BRIOFITE: CARATTERISTICHE, FILOGENESI, CLASSIFICAZIONE, RIPRODUZIONE - BIOLOGIA - 2025

Le briofite o briofite, note anche come muschi, sono piccole piante non vascolari in ambienti umidi e su varie superfici come rocce, terreno, tronchi, tra gli altri. Sono conosciute circa 24.000 specie e grazie alla loro capacità di tollerare ampi intervalli di temperature sono distribuite nell'Artico, tropicale e persino nei deserti.

Storicamente, questo gruppo è stato classificato in tre gruppi principali: epatiche, hornwort e muschi. Allo stato attuale, questa classificazione è considerata parafiletica, poiché gli antocri sono più legati alle piante vascolari che al resto delle briofite.

Fonte: di Marie Čcheidzeová, da Wikimedia Commons

Le briofite, come le piante, contengono una serie di pigmenti come la clorofilla, i caroteni e le xantofille. Il suo ciclo di vita comprende un processo di alternanza di generazioni, chiamato gametofito e sporofito.

Ogni generazione differisce dall'altra in termini di numero, forma e funzione dei cromosomi. Hanno anche una riproduzione asessuata attraverso processi di gemmazione e frammentazione.

A causa della loro sensibilità, le briofite sono utili nelle aree di conservazione, in quanto funzionano come indicatori ambientali dell'inquinamento atmosferico.

Molte volte, per la loro somiglianza morfologica, alcune alghe o licheni vengono erroneamente chiamati "muschi". Allo stesso modo, il termine "muschio" e "briofita" è stato usato in modo molto approssimativo in letteratura. A rigor di termini, i muschi o le briofite sono un clade che non include epatiche e antoceri.

Caratteristiche generali

I botanici dividono i loro organismi di studio in due grandi gruppi di piante terrestri: briofite o piante non vascolari e tracheofite o piante vascolari.

Le briofite sono caratterizzate da piccole dimensioni e crescono in strutture molto compatte che ricordano un cuscino o un cuscino. Li troviamo su vari tipi di rocce e tronchi a terra e come epifite su alberi forestali.

Tutte le briofite sono ecologicamente persistenti e la fase che esegue i processi fotosintetici è il gametofito, che è aploide. La fase sporofita è diploide e cresce come un fusto non ramificato e uno sporangio terminale. È caratterizzato da un'esistenza effimera e da un vivere ancorato al gametofito per motivi nutrizionali.

Morfologicamente, le sue strutture possono assomigliare a quelle di una pianta vascolare. Nel gametofito si possono distinguere rizoidi e piccole "foglie" appuntite. Tuttavia, differiscono da loro per alcune caratteristiche.

Sebbene le briofite non abbiano veri tessuti vascolari responsabili del trasporto di zuccheri e altri nutrienti, presentano strutture omologhe chiamate idroidi. Queste piante non formano mai lo xilema, il tessuto conduttivo lignificato responsabile del trasporto di sali e acqua nelle piante vascolari.

Habitat

Le briofite hanno un livello di tolleranza ambientale relativamente ampio. Possono vivere e svilupparsi in ambienti caldi e temperati, umidi o ombreggiati. Possono anche essere trovati nelle paludi.

Una specie particolare è il genere Sphagnum o muschio di torba che copre l'1% della superficie del mondo intero. Tra le sue peculiarità c'è la ritenzione di immense quantità d'acqua, da 20 a 30 volte il suo peso.

phylogeny

La filogenesi che comprende piante con stomi è divisa in due grandi rami, uno porta a piante con fusti incipienti - anterofite - mentre l'altro porta a piante con sistemi conduttivi molto efficienti.

Quest'ultimo gruppo è noto come emitracheofite e comprende briofite o muschi, con un sistema di conduzione rudimentale, e tracheofite, che includono piante vascolari che hanno veri vasi conduttori.

Poiché la filogenesi delle briofite è cambiata nel corso degli anni, faremo una descrizione basata su uno schema temporale:

Prospettiva storica

I tre lignaggi conosciuti di briofite sono epatiche, hornwort e muschi. La relazione tra loro è rimasta sconosciuta per molti anni ed è stata una delle questioni più importanti nella biologia evolutiva delle piante.

Molte delle ipotesi che sono state sollevate includevano diverse disposizioni dell'albero, comunemente considerando le briofite come un grado dei tre lignaggi monofiletici sopra menzionati.

Alcuni autori hanno suggerito che le epatiche fossero il gruppo sorella degli altri embrioni, e altri hanno proposto gli antociani come gruppo sorella.

Le briofite erano precedentemente considerate come un unico phylum, che si trovava in una posizione intermedia tra le alghe e le piante vascolari.

Filogenesi attuali

La biologia molecolare e l'esistenza di potenti programmi per computer hanno rivoluzionato la ricostruzione delle filogenesi, consentendo l'analisi di un'enorme quantità di dati. Pertanto, possono essere supportate le filogenesi ottenute utilizzando caratteri morfologici.

Attualmente sono state raggiunte diverse conclusioni. È ora accettato che i tre gruppi di briofite menzionati comprendano tre lignaggi evolutivamente separati.

Utilizzando le caratteristiche strutturali del genoma e dei dati di sequenza è stato riscontrato che gli antoceroti sono i parenti più vicini ai tracheofiti.

Classificazione

Le specie briofite sono classificate in tre phyla: Marchantiophyta (epatiche), Bryophyta (muschi) e Anthocerotophyta (antoceroti). Come discusso, non formano un gruppo monofiletico - un gruppo contenente l'antenato comune più recente e tutti i suoi discendenti - quindi rappresentano un grado nell'evoluzione degli embrioni.

Dei tre gruppi, troviamo la più grande diversità nei muschi, con più di 15.000 specie riconosciute finora.

epatico

Le epatiche abitualmente abitano le aree tropicali d'America. Le sue dimensioni sono piccole, anche se alcune specie possono raggiungere i 30 cm. Il protonema è globoso, il gametofito è un tallo semplice o a camera d'aria.

Le "foglie" sono disposte in tre colonne e divise in più di due lobi, senza vena mediana. Non hanno stomi e hanno organelli speciali chiamati corpi oleosi.

Anthocerotes

Sono caratterizzati da un protonema globoso, la forma del gametofito è semplice tallo. Presentano un plastide e un pirinoiodi.

muschi

I muschi sono un gruppo cosmopolita diviso in tre ordini: Bryales, Sphagnales e Andraeales. Il protonema è filamentoso e la disposizione delle "foglie" è a spirale e con presenza di una vena mediana. Non presenta organelli speciali.

A differenza dei gruppi precedenti, il rizoide è marrone e composto da diverse cellule. Gli stomi sono presenti nella capsula sporofita, che è complessa con un opercolo, una teca e un collo.

Riproduzione

Le briofite hanno un ciclo vitale che coinvolge due generazioni: il gametofito e lo sporofito. La prima cellula del gametofito è la spora che, quando germina, diventa una struttura dall'aspetto filamentoso, laminare, globoso, chiamato tra l'altro protonema.

Il protonema

Il protonema è attaccato al suolo da appendici prive di clorofilla chiamate rizoidi. Un germoglio ha origine dal protonema che, a sua volta, produce un gametofito complesso.

Questa struttura è la fase aploide del ciclo vitale ed è caratterizzata dall'avere un tallo piccolo, appiattito o foglioso. In alcuni casi ricorda morfologicamente un'alga filamentosa.

Nel primo caso il tallo è un nastro lobato che si ramifica in due e utilizza i rizoidi per ancorarsi al substrato. Al contrario, se il tallo è foglioso, la struttura è costituita da un asse che ricorda uno stelo e da questo nascono le foglie. Come nei talli appiattiti, i fogliosi sono attaccati al substrato mediante rizoidi.

Sebbene ci siano strutture che assomigliano a steli, foglie e radici di piante vascolari, nelle briofite non ci sono vasi e questi organi sono più semplici.

Un'altra differenza è legata alla dotazione cromosomica, il gametofito è aploide mentre nelle piante le foglie, le radici e altre sono diploidi.

Il gametofito

Il gametofito produce strutture asessualmente, sebbene abbia anche organi sessuali. La riproduzione asessuata avviene attraverso gemme o frammenti del tallo. Se queste strutture si trovano in regioni con condizioni ambientali favorevoli, potranno sviluppare un protonema e un nuovo gametofito.

Allo stesso modo, gli organi sessuali sono noti come archegonia (organo femminile a forma di bottiglia) e antheridia (organi maschili globosi) e possono essere localizzati in modo diverso.

Nei gametofiti taloidi, gli organi sessuali si trovano all'interno della pianta. Alcune briofite possono essere monoiche e altre possono essere dioiche.

Gli organi sessuali maschili producono un tipo di cellula con due flagelli chiamati anterozoidi. La presenza di acqua è essenziale per la fecondazione poiché gli spermatozoi sono in grado di utilizzare i loro flagelli per nuotare per brevi distanze. È così che avviene la riproduzione sessuale.

Lo sporofito

Man mano che l'oosfera si sviluppa, le cellule situate nel collo dell'archegonio scompaiono e il loro contenuto viene rilasciato dalla rottura dell'apice. Gli anterozoidi vengono espulsi e solo uno di loro può aprire la copertura dell'oosfera. A questo punto si forma la prima struttura diploide: lo sporofito.

Lo sporofito si sviluppa per divisione cellulare fino a che non si forma un piede e le altre cellule formano gli organi sporofiti. Le cellule del ventre dell'archegonio danno origine a una struttura chiamata caliptra.

Rispetto al gametofito, lo sporofito è di breve durata e la struttura non è così interessante e attraente come il gametofito.

Il ciclo di vita descritto in precedenza è abbastanza simile nei tre gruppi di briofite, con l'eccezione che alcune strutture variano in termini di morfologia e disposizione.

Riferimenti

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