Gimnosperme

Gimnosperme

Piante con i semi 'nudi'

Le Gimnosperme sono piante arboree o arbustive molto antiche, comparse nel Paleozoico e che si sono ampiamente diffuse sulla Terra soprattutto nel Mesozoico, durante l'era dei dinosauri. La loro storia evolutiva è segnata dalla capacità di produrre semi che però, mancando un vero fiore, non sono protetti da un vero frutto: il nome Gimnosperme deriva dal greco e vuol dire, infatti, "a seme nudo". Oltre alle Conifere, le piante più importanti del gruppo, comprendono anche altre classi con due specie molto interessanti, Cycas revoluta e Ginkgo biloba, esempi di fossili viventi

Caratteristiche

Le Gimnosperme sono tutte provviste di un sistema di tubi, detti vasi, per il trasporto delle diverse sostanze da una parte all'altra della pianta: per questo vengono raggruppate, insieme alle Felci e a tutte le altre piante che producono semi, a formare le piante vascolari.

Accrescono in altezza e in larghezza il proprio tronco ma producono un legno diverso da quello delle Angiosperme più evolute. I fiori maschili e quelli femminili sono separati tra loro ‒ addirittura si possono trovare su individui diversi (piante dioiche) ‒ e sono sempre raggruppati in infiorescenze, cioè un asse che porta numerose piccole squame provviste di sacche polliniche o di cellule uovo. Dopo la fecondazione, ossia dopo la fusione delle cellule riproduttive maschili con quelle femminili, sviluppano i semi nudi a differenza delle Angiosperme che invece producono semi protetti entro i frutti.

Quasi tutte le Gimnosperme presentano i loro semi sulla superficie di piccole squame legnose, a loro volta raggruppate a formare i coni. Basta confrontare la pigna di un pino o di un abete con una mora o un lampone per scoprire la differenza tra semi nudi e semi protetti. Nel primo caso se discostiamo le squame di un cono maturo osserviamo direttamente i semi, mentre nel secondo caso questi ultimi non sono evidenti perché protetti da rivestimenti carnosi.

Evoluzione

Le Gimnosperme sono un gruppo di piante arboree o al più arbustive molto antiche perché comparse già nel Paleozoico, nel periodo Carbonifero. Nel corso di milioni di anni si sono evolute a partire dalle Felci, distaccandosene quando hanno cominciato a produrre un vero e proprio seme.

Alla fine del Paleozoico, infatti, vivevano le Progimnosperme loro progenitrici, tutte piante che analogamente alle Felci non producevano semi ma solo spore, anche se erano capaci di trasportare le diverse sostanze da una parte all'altra della pianta perché già piante vascolari, provviste quindi di vasi conduttori.

Tra 370 e 340 milioni di anni fa visse Archaeopteris, la pianta progenitrice delle Gimnosperme, alta più di venti metri, diffusa soprattutto in America Settentrionale, dove probabilmente formava estese foreste ma ancora non era in grado di produrre i semi.

Probabilmente fu Archaeosperma arnoldii l'antenato di tutte le piante con seme, vissuta circa 360 milioni di anni fa, come testimoniano i suoi semi fossili ritrovati in Pennsylvania. Oltre al vasto gruppo delle Conifere, cui appartengono i pini, gli abeti, i larici, i ginepri e i cipressi, tra le più note Gimnosperme presenti sulla Terra ci sono Cycas revoluta e Ginkgo biloba.

Le Cicadofite

Appartengono a questo gruppo circa un centinaio di specie comparse nel Carbonifero e diffuse nel Mesozoico, in particolare nel Triassico e nel Giurassico, proprio nell'era dei dinosauri. Oggi le poche rimaste vivono soprattutto nelle zone tropicali e subtropicali, anche se, tra queste, Cycas revoluta è piuttosto comune in Italia perché coltivata come pianta ornamentale. Si tratta di piante dall'aspetto simile a quello delle palme soprattutto perché il loro fusto si estende verso l'alto senza rami laterali; tuttavia, a differenza delle palme, si accrescono anche in larghezza. Alla sommità del fusto portano grandi foglie dalla forma a fronda e perciò simili a quelle delle Felci, la cui crescita è continua per tutta la vita della pianta. Il loro fusto è protetto da squame oltre che dalle foglie morte che vi rimangono attaccate.

Tutte le Cicadofite sono considerate fossili viventi che, a differenza delle forme più primitive ormai estinte, portano le sacche piene di polline e le cellule uovo su fronde apposite e su individui differenti. È facile riconoscere gli individui femminili di Cycas revoluta perché portano in cima al fusto fronde appariscenti di colore giallo-arancio piuttosto pelose, alla cui base sono localizzati i grandi ovuli sferici.

Ginkgo biloba, un albero molto antico

Un altro gruppo diffuso soprattutto durante il Triassico e il Giurassico è quello delle Ginkgofite, oggi praticamente estinte perché rappresentate da una sola pianta arborea: Ginkgo biloba. Questa pianta ha caratteristiche che ricordano quelle delle più antiche e già citate Progimnosperme. I botanici la considerano attualmente come un fossile vivente perché è l'unica pianta così antica sopravvissuta. A differenza di tutte le altre Gimnosperme, ha foglie leggere e dalla forma simile a quella di un ventaglio, le quali, prima di cadere in autunno, acquistano un colore giallo che rende tutta la chioma dorata. Si è conservata fino ai giorni nostri perché ampiamente coltivata in Cina, soprattutto nei luoghi sacri, poi in Giappone come pianta ornamentale e nei giardini botanici delle zone temperate come l'Europa e gli Stati Uniti. Durante la stagione autunnale è facile riconoscere l'individuo femminile perché porta semi avvolti da un rivestimento carnoso giallo o arancio di odore assai sgradevole.

Le insolite Gnetine

Quello delle Gnetine un gruppo formato attualmente da poche piante molto diverse tra loro, probabilmente perché le specie attuali sono soltanto ciò che resta di questo gruppo, molto più vasto in passato, che via via si è frammentato. Non è facile osservare dal vivo Welwitschia mirabilis soprattutto perché è una pianta che vive nelle regioni desertiche dell'Africa meridionale, in Angola, Namibia e Sudafrica. Ha un aspetto insolito, con un fusto tozzo e una radice che penetra in profondità fino a raggiungere gli strati più umidi. Possiede foglie a forma di nastro che si allungano durante tutta la vita della pianta e su cui decorrono nervature parallele tra loro. Chi ha avuto la fortuna di osservare qualche pianta adulta non si sarà accorto forse che possiede solo due foglie, in quanto queste si sfrangiano a partire dall'apice per tutta la loro lunghezza così da sembrare più fini e numerose. I cespugli di Ephedra, un'altra gnetina, al contrario, sono molto ramificati e provvisti di foglie piccolissime a forma di squama perché adattate ai climi aridi delle regioni mediterranee, americane e asiatiche. Il genere Gnetum, invece, comprende liane e pochi alberi o arbusti provvisti di foglie dure che vivono nelle foreste pluviali.

Dalla vita in ambiente acquatico alla terraferma

Ci sono negli organismi vegetali terrestri alcune caratteristiche che ricordano il loro passaggio ‒ avvenuto nel corso di milioni di anni ‒ dalla vita in ambiente acquatico alla terraferma. Dalle alghe che vivevano e vivono tuttora in ambiente acquatico si sono evoluti i muschi e le Felci, piante di terraferma ma ancora strettamente legate all'ambiente acquatico: per esempio, solo se vi è abbondante disponibilità di acqua questi organismi si riproducono sessualmente. Infatti le loro cellule maschili hanno un flagello, cioè una lunga coda, che permette loro di muoversi solo in acqua per avvicinarsi alla cellula uovo e fecondarla. Nella riproduzione sessuata delle Gimnosperme, invece, si nota un distacco maggiore dall'ambiente acquatico, soprattutto se si confrontano tra loro i diversi gruppi. Quelli più primitivi, come le Cicadofite e le Ginkgofite, hanno cellule maschili provviste di ciglia, piccole appendici che permettono loro di nuotare, mentre ne sono privi i gameti dei gruppi più evoluti: le Conifere e le Gnetine.