Free Press

Blechnum attenuatum e altre felci che crescono sul Montagu Pass nel Western Cape. Questa è la fase sporofita del ciclo di vita della felce. Foto: Diane Turner, iSpot.

La scheda nel numero di giugno 2016 di Veld & Flora fa seguito alla scheda nel numero di marzo 2016 di Veld & Flora, vol. 102(1), e le schede di Veld & Flora sulla classificazione della vita nel vol. 98(3) settembre 2012 e sulla classificazione delle piante nel vol. 101(4) dicembre 2015.

Foglie di felce con sori. Foto: Clare Archer, iSpot.

A DIVERSITY OF FERNS

Le felci o Pteridofite sono un gruppo di piante primitive. Include la felce familiare con le sue fronde graziose, ma comprende anche una grande diversità di piante simili alle felci che crescono in una varietà di habitat, dalle foreste ombrose e umide ai deserti. Come i Muschi e le Epatiche (Briofite) non hanno semi, fiori o frutti, e si riproducono per mezzo di spore. Crescono per lo più sulla terraferma, ma hanno comunque bisogno di acqua per riprodursi. A differenza delle Briofite hanno un sistema vascolare (tessuto specializzato per il trasporto di acqua e sostanze nutritive – xilema e floema).

Le felci sono di solito indicate come Pteridofite, che comprende tutte le piante vascolari con spore. Nelle vecchie classificazioni queste piante erano informalmente divise in “vere felci” e “alleate delle felci”. Le “alleate delle felci” comprendevano i Clubmosses, Spikemosses, Quillworts, Whisk Ferns e Horsetails. Le nuove ricerche in biologia molecolare hanno reso necessari alcuni cambiamenti nella classificazione delle felci. Per riflettere più accuratamente le relazioni evolutive, gli scienziati ora propongono di dividere le piante vascolari con spore in due gruppi formali: Le Licofite e le Monilofite.

Le Licofite includono i Clubmosses, di cui ci sono tre generi in Africa meridionale: Huperzia, Lycopodiella e Lycopodium, gli Spikemosses che contengono un singolo genere Selaginella con dieci specie in Africa meridionale e le Quillworts, che contengono anche un singolo genere, Isoetes, con almeno 14 specie in Africa meridionale. Questo antico gruppo di piante era un tempo prolifico con specie giganti estinte di Clubmosses che crescevano fino a 40 m di altezza.

Le monofite includono le felci Snaketongue di cui un genere, Ophioglossum, è indigeno dell’Africa meridionale, le felci Whisk di cui una specie, Psilotum nudum, è indigeno dell’Africa meridionale, gli equiseti di cui una specie, l’equiseto africano (Equisetum ramosissimum), è indigena dell’Africa meridionale, le Felci Patate di cui solo una specie, Ptisana fraxinea, è indigena dell’Africa meridionale, e le Felci Leptosporangiate, che è il gruppo più grande e più vario che contiene circa 270 specie indigene dell’Africa meridionale.

L’equiseto africano (Equisetum ramosissimum subsp. ramosissimum var. altissimum) è l’unica specie di equiseto del Sud Africa. Le spore si trovano sotto gli sporangiofori nelle strutture coniche all’estremità di alcuni steli. Foto: Clare Archer, iSpot.

Quasi tutte le piante terrestri si riproducono per mezzo di due forme di vita distinte e alternate: una fase sessuale che produce e rilascia gameti o cellule sessuali e permette la fecondazione, e una fase di dispersione. Questo è un adattamento che libera le piante da una vita sott’acqua e permette loro di vivere e riprodursi sulla terraferma. La fase sessuale è nota come GAMETOPHYTE o generazione aploide (n) e la fase di dispersione è la generazione SPOROPHYTE o diploide (2n).

Nelle felci, la fase di dispersione culmina nella produzione di spore aploidi (n) (cioè ogni spora ha una sola serie di cromosomi) che vengono rilasciate da capsule (sporangi) che si trovano sul lato inferiore delle foglie di felce. Queste spore germinano e crescono in minuscole piante a vita libera – il protallo. Questa è la generazione sessuale (o gametofita) della pianta di felce. Le cellule sessuali o gameti aploidi (n) si formano negli organi sessuali (gli anteridi e gli archegoni) sulla parte inferiore del protallo. I gameti maschili (sperma) nuotano poi verso i gameti femminili (uova) negli archegoni del protallo. Così, anche se le felci crescono per lo più sulla terra, hanno ancora bisogno della presenza dell’acqua per facilitare la fecondazione. Una volta che la fusione dell’uovo e dello sperma – o fecondazione – avviene, si forma uno zigote diploide (2n) con due serie di cromosomi. Lo zigote cresce per divisione cellulare, in un processo chiamato mitosi, nella generazione di dispersione (o sporofito) della pianta di felce che è la felce familiare che vediamo crescere ovunque.

Le piante di felce sporofite diploidi (2n) producono sporangi o capsule sulla parte inferiore delle loro foglie in cui vengono prodotte spore aploidi (n). I punti neri che vediamo normalmente sulla foglia sono sori (singolare sorus) che sono ammassi di sporangi. Le spore all’interno delle capsule hanno subito un processo di divisione cellulare chiamato meiosi che risulta in quattro cellule figlie ciascuna con metà del numero di cromosomi della cellula madre. Le spore vengono disperse, germinano e crescono in piante gametofite aploidi – e così il ciclo continua.

Quindi, sebbene il gametofito (n) e lo sporofito (2n) siano due piante diverse, nelle felci lo sporofito è ciò che vediamo e conosciamo come felce. Questo è diverso dal ciclo di vita di muschi, conifere e piante da fiore, che sono trattati nelle schede precedenti e successive.

Alcune felci rinunciano alla fase sessuale del ciclo e si riproducono vegetativamente. Vedi ‘The ferns of the Ntendeka Wilderness’ in Veld & Flora 67(4), 118-120, dicembre 1981.

Nel numero del 1981 di Veld & Flora, leggi ‘The ferns of the Ntendeka Wilderness’ Veld & Flora 67(4), 118-120. Nell’edizione del 1998, leggi “Le felci di Mariepskop” Veld & Flora 84(4) 116-117. Nell’edizione del 1994, leggi “Le felci infestanti di Ferncliffe: Unusual invaders threaten Natal’s flora’ Veld & Flora 80(3), 88-90.

‘To be or not to be a fern ally’ by Ronell and Arrie Klopper, Pteridoforum 80: January 2007.

Scopri di più sulle felci sudafricane visitando iSpot – e cercando “felci” o Wikipedia.

CONTENUTI AL CURRICULUM

GRADE 11 Life Sciences, Strand 1: Diversità, cambiamento e continuità. Argomento: Biodiversità delle piante. Contenuto: Raggruppamento di briofite, pteridofite, gimnosperme e angiosperme.

GRADE 12 Life Sciences Strand 1: Life at Molecular, cellular and tissue level. Argomento: Meiosi: il processo di divisione riduttiva scopi della divisione riduttiva (gametogenesi ed eccezioni: muschi, felci), Importanza della meiosi: da diploide ad aploide: produzione di gameti.

TEXT di Caroline Voget con l’assistenza del Dr Ronell R Klopper, South African National Plant Checklist Co-ordinator, SANBI. Sono stati consultati i seguenti libri e siti web: The Story of Life and the Environment: An African perspective di Jo van As, Johann du Preez, Leslie Brown e Nico Smit, pubblicato da Struik Nature e anche da siti online tra cui: Il sito del Museo Iziko, il libro di testo online, Prentice Hall, Wikipedia e The Encyclopaedia of Life.