ERBE: CARATTERISTICHE, HABITAT, RIPRODUZIONE, USI - BIOLOGIA - 2025

Le graminacee (Poaceae) sono una famiglia di piante erbacee, occasionalmente legnose appartenenti all'ordine Poales del gruppo delle monocotiledoni. Questa famiglia è composta da più di 850 generi e da circa 12.000 specie identificate, che costituisce la quarta famiglia con la maggiore biodiversità.

Questa famiglia è composta da una grande diversità di specie cosmopolite, che si trovano in una vasta gamma di ecosistemi; le erbe si trovano nei deserti, negli ambienti marini, nelle terre allagate, nelle zone montuose, nelle giungle e negli ambienti ghiacciati.

Il grano è una delle principali erbe coltivate nel mondo. Fonte: pixabay.com

Lo straordinario adattamento delle graminacee ai diversi ambienti è dovuto alla loro variabilità fisiologica, morfologica, riproduttiva e alle ampie relazioni simbiotiche con altre specie. Questa grande variabilità, infatti, fa delle graminacee una delle famiglie vegetali di maggiore importanza economica e di diversità biologica.

Senza dubbio, le erbe rappresentano la più grande percentuale della dieta quotidiana degli esseri umani. Direttamente come cereali, farine, oli o loro derivati; e indirettamente come carne, latte o uova di bovini che si nutrono di foraggi e cereali.

Tra le specie erbacee commerciali spiccano il riso (Oryza sativa L.), il frumento (Triticum aestivum L.) e il mais (Zea mays L.). Oltre ad avena (Avena sativa L.), canna da zucchero (Saccharum officinarum), sorgo (Sorghum spp.), Segale (Secale cereale L.), orzo (Hordeum vulgare L.) e bambù (Subf. Bambusoideae)

Caratteristiche generali

abitudini

La maggior parte delle erbe sono piante annuali o perenni, lunghe pochi centimetri e striscianti, fino a grandi bambù legnosi alti 30 m. In queste specie sono comuni rizomi abbondantemente ramificati e fusti non ramificati, con abbondanti nodi solidi o cavi all'interno.

Le foglie

Le foglie sono alterne e accoppiate, formate da una guaina basale, una ligula e una lamina; mancano anche di stipole. La guaina basale ha margini liberi e la base forma un tubo fuso che circonda il fusto e le guaine fogliari alternate.

Le lame appiattite o piegate si separano dallo stelo all'estremità della guaina, formando talvolta uno pseudopeciolo alla base. La ligula è sempre presente, con cellule che immagazzinano silice e di forme membranose o una semplice striscia pelosa.

Saccharum officinarum. Fonte: B.navez

infiorescenze

Le infiorescenze composte formano un'unità centrale o spighetta, disposta in pannocchie, racemi, punte o altra disposizione. Contiene anche brattee, alla base delle spighette un paio di glume, e sotto ogni fiore un altro paio, il lemma e la palea.

fiori

I fiori sono unisessuali e bisessuali, con 3-6 stabili liberi e filamentosi, e grandi antere, super-ovaie e stimati ramificati.

Frutta

Il frutto è una cariosside, indeiscente con pareti sottili, con il pericarpo costantemente fuso e ricoprente un seme solitario.

semi

C'è un'unità per frutto, l'embrione ha uno scutello e l'endosperma è principalmente amido.

Habitat e distribuzione

Le erbe sono un gruppo cosmopolita di specie che si trovano in tutti i tipi di ecosistemi, dagli ambienti xerofili a quelli acquatici. Infatti, le poaceae o graminacee costituiscono circa il 24% del regno vegetale che ricopre la Terra.

Queste specie sono comuni nelle praterie del Sud America, nelle praterie del Nord America, nelle steppe dell'Eurasia e nelle savane dell'Africa. Specie erbacee sono state persino identificate in Antartide.

Coltivazione del riso. Fonte: pixabay.com

Tassonomia e sottofamiglie

- Regno: Plantae

- Divisione: Magnoliophyta

- Classe: Liliopsida

- Sottoclasse: Commelinidae

- Ordine: Poales

- Famiglia: Poaceae Barnhart

Sinonimi

- Famiglia: Gramineae Juss., Nom. cons.

sottofamiglie

Di seguito vengono descritte le principali caratteristiche delle sottofamiglie di graminacee e alcuni esempi rappresentativi.

Anomochlooideae

Piante erbacee con una particolare infiorescenza formata da uno pseudopeciolo, la ligula trasformata in un ciuffo peloso e le infiorescenze raggruppate in cime. Questa sottofamiglia è distribuita dall'America centrale al Brasile e comprende quattro specie dei generi Anomochloa e Streptochaeta.

Aristidoideae

Piante di tipo C ⁴ con margini lungo la colonna basale originarie dei climi temperati e caldi. Comprende 3 generi e più di 300 specie, essendo i generi Aristida e Stipagrostis i più conosciuti.

arundinoideae

È costituito da piante xerofite e idrofite il cui habitat si trova in zone tropicali o temperate. Comprende 14 generi e più di 20 specie, tra cui la specie Arundo donax (Castile cane) e il genere Phragmites.

Bambusoideae

Comunemente noto come bambù, questo gruppo è costituito da specie prevalentemente erbacee e legnose di distribuzione tropicale. Tra i generi di bambù legnoso ci sono Arundinaria, Bambusa, Chusquea, Phyllostachys e Sasa.

Bambù. Fonte: pixabay.com

Centothecoideae

Sottofamiglia composta da 11 generi e 30 specie naturali dei tropici e delle foreste temperate calde. Sono caratterizzati dallo stile presente in ogni fiore e dalla presenza di epiblast durante lo sviluppo dell'embrione.

chloridoideae

Le piante di questo gruppo hanno spighette che si separano sulle glume e foglie leggermente pubescenti, essendo piante C ⁴ . Sono distribuiti in aree tropicali semi-aride e aride, principalmente in Australia e Africa.

I generi rappresentativi della sottofamiglia includono Chloris, Eragrostis, Eustachys, Muhlenbergia, Spartina e Sporobolus.

Danthonioideae

Un gruppo di erbe cosmopolite che hanno profilati bilobati o brattee e le cellule sinergiche del sacco embrionale hanno forma austoriale. È composto da 19 generi e più di 270 specie, tra cui i generi Danthonia e Rytidosperma, essendo la cavalletta (Cortaderia Selloana) un ornamentale.

Ehrhartoideae

Questo gruppo è caratterizzato da infiorescenze con androecio di sei stami e spighette con glume molto piccole. Tra i suoi rappresentanti c'è il riso comune (Oryza sativa) originario dell'Asia, oltre a 21 generi e 111 specie di interesse botanico.

Micrairoideae

Sottofamiglia monofiletica i cui membri hanno stomi a cupola, ligule pelose, piccoli embrioni, endosperma con semplici granuli di amido e fotosintesi C ⁴ . Questo gruppo di origine tropicale è composto da 8 generi e più di 170 specie, che comprende i generi Eriachne, Isachne e Micraira.

Panicoideae

Sottofamiglia che si differenzia per le sue spighette compresse dorsalmente prive di rachille e con due fiori, sono anche piante C ⁴ . Sono specie di abitudini tropicali, comprendenti più di 200 generi e 3.600 specie, e comprendono i generi Andropogon, Paspalum, Panicum, Setaria, Sorghum (sorgo) e Zea (mais).

Sorgo. Fonte: pixabay.com

Pharoideae

Queste piante sono caratterizzate da foglie resupinate e spighette uniflorali con sei stami con antere centrixate. Questo gruppo di distribuzione pantropicale è composto da quattro generi e circa dodici specie descritte.

Pooideae

Comprende la più numerosa sottofamiglia di graminacee, con più di 195 generi e 4.200 specie. Le Pooideae sono distribuite in tutto il mondo nelle regioni tropicali.

La sua caratteristica particolare è che i rami delle infiorescenze sono appaiati e il lemma ha cinque nervi. Le colture rappresentative includono avena, grano, orzo e segale, nonché fieno, erba, colture foraggere e alcune specie di erbe infestanti.

Puelioideae

Questa sottofamiglia è caratterizzata dai suoi ginecei con doppi stimmi e spighette che si disintegrano sulle glume a maturità e dal suo androceo di sei stami. Questo gruppo distribuito in tutta l'Africa tropicale è composto da undici specie appartenenti ai generi Guaduella e Puelia.

Riproduzione

La maggior parte delle graminacee sono piante ermafrodite e alogamiche, cioè si riproducono per fertilizzazione incrociata e la loro impollinazione è anemofila o per via del vento. Tuttavia, ci sono vari processi riproduttivi che si verificano in una famiglia così numerosa, che sono descritti di seguito.

Self-compatibilità

I meccanismi di autofecondazione e autoimpollinazione sono frequenti nelle graminacee, principalmente nelle specie colonizzatrici a ciclo annuale. Una media di 45 specie mostrano questo meccanismo, tra le quali possiamo citare Avena, Agropyron, Lolium, Oryza, Secale e Triticum.

Autoincompatibilità

L'autoincompatibilità nelle erbe si verifica quando una pianta ermafrodita non è in grado di produrre semi se i suoi stimmi sono impollinati dal proprio polline. Questo tipo di incompatibilità gametofitica è dovuta all'interrelazione dei geni indipendenti "SZ" con vari alleli.

La conseguenza dell'autoincompatibilità è che non si producono semi, ma favorisce la variabilità genetica. Tra i principali generi della famiglia delle Poaceae che presentano autoincompatibilità ci sono Dactylis, Festuca, Hordeum, Lolium e Secale.

Lolium multiflorum. Fonte: Matt Lavin di Bozeman, Montana, USA

apomixis

Il meccanismo dell'apomissia nelle erbe è correlato alla riproduzione asessuata attraverso i semi. A questo proposito, gli embrioni di un'oosfera non ridotta si sviluppano per mitosi senza che abbia luogo la fecondazione.

Questo tipo di riproduzione, in cui ogni nuovo embrione è geneticamente identico alla pianta madre, è particolare per Andropogóneas e Paníceas. Tra i generi più rappresentativi sono Apluda, Bothriochloa, Capillipedium, Cenchrus, Dichanthium, Heteropogon, Setaria, Sorghum, Paspalum e Themeda.

Dioecia

Le piante dioiche, dove piante maschili e femminili si verificano indipendentemente, sono rare nelle erbe. Solo 18 generi sono dioici, Poa è il più rappresentativo, anche le specie dioiche di Poa appartengono al sottogenere Dioicopoa.

Gynodioecia

Questo meccanismo si basa sulla naturale coesistenza di individui femminili ed ermafroditi della stessa specie. Nonostante siano rari nelle erbe, alcune specie del sottogenere Poa, Cortaderia e la specie Bouteloua chondrosioides sono gynodioic.

Monoecia

Questo meccanismo è caratterizzato dalla presenza di entrambi i sessi sulla stessa pianta ma separatamente. Nelle piante monoiche è comune la presenza di infiorescenze maschili e femminili sulla stessa pianta.

Monoici sono i generi Ekmanochloa, Humbertochloa, Mniochloa, Luziola e Zea. Una condizione frequente in questo meccanismo è la specie andromonoica in cui i due sessi si trovano in spighette di diverse coppie eterogame.

Il meccanismo andromonoico è presente nelle Andropogóneas e Paníceas, essendo alcuni generi rappresentativi Alloteropsis, Brachiaria e Cenchrus. Oltre a Melinis, Echinochloa, Oplismenus, Setaria, Panicum, Whiteochloa e Xyochlaena.

applicazioni

nutrizionale

Il grano o cariosside delle erbe fa parte della dieta quotidiana della popolazione mondiale, sia in forma diretta che macinata come farina. Infatti, il riso (Oryza sativa), il mais (Zea mays) e il grano (Triticum aestivum e T. durum) sono le principali erbe per il consumo umano.

Allo stesso modo, altre erbe coltivate come fonte di cibo o additivo alimentare sono l'avena, l'orzo, la segale, il miglio, il sorgo e la canna da zucchero. D'altra parte, le erbe sono un'importante fonte di integratori alimentari per diversi tipi di bestiame: bovini, capre, maiali, tra gli altri.

Mais (Zea mays). Fonte: pixabay.com

Tra le principali graminacee foraggere possiamo citare: Avena fatua, Agropyron elongatum, Brachiaria brizantha, Bromus unioloides, Cynodon nlemfuensis o Eragrostis curvula. Inoltre: Festuca arundinacea, Lolium perenne, Panicum elephantypes, Panicum maximum, Panicum miliaceum, Pennisetum americanum, Phalarisa rundinacea, Phleum pratense, Phalaris tuberosa.

Industriale

Specie come il Lygeum spartum e la Stipa tenacissima vengono utilizzate per realizzare cesti artigianali e pantofole di sparto o espadrillas in fibra naturale. Un tipo rudimentale di scopa è realizzato con fibre di Sorghum technicum, e Stipa tenacissima è usato per fare le pagliette.

I pennelli artigianali sono realizzati con le fibre forti e rigide di Aristida pallens ed Epicampes microura. Allo stesso modo, con la canna fibrosa e secca di alcune erbe, come il bambù, vengono realizzati strumenti musicali come il flauto.

La fibra di bambù viene utilizzata per produrre carta e la polpa è una materia prima per il compensato o il tessuto di rayon. Gli steli spessi e resistenti sono utilizzati nella costruzione e nella decorazione, e la fibra di alcune specie di bambù viene utilizzata per realizzare mobili.

La citronella (Cymbopogon citratus) è una poaceae da cui si estrae un olio chiamato citronella, ampiamente utilizzato in profumeria. L'orzo (Hordeum vulgare) è un ingrediente base per la produzione di malto e birra, tra gli altri liquori come rum, gin, vodka e whisky.

Dal riso (Oryza sativa) si ricava una bevanda tradizionale giapponese chiamata "sake". D'altra parte, il mais (Zea mays) produce un olio commestibile di alta qualità ed etanolo utilizzato come carburante.

Erba

Un piccolo gruppo di erbe sono specie di tussock, cioè specie con rizoma corto, crescita densa e resistente al calpestio. Tra le erbe utilizzate come erba sono i generi Axonopus, Festuca, Lolium, Paspalum, Poa e Stenotaphrum.

Le specie di tussock sono poaceae erbacee e stolonifere utilizzate per rivestire cortili, parchi, giardini, campi e campi sportivi. Essendo particolari le caratteristiche dell'Agrostis palustris utilizzato per rivestire il "green" sui campi da golf.

Agrostis stolonifera. Fonte: Matt Lavin di Bozeman, Montana, USA

Ornamentale

Le erbe alte come il bambù (Arundinaria) sono usate come barriere ombreggianti, o le Cortaderías sono ideali per coprire i prati erbosi. Nel giardinaggio, Festuca e Hordeum sono usati per le loro foglie bluastre e il fogliame denso per tappezzare giardini rocciosi o aree rocciose.

Allo stesso modo, il Lagurus o la brezza dei fiori spike viene seminato in un modo specifico o combinato con il Phalaris. Questo dà un buon contrasto di fogliame basso e denso con grandi punte piumate, oppure si può usare il Pennisetum.

Conservazione

Alcune erbe come il vetiver (Chrysopogon zizanioides) sono utilizzate per controllare i danni causati dall'erosione, prevenire le frane o riparare le dune.

Medicinale

Alcune specie come Cynodon dactylon ed Elymus repens sono utilizzate nella medicina tradizionale come diuretico.

Riferimenti

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