FRAMMENTAZIONE (BIOLOGIA): NEGLI ANIMALI, NELLE PIANTE ED ESEMPI - BIOLOGIA - 2025

La frammentazione è un tipo di riproduzione asessuata nella rottura spontanea di un organismo avviene in due o più frammenti. Ciascuno di questi frammenti ha la capacità di rigenerare un individuo completo, aumentando così il numero di cloni in una popolazione.

Sebbene questo tipo di riproduzione sia stato osservato nei batteri coloniali e negli organismi multicellulari animali e vegetali, continua a essere un argomento controverso nel mondo della scienza, come molti ricercatori sostengono sulla rilevanza evolutiva di questo metodo riproduttivo.

Fotografia di una stella marina blu (Linckia laevigata) (Fonte: Frédéric Ducarme via Wikimedia Commons)

Alcuni autori ritengono che le modalità di frammentazione in natura includano sia la fissione binaria di batteri sia la frammentazione collettiva e la produzione di propaguli unicellulari in organismi multicellulari.

Qualunque sia la visione di questo processo, la frammentazione è un tipo di riproduzione asessuata che può avvenire "intenzionalmente" o che può essere mediata da fattori di stress ambientali, oltre che da interventi antropologici.

Questo tipo di riproduzione non è preceduto da un evento di divisione meiotica, cioè non implica syngamy o fusione gametica, ma i frammenti risultanti possono comunque rigenerare un nuovo individuo identico a quello che è stato frammentato.

La dimensione e il numero di frammenti che un organismo può produrre per frammentazione è molto variabile, così come la dimensione della prole. Una differenza tra la frammentazione e altri tipi di riproduzione asessuata è che non richiede l'investimento di energia, al contrario della fissione o del germogliamento, per esempio.

Frammentazione negli animali

La frammentazione è stata descritta come una strategia riproduttiva per molti animali invertebrati, tra cui vermi piatti (vermi piatti), anellidi (lombrichi), alcuni echinodermi (stelle marine) e cnidari (coralli e anemoni).

I lombrichi si riproducono anche per frammentazione (Fonte: Fir0002, tramite Wikimedia Commons)

Di solito, la divisione di uno di questi invertebrati in uno o più frammenti termina con la rigenerazione delle "parti mancanti" in ciascuno di essi. Questa illustrazione mostra una stella marina che si è frammentata:

Frammentazione vs. Rigenerazione

Le stelle marine possono frammentarsi, ma la frammentazione è diversa dalla rigenerazione. È comune confondere il processo di frammentazione con il processo di rigenerazione e un chiaro esempio di ciò ha a che fare con le stelle marine, che sono un tipo di echinoderma.

Come molti altri organismi, le stelle marine possono rigenerare le braccia in brevi periodi di tempo quando le perdono a causa di varie circostanze (biotiche o abiotiche). Sfortunatamente, molti testi generali descrivono questo processo come un evento di frammentazione, un fatto che non è necessariamente vero.

Quando una stella marina si frammenta è vero che può rigenerare le parti che ha perso, ma in realtà i frammenti persi muoiono prima di riformare il corpo dell'animale.

Solo le stelle marine appartenenti al genere Lickia, come la stella marina blu Lickia laevigata, possono rigenerare nuovi individui dalle porzioni risultanti da un processo di frammentazione accidentale, di origine naturale o meno.

Nelle piante

Le piante possono anche riprodursi vegetativamente per frammentazione e rappresentano forse l'esempio più rilevante di riproduzione asessuata assistita antropologicamente o, che è lo stesso, diretta dall'intervento umano.

Molti organismi vegetali possono moltiplicarsi clonalmente frammentando alcune delle loro regioni corporee in "porzioni" che possono dare origine a un nuovo individuo geneticamente identico al genitore.

Una delle proprietà delle piante che favorisce questo processo è la capacità di alcune delle loro cellule di “riavviare” il proprio genoma, de-differenziandosi e dividendosi per dare origine a nuove linee cellulari che si differenzieranno negli organi e nei tessuti specifici del nuovo clone.

Gli esempi più comuni di tecniche orticole per la propagazione delle piante che si basano sulla capacità riproduttiva asessuata per frammentazione includono l'uso di "talee" o "talee", nonché la moltiplicazione attraverso porzioni di strutture di riserva come tuberi e lampadine.

Nell'ambiente naturale, molte felci, alberi, arbusti e altre piante perenni non legnose possono riprodursi per frammentazione dei rizomi che hanno sviluppato nuovi germogli.

Come si verifica la frammentazione nelle piante?

Quando una pianta si riproduce per frammentazione, naturale o artificiale (causata da un essere umano), in ogni frammento c'è la crescita e la differenziazione delle radici avventizie (che si trovano in luoghi diversi da dove dovrebbero essere).

La produzione di queste radici permette l'attacco della nuova pianta in formazione al substrato, da cui ottiene idratazione e nutrienti minerali. Successivamente, dal frammento “radicato” emerge un nuovo germoglio, con il suo meristema apicale, i suoi rami e le sue lame fogliari (a seconda dei casi).

Esempi specifici di specie che si riproducono per frammentazione

Un corallo

La specie di corallo Palythoa caribaeorum, appartenente al phylum Cnidaria, alla classe Anthozoa e all'ordine Zoantharia, è un buon esempio di animali invertebrati che si riproducono per frammentazione.

In uno studio condotto in due aree costiere del Brasile, Acosta et al. (2001) hanno dimostrato che la riproduzione per frammentazione in questa specie non dipendeva da segnali o stimoli interni, ma piuttosto da un gran numero di fattori esogeni.

Secondo la loro natura, questo autore classifica tali fattori come "biotici" e "abiotici". I biotici sono quelli che provocano l'isolamento di frammenti di tessuto attraverso lesioni, spesso legate a casi di mortalità parziale delle colonie.

Invece, i fattori abiotici esogeni hanno a che fare con la frammentazione fisica che si traduce nella "rottura" di un individuo in uno o più frammenti a causa di forze fisiche come tempeste, correnti, onde o forti maree. Queste forze possono anche includere alcune causate dall'intervento umano, come l'ancoraggio, la manipolazione da parte di subacquei, ecc.

Una pianta

Il Plectranthus scutellarioides, popolarmente noto come "coleus", è una pianta Magnoliophyta appartenente alla famiglia delle Lamiaceae. Si caratterizza per le sue varie variazioni di colore ed è molto ricercato nella progettazione di giardini.

Questa pianta viene comunemente riprodotta per "talea" o "frammenti" dei suoi fusti o foglie, da cui si ottengono nuovi individui. La comparsa di radici avventizie e la "ricrescita" di queste piante è relativamente rapida, e può essere osservata nel giro di pochi giorni.

Riferimenti

1. Acosta, A., Sammarco, PW e Duarte, LF (2001). Riproduzione asessuata in uno zoantide per frammentazione: il ruolo dei fattori esogeni. Bulletin of Marine Science, 68 (3), 363-381.
2. Brusca, RC e Brusca, GJ (2003). Invertebrati (n. QL 362. B78 2003). Basingstoke.
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