Le piante terrestri possono essere suddivise in piante vascolari (tracheofite) e piante non vascolari (bryofite). Esistono almeno 20.000 specie di piante non vascolari. Queste piante sono tra i più antichi tipi di piante sulla terra. Le briofite includono muschi, epatiche e hornworts. Sebbene a volte siano considerate primitive o semplici, le piante non vascolari possiedono molte qualità affascinanti e svolgono ruoli importanti nei rispettivi ecosistemi.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Le piante non vascolari, a differenza delle piante vascolari, non contengono tessuti conduttori come lo xilema. Esempi di piante o briofite non vascolari includono muschi, epatiche e hornworts. Mentre molte specie di piante non vascolari richiedono ambienti umidi, questi organismi risiedono in tutto il mondo. Le piante non vascolari svolgono ruoli importanti come specie chiave e indicatori dell'ecosistema.
Piante non vascolari: Muschi
I muschi sono piante non vascolari che ricadono sotto il phylum Bryophyta. Di tutte le briofite, i muschi assomigliano più alle piante vascolari di quanto non facciano le epatiche e i cornioli. Alcuni muschi possiedono persino steli che conducono l'acqua internamente, in modo simile alle piante vascolari. Non coltivano fiori. Sono state scoperte almeno 15.000 specie di muschio; i muschi rappresentano quindi il tipo più vario di piante non vascolari. I muschi possiedono rizoidi, piccole parti simili a radici del loro stelo, ma questi non conducono i nutrienti nel modo in cui le vere radici nelle piante vascolari. I muschi non assorbono i nutrienti tramite i rizoidi, ma attraverso le loro piccole foglie, che si diramano dagli steli. L'acqua della pioggia si muove attraverso il muschio e viene assorbita da esso. Molte specie di muschio formano stuoie o cuscini e la dimensione del cuscino è correlata allo scambio di acqua e gas a seconda della superficie. Non tutti i muschi si adattano all'immagine tipica dei tappetini morbidi e verdi. Polytrichum juniperinum, ad esempio, vanta foglie rosse. Gigaspermum repens, d'altra parte, cresce foglie bianche. A differenza delle piante vascolari, i muschi si riproducono tramite spore che si formano al centro delle foglie o sui loro germogli. Le spore del muschio richiedono acqua per il trasferimento dello sperma maschile alle uova femminili. I muschi disperdono le loro spore su substrati umidi per un periodo di tempo maggiore rispetto agli hornwort.
Muschi in casa e in guerra: I paesaggi di tutto il mondo ospitano spesso muschi, pianificati o accidentali. I muschi preferiscono ambienti umidi e freschi. Queste piante non vascolari forniscono caratteristiche paesaggistiche accattivanti con i loro ciuffi e tappeti. Inoltre, i muschi prosperano in aree di terreno compatto o scarsamente drenato con bassa fertilità. Anche i muschi sono disponibili in molte forme e colori. Alcuni esempi di muschi utilizzati nell'abbellimento del paesaggio includono muschio di foglie (Hypnum), che preferisce rocce e tronchi; muschio di roccia (Dicranum), muschio di capello (Polytrichum) e muschio di cuscino (Leucobynum), che crescono tutti in ciuffi sul terreno. Le specie di muschio di sfagno rappresentano le più grandi specie di muschio, vantando una vasta gamma di colori e prosperando in regioni molto umide come stagni, ruscelli e paludi. Chiamato anche muschio di torba, il muschio di sfagno forma paludi nei corpi idrici e la sua elevata acidità rende sterili le aree circostanti.
Durante la prima guerra mondiale, infatti, il muschio di sfagno divenne indispensabile per medicare le ferite. A causa della carenza di cotone per le bende, i guaritori erano alla disperata ricerca di materiale per imballare e aiutare a guarire le ferite di molte migliaia di soldati feriti. A causa del suo antico uso medicinale e delle sue qualità di assorbimento incredibilmente elevate, lo sfagno ha rapidamente svolto questo ruolo cruciale. La sua abbondanza nelle regioni umide dei campi di battaglia giovò alla causa. I cittadini in patria e all'estero hanno aiutato a raccogliere lo sfagno da spedire nelle aree dilaniate dalla guerra. Due specie particolari, Sphagnum papillosum e Sphagnum palustre, hanno funzionato meglio per fermare l'emorragia. Non solo lo sfagno è due volte più assorbente del cotone, ma possiede caratteristiche antisettiche uniche grazie agli ioni caricati negativamente nelle sue pareti cellulari. Questo aiuta ad attirare ioni positivi di potassio, sodio e calcio. Pertanto le ferite riempite di sfagno hanno beneficiato di un ambiente sterile con un pH basso che ha limitato la crescita batterica.
Piante non vascolari: epatiche
Le epatiche sono piante non vascolari che comprendono il phylum Marchantiophyta. "Wort" è una parola inglese per "piccola pianta". Gli epatici hanno quindi preso il loro nome dall'essere un piccolo pianta che ha qualche somiglianza con un fegato, e un tempo erano usati come medicina erboristica per il fegato. Le epatiche non sono piante da fiore. Le epatiche esistono in due forme di gametofito; possiedono germogli frondosi sugli steli (fepatiche frondose) o possono avere un lenzuolo verde piatto o rugoso o un tallo (epatiche tallose). Il tallo può variare da spesso, come nelle specie di Marchantia, a sottile. Le cellule all'interno del tallo possiedono funzioni variabili. Le piccole foglie delle epatiche non possiedono nervature. Le epatiche possiedono rizoidi. Questi rizoidi generalmente unicellulari funzionano come ancore ai substrati ma non conducono fluidi come le vere radici. Le epatiche disperdono le loro spore da una capsula in un breve periodo di tempo. Accanto alle spore, piccoli elateri a forma di spirale aiutano la dispersione delle spore.
Un'erba comune del paesaggio che si trova nei parchi e nei vivai è la specie di tallosi Lunularia cruciata, che vanta un tallo spesso e coriaceo. La maggior parte delle specie di epatiche, tuttavia, sono frondose piuttosto che tallose e assomigliano molto ai muschi. Alcuni esempi colorati di epatiche includono Riccia cristallina, che sono bianche e verdi, e Riccia cavernosa, con caratteristiche rosse. Il Cryptothallus liverwort non contiene clorofilla, ma possiede invece un tallo bianco. Il Cryptothallus liverwort vive anche in simbiosi con un fungo per il suo cibo. Un'altra caratteristica interessante delle epatiche è la loro produzione di mucillagine tramite cellule melmose o papille melmose. Questa mucillagine serve a trattenere l'acqua e impedisce alla pianta di disidratarsi. La maggior parte delle epatiche contiene anche corpi oleosi nelle loro cellule che producono terpenoidi. Le epatiche esistono in ecosistemi molto diversi in tutto il mondo, crescono quasi ovunque dall'Antartide all'Amazzonia, e quindi forniscono habitat importanti per molti altri organismi.
Piante non vascolari: Hornworts
I calabroni appartengono al phylum Anthocerotophyta delle piante non vascolari. I hornworts non coltivano fiori e prendono il nome dalle loro capsule di spore, la parte sporofita della pianta che assomiglia a un corno che cresce dal tallo. In questa porzione gametofita della pianta, questi talli lobati e ramificati ospitano cellule di guardia. Come nelle epatiche, questi talli assomigliano a fogli piatti e verdi. I talli di alcune specie appaiono a forma di rosetta, mentre altri sembrano più ramificati. I talli della maggior parte delle specie di hornwort tendono ad essere spessi diverse cellule, ad eccezione di quelli del genere Dendroceros. Hornworts non possiedono foglie come muschi ed epatiche. Sotto i loro talli, i rizoidi crescono e fungono da ancoraggi del substrato piuttosto che da vere radici. Hornworts disperdono le loro spore nel tempo generalmente dall'acqua. A differenza degli epatici, gli hornworts non possiedono papille melmose. I hornworts sono, tuttavia, in grado di produrre mucillagine dalla maggior parte delle cellule. A sua volta, la mucillagine si raccoglie nelle cavità del tallo. Unici tra le briofite, questi talli si riempiono di un genere di cianobatteri chiamato Nostoc. Questa relazione simbiotica fornisce azoto agli hornwort, mentre i cianobatteri acquistano carboidrati. Come con le epatiche, piccole strutture simili all'etere aiutano nella dispersione delle spore. Esistono molti meno hornworts rispetto a muschi ed epatiche. Attualmente sono noti solo sei generi di hornworts: Anthoceros, Phaeoceros, Dendroceros, Megaceros, Folioceros e Notothylas, con circa 150 specie conosciute in questo momento. Un esempio di hornwort che vive in un ambiente geotermico è Phaeoceros carolinianus.
Al momento attuale, esistono circa 7.500 specie di epatiche e hornworts in tutto il mondo. Entrambe le piante non vascolari svolgono ruoli importanti negli ecosistemi di foreste, zone umide, montagne e tundra. Aumentare la consapevolezza della biodiversità di queste interessanti piante aiuta nella loro conservazione. Sia le epatiche che i cornioli servono come indicatori del cambiamento climatico a causa del loro ruolo nello scambio di anidride carbonica.
La differenza tra piante vascolari e non vascolari
Si pensa che le piante non vascolari e vascolari si siano separate circa 450 milioni di anni fa. Le piante vascolari contengono tessuto conduttore di acqua e nutrienti chiamato xilema. Le piante non vascolari o le briofite non contengono tessuto xilematico, o tessuto vascolare, per spostare i nutrienti. Le briofite si affidano all'assorbimento superficiale attraverso le foglie. Mentre le piante vascolari utilizzano un sistema interno per l'acqua, le piante non vascolari utilizzano mezzi esterni. A differenza delle piante vascolari, le piante non vascolari non possiedono radici vere, ma piuttosto rizoidi. Usano questi rizoidi come ancore e li usano con le loro superfici fogliari per assorbire minerali e acqua.
Anche la fase del ciclo di vita per ogni tipo di pianta è diversa. Le piante vascolari esistono nella loro fase fotosintetica come sporofiti diploidi. Le piante non vascolari, d'altra parte, hanno sporofiti di breve durata e quindi si affidano alla loro incarnazione di gametofiti aploidi per la loro fase fotosintetica. La maggior parte delle briofite contiene clorofilla.
Le piante non vascolari non producono fiori, ma richiedono acqua per la loro riproduzione sessuale. Le piante non vascolari possono anche riprodursi asessualmente e sessualmente. Le briofite possono riprodursi asessualmente tramite frammentazione. A differenza delle piante vascolari, le piante non vascolari non producono semi. Le piante non vascolari mostrano principalmente le loro forme di gametofito. I gametofiti delle piante non vascolari si alternano agli sporofiti, che a loro volta producono spore. Le loro spore viaggiano attraverso il vento o l'acqua, a differenza del polline di una pianta vascolare che richiede impollinatori per la fecondazione.
Le piante non vascolari sono disponibili in diverse gamme di dimensioni, dai fili molto piccoli a quelli lunghi oltre un metro. Le piante non vascolari tendono a crescere come stuoie, ciuffi e cuscini su vari substrati. Queste piante crescono in molte aree diverse del mondo. Sebbene preferiscano ambienti umidi, possono essere trovati anche in climi rigidi come nell'Artico e nei deserti. Anche una piccola quantità di umidità sotto forma di rugiada può dare alle piante non vascolari abbastanza acqua per uscire dormienti afferma, a causa delle caratteristiche superficiali dei baldacchini di briofite, che possono cambiare rapidamente per adattarsi all'acqua i cambiamenti. Le briofite entrano in dormienza in condizioni di siccità o freddo per sopravvivere.
Le piante non vascolari possono crescere su rocce, nuovo materiale vulcanico, alberi, terreno, rifiuti e numerosi altri substrati. La resilienza delle piante non vascolari vs. piante vascolari contribuisce alla loro sopravvivenza a lungo termine.
I licheni sono piante non vascolari? I licheni assomigliano superficialmente a piante non vascolari, come i muschi. I licheni, tuttavia, non sono piante non vascolari. I licheni rappresentano una relazione simbiotica tra funghi e alghe. Spesso occupano nicchie ecologiche e substrati simili a quelli delle piante non vascolari.
Benefici ecologici delle piante non vascolari
Occasionalmente respinte come "inferiori" o "primitive", le piante non vascolari svolgono ruoli cruciali nell'ambiente. Servono da semenzaio per altre piante, fornendo un substrato umido per la germinazione dei semi. Le piante non vascolari assorbono anche i nutrienti dalla pioggia. Prevengono l'erosione del suolo, grazie alle loro qualità altamente assorbenti. L'acqua assorbita dalle piante non vascolari viene rilasciata lentamente nell'ambiente. Questo aiuta anche gli alberi ad assorbire e trattenere l'acqua. Le piante non vascolari possono persino stabilizzare le dune. Le piante non vascolari assorbono anche i nutrienti presenti nell'aria. La loro torba essiccata serve a diversi usi. Poiché la torba sequestra il carbonio, proteggere le paludi e gli strati di torba impedisce il rilascio di questo carbonio nell'atmosfera.
Poiché le piante non vascolari occupano nicchie specializzate nei rispettivi ambienti, svolgono il ruolo di specie chiave di volta. Le piante non vascolari richiedono fattori abiotici specifici tra cui luce, acqua, temperatura e composizione chimica dei loro substrati. Ospitano anche piccoli invertebrati ed eucarioti, svolgendo un ruolo nelle reti trofiche. Le dimensioni e la facile riproducibilità delle piante non vascolari le conferiscono una grande accessibilità allo studio da parte dei biologi vegetali. La complessa interazione tra piante non vascolari, piante vascolari, animali e ambiente dimostra la loro importanza ecologica. Probabilmente molte altre piante non vascolari attendono di essere scoperte e identificate.