO
- uni pluri cellulari
- aggregati cellulari su 2 piani
- parete composta da ≠ polimeri
- organizzazione semplice tallo
- clorofilla A + altre clorofille
- ≠ divisioni cellulari - ficoplasto
- ciclo aplodiplonte, diplomate, aplodiplonte
AMBIENTE TERRESTRE
- solo pluricellulari
- aggregati su 3 piani
- parete composta da cellulosa
- organizzazione del corpo a crmo
- clorofilla A + B
- divisione cellulare per fragmoplasto
- ciclo aplodiplonte
- piccole piante fogliose o tallone che crescono il luoghi molto umidi
- prime piante terrestri
- sembrano cormofite ma mancano tessuti vascolari, quindi sono tallofite
- necessariamente legate ad ambienti umidi e riproduzione sessuale legata all acqua, con ciclo aplodiplonte
- assorbimento e trasporto di acqua per capillarità ed interessa tutta superficie della pianta
- uniche piante terrestri con fase vegetativa dominante GAMETOFITO
ALGHE
- molti tipi di cicli
- acquatiche e terrestri
- uni pluricellulari
- clorofille ≠
- spore senza sporopolleina
BRIOFITE
- ciclo aplodiplonte
- terrestri
- pluricellulari
- clorofilla A B
- spore con sporopolleina
MORFOLOGIA
- gametofito generazione dominante, molte briofite hanno gametofito TALLOSO SEMPLICE: struttura appiattita ramificata dicotomicamente senza suddivisione di strutture e di ruoli funzionali
- talli delle briofite sono corpi indifferenziati non suddivisi ne strutturalmente ne funzionalmente in radici fusto e foglie
- muschi ed alcune epatiche sonno FOGLIOSE: sono talli e si dividono in foglioline e fustini, le prime disposte radialmente, monostratitficate, espanse, con strutture mediane che ricordano nervature, rivestite da cuticola e stomi quasi assenti.
- attaccati al substrato con RIZOIDI: cellule ialine senza cloroplasti con funzione di ancoraggio, ma NON assorbimento
- muschi e alcune epatiche con cordoni centavi di cellule a funzione conduttrice: IDROIDI, cellule prive di protoplasma, allungate e pareti non significate. LEPTOIDI, cellule vive con nuclei degenerati e pareti trasversali con perforazioni. entrambi sono analoghi a xilema e fluoema, ma mancano di leggina
RIPRODUZIONE
SESSUALE
- implica produzione di ANTERIDI e ARCHEGONI spesso su gametofiti femminili e maschili separati
- ANTERIDI = gaetani maschili; ARCHEGONI = gametangi femminili (gametangi: cellule o strutture pluricellulari in cui si formano i gameti)
- nelle briofite ci sono strutture specializzate e protette con compito di produrre gameti e proteggerli fino a che non ci sono le condizioni adatte per la riproduzione
ANTERIDIO:
sferico o allungato, costituito da uno strato unicellulare protettivo con cellule spermatogene. ogni cellula spermatogena forma un singolo spermatozoide biflagellato. questo capace di nuotare in un film acquoso raggiunge archeggino che contiene la cellula uovo e si ha fecondazione
sono solitamente sulla parte alta del gametofito
ARCHEGONIO:
forma di fiasco con un collo ed una porzione slargata detta ventre in cui è presente la cellula uovo. le cellule centrali del collo a maturità si limano e riempiono il collo di flusso per permettere a spermatozoidi di raggiungere nuotando la cellula uovo localizzata nel ventre. cellula uovo fondata si forma lo zigote.
zigote rimane in archegonio, protetto e nutrito (matotrofia), dopo ripetute divisioni si ha embrione pluricellulare che da lo sporofito maturo
a maturità embrione sviluppa sporofito con piede connesso alla placenta del gametofito e dal piede si origina la seta e peduncolo e alla fine una capsula o sporangio
matottrofia importante perché abbiamo embrione pluricellulare protetto dal gametofito stesso, infatti le piante terrestri sono embriofite.
condizione importante quindi per sviluppo di embrione. Charophyceae sono organismi da cui si sono originate le briofite per la meiosi zigotica che sia ritardata per permettere di formare un embrione unicellulare e poi dare le spore.
SPOROFITO
- diploide, molto ridotto e ancorato a gametofito
- piede per ancoraggio, seta del peduncolo e capsula terminale con chiusura ad opercolo
- briofite producono molte spore per la diffusione della specie, inoltre essendo riproduzione sessuale difficoltosa avviene fra organismi vicini per permettere spermatozoidi di nuotare in film acquoso per brevi tratti
-. spore germinano dando origine a stadi giovanili di sviluppo detti PROTONEMI da cui si forma il gametofito e gametangi
ASESSUALE
- nel gametofito per FRAMMENTAZIONE, PRODUZIONE DI PROPAGULI, DIFFERENZZAZIONE GEMME
- in epatiche e muschi sistema alternativo di riproduzione vegetativa in GEMME: corpi pluricellulari che generano un nuovo gametofito
- briofite non sono capaci di produrre zoospore mobili. in briofite uniche cellule dotate di motilità sono spermatozoidi
ECOLOGIA
- diffusione molto ampia
- non avendo radici vivono su substrati sottilissimi
- necessitano di acqua
- superano siccità con fome di resistenza in maniera disidratata.
- piante pioniere: sono diffuse in ambienti inospitali delle elevate altitudini dove la maggior parte delle piante non sopravvive.
- sono anche nel sottobosco umido, dove difendono il suolo da erosione
- sensibili a inquinamento di aria e acqua quindi usate come indicatori
- assenza di briofite significa ambiente inquinato
CLASSIFICAZIONE
non sono un gruppo naturale, le tre divisioni hanno in comune ciclo aplodiplonte, con dominanza di fase apolide
sono:
- EPATICHE
- ANTOCEROTE
- MUSCHI
EPATICHE
- hanno gametofito che ricorda il fegato
- ~ 600 specie, piccole ed incospicue che vivono in ambienti umidi
- filogeneticamente divise in due caldi:
- epatiche callose semplici
- epatiche fogliose
- epatiche callose complesse, con rudimentale differenziazione interna
EPATICHE TALLOSE COMPLESSE
- talli con numero di cellule variabili
- spesso con porzione superiore con cellule fotosintetiche e porzione inferiore per ancoraggio (ex. Riccia)
- Marchantia:
- è una epatica talora complessa con ateridi ed archegoni distinti, sporofito costituito da un piede e da una breve seta e da una grossa capsula
- condizioni idonee della capsula si apre e le spore fuoriescono
- riproduzione asessuata affidata alla frammentazione o produzione delle gemme. Vi sono speciali strutture dette SCODELLETTE PROPAFULIFERE localizzate sulla superficie del gametofito con compito di produrre gemme
EPATICHE FOGLIOSE
- 4000-6000 specie, la maggior parte tropicali con gametofiti ramificati che danno piccoli tappeti.
- due file di foglioline monostratificate disposte in unico piano ed una terza fila di foglie più piccole sullasuperficie ventrale del gametofito
ANTEROCEROTE
- ~100 specie, divise in 6 generazioni.
- gametofito semplice falloso a forma di rosetta con anteridi e archegoni immersi in tallo. cellule con unico cloroplasto
- a volte simbiosi con batteri azotofissatori chiamati NOSTOC
- Sporofito: con strutture allungate a volte con piede e lunga capsula. le spore in alto. tra piede e capsula meristema che determina accrescimento indefinito. sporofito verde con stomi ma dipende dal gametofito per acqua e nutrimenti.
MUSCHI
- appartengono ai briofite, ma divisi in 3 classi
- SPHAGNOPSIDA (muschi della torba)
- ANDREAEIDAE (muschi del granito)
- BRYIDAE (veri muschi)
SPHAGNOPSIDA:
- unico genere vivente Sphagnum
- foglioline unistratificate, colonizzano suoli acidi delle torbiere
- struttura peculiare dello sporofito rosso marrone che a maturità scoppia lasciando libere le spore
- riproduzione asessuata per frammentazione del gametofito e frammenti possono generare gametofiti creando ampi cespugli appressati.
- torbiere 1% della superficie terrestre quindi organismo importante.
- si accumula in questi ambienti carbonio organico delle canne, graminacee e altre piante. non viene degradato ad anidride carbonica dai batteri per pH molto acidi e la torba è quindi una grossa fonte di energia.
ANDREAEIDAE:
- ~100 muschi di montagna delle regioni artiche dove colonizzano i graniti.
- ciuffi di colore nerastro o rosso-bruno
- diffusione delle spore con capsula percolata che per disidratazione libera le spore che possono quindi essere trasportate dal vento
VERI MUSCHI:
- 1400 specie
- gametofito di 0.5 - 50 cm di altezza con rizomi pluricellulari e foglioline monostratificate ad eccezione di nervature con più strati di cellule
- riproduzione sessuale ai gametangi maschili e femminili come epatiche. gametofiti unisessuati o bisessuati
- da fecondazione si ha sporofito dipendente da gametofito.
- fasi giovanili gametofito ha attività fotosintetica
- forma a cuscino
- forma pennata con gametofiti striscianti e ramificati piumosi con sporofiti laterali