Descrizione del frutto delle piante PDF

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Questo file descrive le caratteristiche del frutto delle piante...

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IL FRUTTO (PAG 259) È il contenitore che avvolge e protegge il seme, è una struttura caratteristica delle angiosperme. La parola frutto può essere usata in senso merceologico e botanico (da un punto di vista botanico, le zucchine, il pomodoro dovrebbero essere considerati frutti perché contengono i semi). Distinzione tra veri frutti e falsi frutti. Ci sono una serie di strutture prodotte dalle piante che contengono il frutto alle quali sono associate delle strutture che non derivano soltanto dal pistillo (gineceo). In questi casi si parla di falsi frutti e da un punto di vista merceologico sono considerati frutti, come le fragole. Frutto: involucro di spessore variabile che racchiude e protegge i semi. Questo è il senso del nome angiosperma. La funzione principale del frutto è quella di favorire la dispersione dei semi, in modo tale da permetterne la diffusione e aumentare le probabilità di successo della specie. Classificazione dei frutti in base al numero di carpelli che costituiscono il pistillo, ma anche in base alle caratteristiche dell’involucro che costituisce il frutto (pericarpo):  Frutti che derivano da un solo carpello (apocarpici o monocarpellari)  Frutti che derivano dalla fusione di più carpelli (sincarpici), pistillo costituito da più carpelli.  Frutti secchi (deiscent, cioè una volta raggiunta la maturità si aprono da soli per facilitare la dispersione dei semi, o indeiscent, anche quando è raggiunta la maturità rimangono chiusi e vengono aperti ad esempio da altri animali), disidratati, avvolti dal pericarpo  Frutti carnosi, presentano una polpa idratata e molto spesso zuccherina. La struttura del pericarpo è suddivisa in eso o epicarpo (la struttura più esterna chiamata buccia), mesocarpo, che è la porzione più zuccherosa e l’endocarpo che può essere legnificato. Fragola, pera e mela sono comunemente definiti frutti. Se ciò è sicuramente giusto dal punto di vista commerciale, non lo è altrettanto dal punto di vista botanico. Infatti i veri frut, in termini botanici, si sviluppano dal gineceo (pistillo) in seguito alla fecondazione: l’ovario si trasforma in frutto e gli ovuli, in esso contenuti, in semi. Se alla formazione del frutto partecipano altri organi come tepali, ricettacolo, brattee, l’asse dell’infiorescenza, dal punto di vista botanico parliamo di falsi frut, proprio come fragola, pera e mela. I meccanismi di dispersione dei semi sono molteplici e garantiscono la diffusione della specie in siti diversi rispetto a quello in cui si trova la pianta madre. Per esempio, un grande albero è in grado di produrre ogni anno parecchie centinaia di frutti e almeno altrettanti semi. Se questi ultimi germinassero tutti nel luogo in cui sorge l’albero che li ha prodotti, la probabilità che le plantule riescano a svilupparsi in piante adulte sarebbe quasi nulla. I frutti presentano una grandissima varietà di caratteri morfologici che li rendono molto diversi fra loro. Ciò ha portato i botanici ad individuare vari criteri per la loro classificazione. I caratteri dei frutti hanno un elevato valore diagnostico in termini tassonomici. Uno dei criteri di classificazione consiste nel distinguere i frutti che si originano da un singolo carpello (frut apocarpici) da quelli che si originano da 2 o più carpelli saldati tra loro (frut sincarpici). Esempi di frutti apocarpici sono il legume e il dattero; frutti sincarpici l’oliva e l’uva. Un altro criterio di classificazione considera le caratteristiche dell’involucro che costituisce il frutto, denominato pericarpo. Su questa base si distinguono i frut secchi e frut carnosi. Una volta terminato il processo di maturazione i frutti secchi sono disidratati e più o meno coriacei. Dal punto di vista commerciale la loro importanza è per lo più riferita ai semi in essi contenuti. I frutti carnosi sono

invece ricchi di acqua e, nel corso della maturazione, acquistano colori, sapori e profumi che li rendono appetibili agli animali. Cibandosene, gli animali frugivori inghiottono anche i semi che possono poi rilasciare lontano dalla pianta madre assicurandone la dispersione. Nei frutti carnosi il pericarpo è talvolta distinto in 3 strati: lo strato esterno è detto esocarpo, l’intermedio mesocarpo e quello più interno endocarpo. Lo spessore e la consistenza degli strati varia da specie a specie. Origine del frutto= il frutto deriva dal pistillo. La trasformazione in ovario è innescata da segnali ormonali portati dal tubetto pollinico che quando si sviluppa produce degli ormoni, promuovendo la proliferazione cellulare. Questi ormoni sono soprattutto: auxine, gibberelline, citochinine. Le cellule neoformate sono esse stesse sede di sintesi ormonale, il processo perciò a un certo punto si autoalimenta. Normalmente il seme e il frutto iniziano a svilupparsi contemporaneamente in seguito a fecondazione. Tuttavia, in alcune specie, come la pianta della banana, si sviluppano frutti privi di semi: questo fenomeno è denominato partenocarpia. La trasformazione dell’ovario in frutto ha inizio grazie a segnali ormonali portati dal tubetto pollinico che inducono un’attiva moltiplicazione cellulare a livello dei tessuti dell’ovario. Questi tessuti divengono a loro volta siti di sintesi di fitormoni in grado di stimolare ulteriormente il processo di moltiplicazione cellulare. Alla fase di attiva divisione cellulare segue il processo di distensione cellulare che porterà il frutto al raggiungimento delle dimensioni definitive. Nel caso dei frutti secchi, saranno poi messi in opera dei meccanismi che preparano il frutto per la deiscenza (apertura del frutto), quali la disidratazione e l’eventuale sclerificazione dei tessuti. Il frutto sarà così pronto per il rilascio dei semi nell’ambiente. Nel caso di frutti secchi contenenti un solo seme sarà l’intero frutto a staccarsi dalla pianta. La maturazione dei frutti carnosi è un processo complesso che richiede l’espressione differenziale di molti geni e l’attivazione di più vie metaboliche. Tutto ciò porterà questi frutti a sviluppare la “ sindrome di maturazione” la quale consiste nell’acquisizione di colori, sapori e profumi caratteristici per ciascuna specie. Parte integrante della “sindrome” è anche il cambiamento di consistenza della polpa che viene comunemente indicato come rammollimento. Mediante questi cambiamenti i frutti diventano appetibili per gli animali che, mangiandoli, favoriscono la dispersione dei semi in essi contenuti. Lo sviluppo della “sindrome di maturazione” comporta un certo investimento da parte delle piante che producono frutti carnosi. Ciò è però compensato da un aumento delle probabilità che i loro semi siano dispersi con efficacia, data la grande mobilità di cui sono dotati gli animali che di essi si nutrono. Nelle immagini si hanno degli esempi di frutti secchi, quelli indeiscenti (contengono di solito un seme) come: 1. Noce (dimensioni medio-grandi), l’ovario ha almeno 2 carpelli ed è sempre un frutto con un solo seme (monospermo) che non aderisce all’involucro (le castagne sono classificate come noci), il guscio lignificato è l’endocarpo. Ne è un esempio

il frutto delle querce (ghianda), in parte ricoperto da una cupola sclerificata. Un altro esempio è il frutto del castagno, in cui una cupola spinosa (il riccio) avvolge completamente delle noci (le castagne). 2. Gli acheni hanno dimensioni piccole e derivano da ovari monocarpellari, contiene un unico seme che riempie quasi tutto il frutto senza aderirvi se non attraverso il funicolo, la struttura che sorreggeva l’ovario. Sono i puntini giallini sulla superficie della fragola, quelli sono i veri frutti della fragola. Gli acheni possono essere dotati di una struttura pelosa chiamata pappo (pappo peloso) e in molti casi deriva dalla struttura dei calici, i sepali, che non si sono sviluppati in foglione. Questi favoriscono il trasporto dei frutti dal vento. Un esempio è il soffione (la sua struttura vera e propria è il pezzetto marrone sotto). 3. Cariosside, il frutto delle graminacee o Poaceae. Questo frutto presenta il pericarpo e la testa (tegumento del seme) che sono molto spesso aderenti e in molti casi persino fusi tra di loro e rendono perciò la struttura resistente. Degli esempi sono i frutti di frumento, il mais, il riso. Il frutto e il seme sono ravvicinati così che le 2 identità sono indistinguibili. 4. Schizocarpo, durante lo sviluppo si separa in unità, chiamate mericarpi e ognuna delle quali deriva da un carpello e porta un seme. Degli esempi sono la Samara alata degli aceri (alata perché si ha una parte membranosa che ne favorisce il volo), il diachenio delle Apiaceae (prezzemolo, coriandolo, anice...), il tetrachenio delle Labiatae (salvia, basilico...)… Tra i frutti deiscenti (tipicamente perispermi) si hanno: 1. Follicolo= frutto monocarpellare, che trae cioè origine da un solo carpello e questa struttura a maturità si apre lungo una sola fessura data dalla linea di sutura del carpello, che sarebbe il punto di apertura. Degli esempi sono il frutto di Magnolia e di Peonia 2. Legume= è simile al follicolo, ha origine monocarpellare, ma si apre in 2 linee opposte (2 linee di apertura, la linea di sutura del carpello mentre l’altra è in corrispondenza della nervatura principale). Esempio sono fagioli, piselli, lenticchie 3. Siliqua= non sono di origine monocarpellare, ma sono frutti di origine bicarpellare, consiste di 2 carpelli e questo frutto si apre a maturità lungo i margini di unioni delle 2 valve (carpelli), dal basso verso l’estremità apicale. Si ha anche un falso setto, il replo, dove sono agganciati i semi. A questo punto i semi si potranno liberare nell’ambiente staccandosi dai margini del replo a cui erano precedentemente attaccati mediante il funicolo. Essendo formata da più di un carpello, la siliqua potrebbe essere considerata come un particolare tipo di capsula. Un esempio è la pianta Lunaria. Si ha una differenziazione in siliquette. 4. Capsula= è un frutto pluricarpellare con diverse modalità di deiscenza (longitudinale, localizzata lungo la circonferenza). Esempio di capsula sono quelli di Datura spinorium (quando si apre i semi possono essere dispersi), la Cortulaca, capsule di eucalipros, papavero. In altri casi la dispersione dei semi avviene in seguito alla formazione di piccoli pori (capsula poricida), disposti variamente a seconda della specie. Un esempio molto noto di capsula poricida è il treto del papavero, in cui una serie di pori si apre sotto lo stimma che è persistente ed accompagna il frutto nel suo sviluppo. Tra i frut carnosi si hanno:

1. Drupe= frutti in cui è facile distinguere i 3 strati che costituiscono il frutto (pericarpo): esocarpo, mesocarpo, endocarpo. Degli esempi sono albicocche, pesche, mandorle (l’involucro esterno è l’endocarpo). Delle pesche e albicocche non si mangia il seme perché contengono delle sostanze cianogeniche, che vanno cioè a generare cianuri. Molti nutrizionisti consigliano di mangiare i semi, come quelli degli agrumi, ma bisogna evitare i semi che contengono sostanze tossiche, come le mandorle amare, oppure semi che hanno dimensioni tali da indurre danni a livello intestinale. Caratteristicamente, l’endocarpo costituisce un involucro duro e legnoso intorno al seme, il mesocarpo è carnoso (talvolta fibroso), mentre l’esocarpo (detto anche epicarpo) è sottile e ricorda un’epidermide 2. Bacca= endocarpo e mesocarpo sono entrambi carnosi e si fa fatica a distinguerli. Ci possono essere delle strutture dure intorno al seme, ma non derivano dal frutto e sono proprie del seme. Degli esempi sono gli acini d’uva, i pomodori, le arance (agrumi, chiamati esperidio). La presenza di una struttura coriacea, o addirittura lignificata, attorno al seme è da attribuirsi ai tegumenti del seme stesso come, ad esempio, nel caso degli acini (bacche) dell’uva. Una bacca tipica, e molto studiata dai biologi vegetali, è costituita dal frutto di pomodoro. Bacche particolari sono l’esperidio (il frutto degli agrumi) ed il peponide (il frutto della zucca). Frutti aggregat: pistilli diversi, di uno stesso gineceo, danno origine ad un frutticino carnoso. L’insieme dei frutticini costituisce il frutto aggregato . Hanno origine da pistilli diversi e aggregandosi danno origine al frutto, un esempio sono le more di un rovo. Infruttescenze: derivano da ginecei separati (di diversi fiori parte di un’infiorescenza molto compatta). Strutture che traggono origine da ginecei separati, fiori diversi portati su un asse, quando i diversi frutti vanno a maturare si fondono insieme e ciascuna di queste strutture sarebbe il frutto. Al centro si trova l’asse di infiorescenza. Invece, i frut multpli, di cui l’ananas costituisce l’esempio più noto, derivano da più ovari separati facenti parte di una infiorescenza molto compatta. Esempi di alcuni tipi di falsi frutti: 1. La mela (si origina in realtà verso l’alto), il picciolo della mela è lo stelo fiorale, il perimetro del frutto vero e proprio è il cerchio vicino ai semi. In alto si ha la parte terminale del calice in cui si trovano ancora i sepali (foglioline), perciò l’ovario è infero. Quando inizia a maturare il frutto i petali cadono, i sepali rimangono in alto, il calice comincia ad ingrossarsi e si ingrossa anche la parte dell’ovario, ma il calice il maniera più marcata. La struttura diventa pesante e si gira verso il basso. La parte che si mangia è il calice che si è sviluppato. Appartengono alla famiglia delle rose e questo succede anche alle rose (si hanno dei falsi frutti chiamati cinorrodi). Questo tipo di falso frutto prende il nome di pomo (come anche la pera). 2. Fichi, i veri frutti sono la parte interna e sono riuniti insieme. Le banane molto spesso sono dei frutti senza semi, ma sono però un vero frutto. I falsi frut sono quelli in cui tessuti che non appartengono all’ovario contribuiscono, in tutto od in parte, a formare la porzione edule del frutto. Ad esempio la parte carnosa della fragola deriva dal ricettacolo fiorale, mentre i veri frut, che sono secchi, si formano sulla sua superficie. Un altro

esempio è dato dai frutti tipo “pomo" (mela, pera) in cui il vero frutto (la parte più interna contenente i semi) è avvolto da una parte carnosa (la parte edule) di derivazione extra-ovarica. Quest’ultima sarebbe originata dal ricettacolo secondo alcuni botanici, dal tubo fiorale e da tessuto carpellare secondo altri....