Le piante sono organismi che hanno pareti cellulari e questo fa clorofilla.
Dei molti tipi di piante nel mondo, possono essere classificati come entrambi vascolare o non vascolare. Piante non vascolari sono le più simili alle prime piante terrestri.
Definizione di piante non vascolari
Le piante non vascolari non hanno la struttura specializzata conosciuta come xilema, che si trova nelle piante vascolari. Xylem aiuta nel movimento dell'acqua e dei nutrienti in una pianta.
Le piante non vascolari esistono da milioni di anni, e possono essere piante acquatiche o terrestri. Piante terrestri non vascolari, chiamate briofite, probabilmente divergeva da piante acquatiche come le alghe circa 450 milioni di anni fa.
La caratteristica non vascolare è simile a quella dei lontani antenati delle alghe verdi. Poiché le piante non vascolari mancano di sistemi circolatori o tracheidi, i nutrienti e l'acqua devono spostarsi tra le cellule.
Le briofite comprendono alghe, muschi (phylum Bryophyta), epatiche (phylum Marchantiophyta) e hornworts (phylum Anthocerotophyta).
Le epatiche rappresentano le prime briofite, risalenti al periodo Ordoviciano. La documentazione fossile è limitata a causa del fatto che le briofite non contengono lignina.
Esistono oltre 25.000 specie di briofite.
Caratteristiche delle piante non vascolari
Le briofite devono vivere in ambienti umidi perché non hanno sistemi vascolari. In questo modo possono assorbire direttamente i nutrienti nelle cellule.
Le briofite non hanno i tipi tradizionali di foglie, fusti e radici vere come le piante terrestri più evolute. Per questo motivo, le briofite tendono ad essere a bassa crescita. I singoli germogli sono densamente confezionati in cuscini, ciuffi o stuoie. Si diffondono sul loro substrato di terra, alberi o rocce come stuoie e cumuli.
Due grandi tipi di piante non vascolari sono i germogli frondosi con organi appiattiti come i muschi e le epatiche frondose e le piante talloidi, come i cornioli (e alcuni tipi di epatiche).
Le caratteristiche delle piante non vascolari includono strutture simili a foglie che sono fotosintetiche, steli, tallo e rizoidi per ancorarsi al substrato disponibile. Più spessi sono i germogli, migliore è la ritenzione idrica che hanno.
Piante non vascolari alternano le loro generazioni per la riproduzione. Il loro aploide gametofito la generazione (forma di riproduzione sessuale) è lunga, mentre la loro generazione di sporofiti (forma di riproduzione asessuale) è breve. L'acqua è necessaria affinché il loro sperma fertilizzi i gameti.
La forma principale di piante non vascolari è quella del gametofito, con uno sporofito meno prominente. Lo sporofito si basa sulla forma del gametofito per la sua acqua e nutrizione.
Le piante non vascolari non si riproducono allo stesso modo delle piante vascolari. Invece di usare semi, fiori o frutta, le briofite crescono dalle spore. Queste spore germinano e diventano gametofiti. I gameti delle piante non vascolari utilizzano flagelli e richiedono un ambiente umido.
Lo zigote risultante rimane attaccato alla pianta principale e fa uno sporofito per rilasciare spore. Le spore poi producono nuovi gametofiti. La maggior parte delle briofite possiede uno sporangio, anche se le alghe no. Lo sporangio ospita le spore prodotte dalla pianta.
Flusso citoplasmatico: Le piante non vascolari utilizzano lo streaming citoplasmatico per spostare i nutrienti all'interno delle cellule conduttrici.
Vantaggi delle piante non vascolari
Le piante non vascolari hanno fornito e continuano a fornire numerosi benefici. Le piante non vascolari hanno contribuito a produrre l'ossigeno nell'atmosfera terrestre, consentendo il progresso di altre piante e animali.
Le piante non vascolari forniscono anche microhabitat per molte specie di animali. Vermi e insetti che avvantaggiano la qualità del suolo risiedono tra le briofite. Altri animali possono ottenere prede e persino materiale di nidificazione dalle briofite.
Le piante non vascolari lavorano per abbattere il terreno roccioso in terreno benefico per altre piante. Le stuoie di briofite funzionano anche come piccole centrali elettriche purificanti e stabilizzanti della natura. Assorbono il deflusso e filtrano le acque sotterranee.
Le briofite possiedono anche qualità antimicrobiche e antimicotiche.
Le briofite reagiscono rapidamente ai cambiamenti ambientali, rendendole preziose indicazioni per la qualità dell'aria e dell'acqua. Mentre la maggior parte di loro preferisce ambienti umidi, alcune specie si sono evolute nei deserti. Possono vivere in ambienti difficili come la tundra.
Le briofite possono resistere all'essiccazione o all'essiccamento, dando loro un vantaggio rispetto alle piante vascolari. In effetti, un tipo di muschio del deserto, Syntrichia caninervis, può reidratarsi in pochi secondi modificando la sua superficie.
Le piante non vascolari fungono da modelli eccellenti per l'evoluzione e studi ecologici. Forniscono ottimi modelli per la variazione intraspecifica e interspecifica.
Esempi di piante non vascolari
I tre principali tipi di piante terrestri non vascolari includono le epatiche, gli hornworts e i muschi precedentemente menzionati.
Epatiche (Marchantiophyta) si sono diffusi in gran parte del territorio del mondo. Esistono oltre 7.000 specie di epatiche. Le epatiche si distinguono per i loro volantini, che sembrano lobi del fegato, da cui il loro nome. Gli sporofiti nelle epatiche sono piante corte e piccole. Gli sporofiti delle epatiche non contengono stomi.
Gli epatici rilasciano spore aploidi che formano i loro sporangi. Questi viaggiano attraverso il vento o l'acqua, germinano e poi si attaccano al substrato. Le epatiche possono essere talloidi, che crescono in stuoie talloidi, o frondose, con strutture fotosintetiche simili a foglie.
Hornworts (Anthocerotophyta) costituiscono circa 160 specie nel pantheon delle piante non vascolari. Hornworts crescono sporofiti più lunghi (produttori di spore) che assomigliano a tubi. Questi sporofiti simili a corna si rompono per diffondere le loro spore.
A differenza delle epatiche, le cornamuse possiedono stomi. Tendono a stare vicino a fonti di umidità. I loro gametofiti sono di colore blu-verde e crescono come un tallo piatto.
Il loro sperma viaggia verso il archegonia per fecondare le uova. Dopo il zigote cresce nel lungo sporofito, si divide e spinge le spore nell'ambiente tramite strutture chiamate pseudo-elater.
Sia gli epatici che i corni possono anche frammentare le foglie e i rami per riprodursi asessualmente. Tali frammenti sono chiamati gemma. Le gocce di pioggia possono trasportarli e quando atterrano si trasformano in gametofiti.
Muschi (Bryophyta) costituiscono oltre 10.000 specie di piante non vascolari e quindi sono le più diverse.
I muschi possiedono foglie verdi corte e piatte; strutture simili a radici; e in alcune varietà anche rami. Gli stomi o aperture sui gambi di muschio consentono loro di adattarsi agli ambienti secchi.
I rizoidi dei muschi nascono dalla base dei loro gametofiti. I rizoidi funzionano in modo simile alle radici, consentendo alla pianta di ancorarsi a un substrato. Ciò è particolarmente utile in aree come la tundra, dove il terreno ghiacciato rende difficile l'attecchimento di altri tipi di piante.
I muschi vivono nella tundra, nelle foreste pluviali e in luoghi molto diversi. Servono come deposito sia per l'umidità che per i nutrienti del davanzale. Producono cibo e riparo per gli animali. Il muschio crea nuovi habitat per altri organismi, soprattutto dopo i disturbi all'ambiente.
Il loro gambo setae hanno cellule per il trasferimento di nutrienti dallo sporofito al loro sporangio. Il peristoma è una struttura in muschio che aiuta a liberare le spore nelle giuste condizioni di umidità.
I cuscini Moss possono essere semisferici o appiattiti. La dimensione dei cuscini aiuta a determinare l'idratazione della pianta. Anche i muschi seguono l'alternarsi delle generazioni. Oltre alla loro importanza ambientale, i muschi forniscono eccellenti piante paesaggistiche per le aree umide.
Gli scienziati hanno recentemente trovato prove che muschi e hornworts possono essere più strettamente correlati alle piante vascolari che alle epatiche.
Man mano che gli ecologi apprendono di più sulle piante non vascolari, diventa chiaro quanto siano importanti per gli ecosistemi di tutto il mondo. Le piante non vascolari forniscono studi di casi interessanti sullo stato dell'ambiente. I loro cicli di vita unici e la lunga storia dimostrano quanto queste piante siano resistenti fino ad oggi.