Le piante (sinonimo di Plantae1, Embryobionta, Cormofite, e vegetali) comprendono:
- le briofite, cioè piante non vascolari e prive di semi (muschi e organismi affini),
- le piante vascolari senza semi (Pteridofite o crittogame vascolari, cioè felci e organismi simili),
- le piante vascolari a seme o spermatofite, cioè gimnosperme e angiosperme.
Le piante sono organismi dotati delle seguenti caratteristiche:
- eucariotici
- pluricellulari
- autotrofi (fotoautotrofi)
- hanno pareti costituite principalmente da cellulosa
- presentano clorofilla a, b e carotenoidi come pigmenti
- usano l'amido come sostanza di riserva
- sono rivestite da cutina esternamente
- presentano cellule organizzate in tessuti
- hanno un ciclo aplodiplonte, con le 2 fasi non indipendenti dal punto di vista trofico
- presentano meiospore munite di parete ispessita e non esistono mitospore
- riproduzione è oogama
- i gametangi sono pluricellulari
- la riproduzione vegetativa (agamica) avviene per frammentazione, non esistono mitospore o conidi
L'emersione dall'acqua
Le piante terrestri si sono probabilmente evolute dalle alghe verdi Charophyta.
Non è noto il processo di transizione che ha portato le alghe verdi a migrare nell'ambiente terrestre, comunque si suppone che le odierne piante terrestri abbiano preso origine da alghe di quel tipo, che sono caratterizzate da clorofilla a e b, β-carotene, xantofille quali pigmenti, da amido come prodotto di riserva, e da una parete di composizione analoga a quella della piante terrestri (celluloso-pectica).
Colonizzare l'ambiente terrestre comporta dei vantaggi:
- maggiore disponibilità di anidride carbonica,
- maggiore disponibilità di luce,
- minore concorrenza.
…ma anche degli svantaggi:
- minore (praticamente azzerata) disponibilità di acqua per le cellule fotosintetizzanti portate fuori dall'ambiente acquatico
Quindi il primo problema da risolvere fu la difesa dal disseccamento (fenomeno che si verifica rapidamente quando un'alga è portata a terra).
- La prima soluzione adottata è stata la cutinizzazione delle pareti esterne al fine di renderle impermeabili. La cutina è presente in tutte le Embrobyonta. Assieme alla cutina la pressione selettiva provoca la comparsa di piccole aperture nella superficie impermeabilizzata fino ad arrivare progressivamente agli stomi, valvole complesse la cui apertura è regolata dal turgore delle sue cellule di guardia.
- Un secondo passo in avanti fu la comparsa di tessuti specializzati nella protezione:
- un'epidermide cuticolarizzata nelle forme erbacee
- sughero (tessuto tegumentale secondario) nelle forme legnose
Il problema della disponibilità di acqua viene risolto solo parzialmente nelle prime piante terrestri, le briofite, che non sono dotate di efficaci tessuti conduttori per l'acqua e che quindi vi rimangono legate.
La prima suddivisione che incontriamo nelle piante terrestri è quindi tra piante prive di tessuti conduttori (piante non vascolari o atracheofite, che sono rappresentate dalle briofite), e piante dotate di tessuti conduttori (piante vascolari o tracheofite).
Evoluzione di sporofito e gametofito
Fuori dall'ambiente acquatico, gametofito e sporofito hanno seguito fin dall'inizio due cammini nettamente diverse in funzione delle cellule riproduttive da loro prodotte, rispettivamente i gameti e le spore.
I gameti hanno come una funzione quella di fondersi tra loro => non possono dotarsi di una parete spessa e impermeabile => la gamia deve avvenire in ambiente acquatico. Ecco perché il gametofito delle piante terrestri è obbligato a vivere in ambiente umido (nelle Briofite appressato al suolo).
Le spore invece, nelle prime forme di vita terrestre hanno la funzione di diffondere copie dell'organismo, potendosi proteggere dal disseccamento per mezzo di una spessa parete impermeabile costituita da sporopollenina. Esse possono quindi sfruttare il vento, e dunque lo sporofito subirà una forte pressione selettiva verso lo sviluppo in altezza ed il portamento ortotropo.
Piante vascolari e atracheofite (Briofite) hanno però percorso due strade evolutive diverse a livello di prevalenza tra le due fasi del ciclo aplodiplonte.
Nelle Briofite prevale il gametofito, nelle tracheofite lo sporofito.
