COTILEDONI: CARATTERISTICHE, FUNZIONI ED ESEMPI - BIOLOGIA - 2025

I cotiledoni o foglie seminali sono le prime "foglie" embrionali di una pianta in via di sviluppo. Si trovano nelle piante con semi e la loro funzione principale è quella di nutrire l'embrione durante la germinazione.

Le angiosperme, che sono le piante da seme più abbondanti in natura, si riproducono sessualmente grazie alla fusione dei nuclei di una cellula uovo e di un granulo pollinico, che avviene attraverso un processo noto come “impollinazione”.

Cotiledoni di Carpinus betulus (Fonte: Alain.jotterand tramite Wikimedia Commons)

La cellula risultante da questa unione si chiama zigote e successivamente si divide per formare l'embrione che sarà protetto all'interno del seme. Le Gimnosperme, che sono l'altro gruppo di piante con semi, sebbene abbiano semi "nudi", contengono al loro interno anche un embrione, prodotto allo stesso modo.

I semi non solo svolgono funzioni nella moltiplicazione delle specie, ma anche nella loro dispersione. In entrambi i tipi di piante, gli embrioni sono organizzati anatomicamente in diversi "organi" primordiali, che successivamente daranno origine alla radice e al fusto della pianta matura.

Questi organi sono i cotiledoni (foglie primordiali), la radichetta (radice embrionale), la plumula (germoglio embrionale che dà origine all'epicotilo, la porzione dello stelo situata sopra i cotiledoni) e l'ipocotilo (la porzione dello stelo sotto il cotiledoni).

Caratteristiche del cotiledone

I cotiledoni rappresentano la parte più grande di un embrione vegetale. Un embrione può avere una o più di queste foglie embrionali, che di solito viene utilizzata dai botanici come carattere tassonomico per differenziare le piante da seme, in particolare le angiosperme.

In base al numero di cotiledoni, le angiosperme sono state classificate in monocotiledoni e dicotiledoni, se hanno rispettivamente uno o due cotiledoni. Anche gli embrioni delle piante di gimnosperma hanno cotiledoni e si possono trovare specie con due o molti di più.

Confronto tra i cotiledoni di piante diverse (Fonte: Evought tramite Wikimedia Commons)

Trattandosi delle prime foglie vegetative di una pianta, i cotiledoni sono piuttosto strutture con una morfologia “semplice”, che li differenzia dal resto delle foglie “vere” che si formano sul fusto e sui rami dei meristemi. .

A seconda della specie, i cotiledoni possono variare per forma e dimensione, ma sono quasi sempre foglie più "carnose" delle foglie vere, poiché contengono una grande quantità di sostanze di riserva per sostenere la vita dell'embrione durante la germinazione e, in alcuni casi, dalle piantine durante le prime fasi di sviluppo della pianta.

La carnosità dei cotiledoni di alcune piante è dovuta al fatto che assorbono la maggior parte dei tessuti di riserva del seme (endosperma) prima che entri in uno stato dormiente.

Cotiledone di olivo. Victor M. Vicente Selvas

I semi ricchi di endosperma, invece, producono cotiledoni più sottili e membranosi, che nutrono l'embrione assorbendo i prodotti della digestione dell'endosperma e trasportandoli ad esso.

Alcuni cotiledoni possono avere una vita relativamente lunga nel corpo di una pianta, mentre altri sono piuttosto brevi, poiché le foglie vere si sviluppano rapidamente. Inoltre, alcuni cotiledoni possono acquisire una colorazione verde a causa della presenza di pigmenti fotosintetici.

Cotiledoni di erbe

Le erbe sono piante monocotiledoni. I semi di queste piante, quando sono completamente maturi, hanno un unico cotiledone solido chiamato scutello, che è strettamente associato all'endosperma.

In queste piante e in altre monocotiledoni, il cotiledone è così grande da rappresentare la struttura dominante del seme.

Germinazione epigea e ipogea

In base alla posizione dei cotiledoni rispetto al suolo durante la germinazione, i botanici hanno proposto l'esistenza di due modelli distinti di germinazione: l'epigeo e l'ipogeo.

Quando il seme germina e i cotiledoni emergono dalla superficie del suolo, la germinazione è chiamata epigea. Quando invece il seme germina ei cotiledoni rimangono sotto la superficie e ciò che emerge è la plumula, la germinazione è detta ipogea.

Caratteristiche

Modifiche del cotiledone delle monocotiledoni. Tillich in Kubitzki (ed. 1998) Vol.03

Sebbene le funzioni dei cotiledoni siano abbastanza generali, ci sono alcune differenze tra monocotiledoni e dicotiledoni.

I cotiledoni delle piante dicotiledoni normalmente funzionano nella nutrizione della piantina (l'embrione durante e immediatamente dopo la germinazione), cioè immagazzinano sostanze nutritive durante lo sviluppo embrionale, che serviranno in seguito a promuovere la moltiplicazione cellulare, la crescita e lo sviluppo del nuovo impianto.

La capacità di un cotiledone di nutrire un embrione ha a che fare con la produzione di enzimi proteasi, amilasi e fosfatasi, la cui espressione aumenta durante la germinazione, al fine di "digerire" le sostanze nutritive al suo interno e trasportarle al resto del corpo vegetativo in sviluppo.

Fotografia di una piantina di Celtis australis (Fonte: Eiku tramite Wikimedia Commons)

I cotiledoni delle piante monocotiledoni, invece, non immagazzinano sostanze di riserva durante lo sviluppo embrionale, ma piuttosto le assorbono da ciò che risulta dalla digestione dell'endosperma, che è la vera sostanza di riserva.

L'endosperma, composto principalmente da carboidrati complessi, viene degradato enzimaticamente in risposta a diversi stimoli ormonali ei prodotti di questa degradazione sono quelli assorbiti dal cotiledone per nutrire l'embrione e / o la piantina.

In molti casi, le piante che hanno germinazione epigea hanno cotiledoni fotosintetici, che funzionano nel mantenimento delle attività metaboliche durante le prime fasi di sviluppo della pianta.

Esempi di cotiledoni

Cotiledone di un ravanello. Victor M. Vicente Selvas

Esempi classici di cotiledoni che coprono una grande quantità della superficie del seme priva di endosperma sono i piselli e i fagioli.

In queste piante la germinazione è evidente con la sporgenza di una piccola radichetta che sostiene due cotiledoni grandi e carnosi, poiché si trova tutto il materiale di riserva necessario per nutrire la piantina durante i primi giorni di germinazione memorizzato lì.

Questo vale anche per alcune cucurbitacee come zucchine, zucca, cetriolo e altre, in cui si osservano due cotiledoni a lunga persistenza alla base del gambo. In queste piante i cotiledoni sono anche carnosi e contengono una grande quantità di grassi e carboidrati.

Nelle graminacee, i cotiledoni non sono così facili da vedere, ma sono comunemente le prime foglie che emergono dal seme e si vedono emergere dalla superficie del suolo.

In questo video puoi vedere un cotiledone:

Riferimenti

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