ORGANOGRAFIA VEGETALE: STORIA, COSA STUDIA E RAMIFICAZIONI - BIOLOGIA - 2025

L' organografia vegetale è una scienza che studia i diversi tessuti e organi delle piante. È una branca della biologia, che supporta e integra anche gli studi di altre scienze.

Tuttavia, questa disciplina è forse la meno conosciuta di tutte. Ciò può essere dovuto al fatto che il suo studio viene solitamente affrontato dall'anatomia o dall'istologia, che indagano anche sugli organi della pianta.

Di Ibib flors, da Wikimedia Commons

Le informazioni fornite dall'organografia vegetale sono della massima importanza. Potrebbe offrire, tra gli altri aspetti, una visione generale dell'evoluzione avvenuta in una certa struttura dell'impianto. Questo potrebbe spiegare vari problemi legati alla germinazione o alla fioritura.

Aiuta anche a comprendere i fattori riproduttivi e vegetativi delle piante, essendo un fattore decisivo nella classificazione tassonomica delle specie vegetali.

Attualmente l'organografia molecolare mira a realizzare l'integrazione delle scoperte genetiche degli ultimi anni con i dati offerti dalla botanica morfologica ed evolutiva dei decenni precedenti.

Storia

Aristotele, l'eminente filosofo, logico e scienziato dell'antica Grecia, può essere considerato il primo studente di Biologia che ha dato la visione scientifica all'organografia. Considerava le diverse parti della pianta come "organi" e stabiliva le relazioni tra queste e le funzioni che svolgono.

Durante il XVII secolo, Joachim Jung, una delle figure scientificamente più rilevanti di quel secolo, ha chiarito che le piante sono costituite da strutture chiamate organi. Ha evidenziato l'esistenza della radice, del fusto e della foglia, definendone in ciascuno forma, funzione e posizione.

I progressi nell'organografia continuarono nel XVIII secolo, quando Caspar Friedrich Wolff, considerato il padre dell'embriologia, studiò in dettaglio la metamorfosi nelle piante.

I suoi studi gli hanno permesso di concludere che i rudimenti delle foglie hanno somiglianze con le parti del fiore e che entrambi derivano da un tessuto che è stato differenziato. Ha anche affermato che tutte le parti di una pianta, tranne il gambo, sono foglie che hanno subito modifiche.

Teoria della metamorfosi

Nel 1790, il drammaturgo e scienziato tedesco Johann Wolfgang von Goethe pubblicò un libro intitolato The Metamorphosis of Plants. Nella sua teoria sostiene che tutti gli organi dei fiori sono il prodotto delle variazioni che ha subito una forma originale.

Goethe espone l'idea che gli organi della pianta abbiano avuto origine da modificazioni delle foglie. I cotiledoni sono considerati foglie imperfette. Le foglie danno anche luogo, dopo la metamorfosi, a sepali, petali, stami e pistilli.

Queste idee sulla morfologia delle piante furono alla base del successivo lavoro di ricerca, compreso quello di Charles Darwin.

Scienze correlate

Fisiologia vegetale

Questo è responsabile dello studio dei processi metabolici che avvengono nelle piante. Tra questi ci sono la respirazione, la germinazione, la fotosintesi e la fioritura.

Morfologia vegetale

Ciò include citologia e istologia, perché sono responsabili della conoscenza della struttura e della forma microscopica della pianta.

Embriologia vegetale

È responsabile dello studio della struttura che ospita le spore (sporangi), i gametofiti e gli embrioni della pianta.

Palinologia

Questa scienza, che è una branca della botanica, si concentra sullo studio del polline e delle spore, che fanno parte delle strutture riproduttive delle specie vegetali.

Cosa Studi? (oggetto di studio)

L'organografia vegetale è una suddivisione della Biologia che contempla lo studio dei diversi tessuti, apparati e organi che compongono le piante. Questo porta alla valutazione delle strutture cellulari interne, oltre ad esaminare in dettaglio gli aspetti macroscopici delle piante.

Alcuni degli aspetti microscopici delle piante che possono essere oggetto di studio dall'organografia sono la membrana cellulare e alcuni organelli come mitocondri, ribosomi e cloroplasti. Possono anche studiare tessuti come il meristema, il parenchima, lo xilema e il floema.

A livello macroscopico, gli aspetti potrebbero essere il peso, le dimensioni, la forma, il colore, la consistenza di ciascuna delle parti della pianta: radice, fusto, foglia, fiore, frutto e del seme come suo gamete riproduttivo.

L'organografia vegetale prende le informazioni ottenute da questi aspetti e le mette in relazione con la funzione che svolgono nella pianta. Ciò consente di stabilire relazioni e differenziazioni tra ciascuna specie, al fine di trovare somiglianze e caratteristiche che consentano di definire ciascun gruppo.

Organi della vita vegetativa

Questo gruppo di organi è responsabile del mantenimento della vita della pianta. In generale, hanno la funzione di trasportare sostanze e nutrimento. Tra questi organi ci sono:

• Radice. Questo organo svolge la funzione di fissare e assorbire i nutrienti.
• Stelo. È il supporto delle foglie, dei fiori e dei frutti della pianta. Sono anche la via di trasporto per l'acqua e le sostanze nutritive che sono state assorbite dalla radice.
• Foglia. La fotosintesi avviene in questo organo, in cui vengono prodotti ossigeno e glucosio.

Organi riproduttivi

Di seguito sono raggruppate le strutture preposte alla riproduzione della pianta. Questi sono:

• Seme. Questi contengono l'embrione, che mentre si sviluppa farà propagare la pianta.
• Fiore. È un organo riproduttivo composto da foglie modificate dove si trovano il calice, la corolla, l'androceo e il gineceo. Possono essere di vari colori e forme.
• Frutta. È un organo della pianta che si forma come prodotto dello sviluppo dell'ovaio fecondato. Al suo interno contiene i semi.

Metodologia

Le piante hanno un raggruppamento di tessuti e organi che formano un'unità funzionale e anatomica che consente loro di svolgere le loro funzioni vitali. Lo studio di ciascuno degli organi e dei sottosistemi potrebbe essere effettuato in modi diversi.

Le osservazioni possono essere effettuate, senza considerare alcun criterio di causalità, utilizzando un esame comparativo. Questa metodologia è seguita in morfologia descrittiva e comparativa. Queste partono dall'idea che la varietà nelle forme sono variazioni di un unico tipo di struttura primitiva.

A seconda dell'obiettivo dell'indagine e del personaggio che si vuole conoscere, potrebbe essere necessario indagare la relazione tra la forma organica e la causa che la origina.

Per raggiungere questo obiettivo, potrebbero essere condotti esperimenti, coinvolgendo apparecchiature o strumenti ad alta tecnologia, nonché alcune procedure computerizzate.

Imaging 3D

Inizialmente, per calcolare il tasso di crescita di una foglia, sono stati disegnati diversi punti con inchiostro sulla superficie di questo organo. L'intenzione era di delineare una griglia di piccoli rettangoli che potessero essere utilizzati, nel tempo, per ottenere i dati necessari.

Attualmente esistono strumenti che analizzano una sequenza di immagini digitali in tre dimensioni, che permettono di tracciare automaticamente lo spostamento della caratteristica identificata.

Questi strumenti tecnologici includono diversi algoritmi e programmi che consentono di fare la media dei risultati, mostrandoli sotto forma di mappe spaziali. Questa tecnica è applicabile in qualsiasi altro organo della pianta.

Studi reali in organografia

Organografia riproduttiva di Bougainvillea spectabilis Willd

Nel 2015 un gruppo di ricercatori ha svolto uno studio sullo sviluppo floreale della Bougainvillea spectabilis Willd, nota come bungavilla o trinitaria. Questa pianta è di grande importanza per l'orticoltura, nonché per l'industria farmaceutica e ambientale.

Lo studio si è basato sulla struttura e sull'organografia floreale di questa specie. I risultati hanno mostrato diverse caratteristiche specifiche nell'organografia riproduttiva, come il fatto che solo un ovulo basale si sviluppa all'interno dell'ovaio superiore del fiore.

Tutte le informazioni potrebbero essere molto utili per comprendere i diversi fattori riproduttivi, compresa la loro sterilità.

Il genere Eugenia (Myrtaceae) nell'Africa meridionale: tassometria dell'organografia fogliare (1982)

In questa ricerca, sono state confrontate 6 specie appartenenti al genere Eugenia L., il cui nome comune è ciliegia di Caienna o ribes. Sono state effettuate le analisi numeriche di 20 proprietà quantificabili dell'organografia fogliare, al fine di determinarne il valore tassonomico.

I risultati sono stati adeguati all'attuale delimitazione della specie, dimostrando il valore tassonomico dell'organografia fogliare.

Distribuzione organografica degli elementi vascolari nel genere Hibiscus L. (1997)

È stato condotto uno studio su membri del genere Hibiscus L, noto come rosa cinese o pepe di Caienna. In questo sono state studiate la distribuzione organografica e le caratteristiche degli elementi vascolari. L'intenzione era quella di stabilire relazioni tra i diversi membri di questo genere.

Le indagini hanno rivelato, tra le altre cose, che le specie studiate avevano vasi corti. Hanno inoltre, all'estremità trasversale, delle semplici piastre di perforazione. Questi parametri sono di grande importanza nella classificazione tassonomica delle specie.

Morfologia e monitoraggio quantitativo dei modelli di espressione genica durante l'induzione del fiore e lo sviluppo precoce del fiore in Dendrocalamus latiflorus (2014)

Il Dendrocalamus latiflorus è un genere di bambù di grande importanza ecologica nelle aree tropicali e subtropicali. Sono state valutate le sue caratteristiche riguardanti la costituzione morfologica e i profili genetici di questa pianta. Lo scopo è conoscere l'induzione e lo sviluppo del fiore.

Gli studi sulla morfologia delle gemme e sull'organografia dei fiori sono stati integrati con tecniche specializzate. Alcuni di questi erano l'uso di un microscopio elettronico a scansione.

I test combinati forniscono facili marcatori, consentendo di tracciare la transizione tra la fase vegetativa e quella riproduttiva.

Riferimenti

1. Pupuma, RB Bhat (1997). Distribuzione organografica degli elementi vascolari nel genere Hibiscus L. Sience diretta. Recupero da sciencedirect.com.
2. Suxia Xuab, Qingyun Huanga, Qingyan Shuc, Chun Chena, Brady A. Vick (2008). Organografia riproduttiva di Bougainvillea spectabilis Willd. Scienza diretta. Recuperato da com.
3. Wikipedia (2018). Organofia. Estratto da en.wikipedia.org.
4. Emmerentiadu Plessis, AEvan Wyk (1982). Il genere Eugenia (Myrtaceae) nell'Africa meridionale: tassometria dell'organografia fogliare. Scienza diretta. Recupero da sciencedirect.com.
5. Lauren Remmler, Anne-Gaëlle, Rolland-Lagan (2012). Metodo computazionale per quantificare i modelli di crescita sulla superficie fogliare adassiale in tre dimensioni. NCBI. Recupero da ncbi.nlm.nih.gov.
6. Wang X, Zhang X, Zhao L, Guo Z (2014). Morfologia e monitoraggio quantitativo dei pattern di espressione genica durante l'induzione floreale e lo sviluppo precoce del fiore in Dendrocalamus latiflorus. NCBI. Recupero da ncbi.nlm.nih.gov.