Le piante appartengono al mondo vegetale e sono degli esseri viventi speciali a cui dobbiamo la nostra vita sul pianeta. Sono loro che forniscono l’ossigeno di cui abbiamo bisogno, purificano l'aria oltre a darci nutrimento e proteggere il suolo dall’erosione.
Dalla più piccola forma unicellulare, ai grandi organismi complessi che abitano nelle foreste fluviali, le piante rappresentano una ricchezza per l'ecosistema. La nostra sopravvivenza e quella del nostro pianeta, è strettamente collegata al loro stato di salute.
Ma qual è l’origine delle piante e quale il segreto della loro sopravvivenza?
Lo scopriremo in questo articolo.
Il segreto della fotosintesi clorofilliana
La fotosintesi clorofilliana è ciò che rende unica la pianta, un organismo vivente vegetale composto da determinati organi: le foglie, il fusto e le radici. Il fiore è l’organo riproduttivo della pianta da cui nasce il frutto, contenente i semi.
Cos’è la fotosintesi clorofilliana in parole semplici?
La risposta è nel nome: foto che significa luce, e sintesi che è l'esecuzione di una reazione chimica.
La fotosintesi clorofilliana in effetti è il processo chimico con cui le piante usano la luce del sole per formare energia, usare l’anidride carbonica (CO2) dell’acqua per produrre il proprio nutrimento e rilasciare ossigeno nell’atmosfera come materiale di scarto.
Il processo della fotosintesi si svolge in due fasi:
- La fase luminose
- La fase oscura
Nella fase luminosa, un pigmento verde contenuto all’interno dei cloroplasti delle foglie ossia la clorofilla, immagazzina la luce del sole. Questo scatena delle reazioni che trasformano la luce solare in energia.
Oltre al sole, la pianta assorbe acqua e minerali tramite le radici e usa l’energia solare per scindere l’acqua in idrogeno e ossigeno. L’idrogeno viene usato per produrre due enzimi, ATP e NADPH, che portano energia in tutta la pianta, e l’ossigeno viene scartato e liberato nell’atmosfera.
Nella fase oscura, chiamata così perché avviene nella pianta indipendentemente dalla luce, l’anidride carbonica presente nell’aria viene trasformata in glucosio tramite i due enzimi prodotti in precedenza. Il glucosio non è altro che il nutrimento della pianta. Durante la respirazione cellulare le piante consumano gli zuccheri, usando ossigeno e liberando anidride carbonica.
La particolarità delle piante è che sono degli organismi autotrofi che possono prodursi il cibo in autonomia proprio grazie alla fotosintesi. L’altro meraviglioso vantaggio delle piante è che il materiale di scarto della fotosintesi, l’ossigeno, è alla base della vita sul nostro pianeta.
I primi organismi in grado di fare la fotosintesi sono stati i cianobatteri e le alghe presenti in mare circa 3,5 miliardi di anni fa. In qualche modo questi organismi hanno imparato a sfruttare la grande quantità di energia solare per prodursi il proprio nutrimento. Assorbendo CO2 e liberando ossigeno hanno permesso alle prime forme di vita di andare sulla terraferma e da circa 450 milioni di anni le piante abitano in superfice.
Senza di loro sarebbe impossibile la vita sul nostro pianeta, ed ecco perché le piante sono così importanti.
Come crescono le piante
La crescita delle piante è un altro meccanismo semplice ed efficiente, proprio come la loro capacità di nutrirsi da sole.
Il ciclo di vita delle piante prevede diverse fasi, dal seme alla nascita delle prime foglioline e radici, dalla maturità alla riproduzione alla morte. In linea teorica, il processo di crescita delle piante è infinito, perché da una pianta ne può sempre nascere una nuova, tramite il seme, ma la pianta originaria è soggetta a morte cellulare o può morire se non trova le condizioni ambientali adatte.
Questo succede soprattutto quando siamo noi ad occuparci delle piante, soprattutto se prima non abbiamo seguito un buon corso giardinaggio!
Per poter far crescere bene le piante in giardino, nell’orto o in vaso, è importante conoscerne le fasi di crescita e gli stimoli che le aiutano.
Le fasi di crescita di una pianta sono:
- Geminazione – il seme è in uno stato di riposo, assorbe acqua e il guscio si apre facendo uscire le prime foglioline
- Fase vegetativa - la pianta continua a crescere e a crearsi il nutrimento e la durata di questo periodo vegetativo può durare da pochi mesi a diversi anni
- Fase riproduttiva – avviene in alternanza alla fase vegetativa e inizia con la comparsa di gemme, poi fiori che si aprono per attirare gli impollinatori. Dopo l’impollinazione nasce il frutto che cambia colore quando è maturo e pronto per essere mangiato e veder sparso il seme.
- Senescenza – Il frutto cade e in questa nuova fase di riposo, le foglie vengono trasformate in nutrimento, il metabolismo è rallentato. I semi sono nuovamente dormienti e ricomincia il ciclo.
Sole, acqua terra, umidità e temperatura sono alcune condizioni essenziali per far crescere bene le tue piante, ma molto dipende anche dal loro DNA. Alcune piante crescono molto rapidamente, ed è il caso del bambù che arriva a prendere oltre 60 cm di fusto al giorno.
Per altre piante, come la magnolia, la crescita è lenta e continua ed è proprio questo il segreto della loro resistenza.
Come comunicano le piante
La piante mangiano, crescono, si riproducono, ma sono anche in grado di parlare?
Fin dal 1800 la ricerca scientifica continua a produrre prove che le piante usano strategie comunicative interne ed esterne per difendersi, competere per la sopravvivenza, cooperare con altre piante.
La più nota forma di comunicazione tra le piante è quella elettrica. Le varie parti della pianta, dalle foglie alla radice, si scambiano le informazioni tramite impulsi elettrici che attivano ormoni in grado di “dirigere” il comportamento che la pianta deve tenere.
Questa comunicazione elettrica è fondamentale per la crescita, difesa e sopravvivenza della pianta.
Le piante comunicano anche producendo dei composti organici volatili, delle molecole che viaggiano nell’area e arrivano prima delle radici. Il messaggio arriva a noi sotto forma di odori, ma è recepito dalle altre piante sotto forma di avviso ed è così che iniziano ad attuare strategie di difesa ancor prima che fisicamente arrivi il pericolo.
Un altro efficiente sistema di comunicazione delle piante è quello sotterraneo che usa la simbiosi tra piante e funghi. Il sottosuolo è attraversato da una fitta rete dove radici e micelio, la parte vegetativa dei funghi, danno origine al World Wood Web, l’internet delle piante. Sembra che con questa rete le piante possono inviare informazioni e nutrimento ad altre piante, specie i propri figli.
L’ultima frontiera della comunicazione delle piante è quella sonora. Recentemente, alcuni scienziati hanno elaborato un modello di apprendimento automatico con cui i computer associano ai suoni prodotti dalle piante la loro condizione fisica.
Che a ogni suono corrisponde un messaggio per i propri simili e per altri esseri viventi è ancora materia di studio.
In futuro sapremo cosa dicono le piante quando sono ferite, quando avvistano un predatore (un parassita o altro tipo di animale), quando parlano con i propri discendenti.
Curiosità sulle piante: tattiche di sopravvivenza
Da subito le piante hanno saputo sfruttare l’ambiente circostante e adattarsi per potersi nutrire e riprodurre. Sanno usare il sole, l’acqua e la terra per prodursi il nutrimento; sono in grado di comunicare in diversi modi tra loro, riconoscere la propria prole e “parlare” con altri esseri viventi.
Ma come fanno le piante a vivere anche negli ambienti più inospitali? Sfruttando il loro vero “superpotere”, ossia la capacità di adattamento delle piante.
Le maggiori foreste fluviali, come quella dell’Amazzonia, sono luoghi in cui cresce una fitta e rigogliosa vegetazione molto variegata che va dagli alberi ad alto fusto a straordinarie piante del sottobosco che crescono praticamente al buio. Alcune di queste piante in grado di crescere con poca luce come la maranta o la chalatea perché sfruttano la luce diffusa.
Alcune piante sono in grado di vivere con poca acqua, modificando le proprie foglie, in modo che ci sia meno dispersione di energia: diventano piccole, appuntite o ricoperte di peluria. Anche per le radici c’è molta creatività: alcune, come quelle dell’aloe sono verticali e lunghe per raggiungere l’acqua in profondità, altre come quelle del cactus si estendono in orizzontale per poter raccogliere immediatamente l’acqua piovana.
Le piante possono crescere anche senza terra, come molte piante che crescono direttamente in acqua. La tillandsia ha la particolarità di crescere ovunque: addosso ad altri arbusti o tra le crepe delle rocce. Il suo segreto è che non ha le radici e usa solo le foglie per raccoglie luce solare e acqua.
Gli alberi sempreverdi sono un tipico esempio di adattamento a climi estremi. Per esempio, mantenendo l’umidità nelle foglie strette come se fossero aghi, gli abeti evitano la dispersione d’acqua e resistono al gelo.
Oltre alla fotosintesi, le piante carnivore adottano altri meccanismi per potersi nutrire. Tramite trappole, sostanze appiccicose e chiusure a scatto, riescono a intrappolare gli insetti di cui si cibano.
Per competere con le altre piante in Asia, il bambu usa l’iperaccrescimento e arrivare per primo ai raggi del sole. Il Baobab è l’albero simbolo della savana africana e anche un esempio di come le piante si adattano all’ambiente circostante specie in mancanza d’acqua. Il suo immenso tronco può raggiungere i 10 metri di diametro ed è fatto per il 70% di acqua, proprio per resistere alla siccità.
Il mondo delle piante è davvero affascinante e non bastano poche righe per descrivere quanto sia importante rispettarle e prendersene cura.
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