____ Gimnosperme (spermatofite non angiosperme)
Secondo i più recenti sistemi di classificazione le "gimnosperme" non possono essere considerate un gruppo omogeneo (vedere lo schema tassonomico) pertanto sono state scisse in 4 Phylum differenti (Cycadophyta, Ginkgophyta, Coniferophyta, Gnetophyta). Questi gruppi hanno in comune alcuni caratteri, come quello di non avere fiori evidenti, non possedere ovari provvisti di stilo e stimma, avere i semi non racchiusi in un carpello (non vi sono frutti, al massimo pseudo-frutti) ma portati, in genere, all'ascella di una squama legnosa. gimnosperma significa appunto seme nudo; anche gli ovuli, che poi fecondati formeranno i semi, non sono racchiusi in un ovario come quelli delle Angiosperme.
Le "gimnosperme" sono comparse sulla terra nel Mesozoico, circa 280 milioni di anni fa, prima quindi delle Angiosperme.
L'impollinazione è quasi sempre affidata al vento (impollinazione anemofila). Una caratteristica importante dal punto di vista ecologico è la struttura dei vasi di trasporto di questo gruppo, caratterizzato dall'avere fibrotracheidi, anzichè trachee come nelle Angiosperme (con l'eccezione delle Gnetofite). Le fibrotracheidi sono più sottili delle trachee ed abbinano la funzione di sostegno a quella di trasporto delle sostanze nutritive. A causa del ridotto lume delle fibrotracheidi il trasporto di acqua e sali minerali dalle radici verso l'apparato fogliare è meno efficente che nelle Angiosperme e questo costringe le "gimnosperme" ad adottare accorgimenti per il risparmio dell'acqua. Le fibrotracheidi d'altro canto sono maggiormente resistenti ai danni causati da prolungate fasi di aridità. Per questo motivo le "gimnosperme" sono specie generalmente in grado di sopportare un certo grado di aridità edafica. Un'altra caratteristica che consente di distinguerle dalle Angiosperme è il numero di foglioline cotiledonali (le prime foglioline che si formano durante la germinazione): nelle Angiosperme sono una o due (monocotiledoni o dicotiledoni), mentre nelle "gimnosperme" sono in numero variabile. La fecondazione e la maturazione dei semi sono più lente che nelle Angiosperme, in alcuni casi per l'intero ciclo riproduttivo possono occorrere anche tre anni. Sono tutte piante legnose (alberi, arbusti o liane), non vi sono piante acquatiche e solamente poche sono epifite (vivono cioè su altre piante). Sono distribuite in quasi tutto il mondo e dominano la vegetazione di molte delle regioni più fredde. Tra le "gimnosperme" vi sono gli individui più alti, massicci e longevi del mondo vegetale (e di tutti gli organismi viventi).Gli adattamenti delle "gimnosperme".
A causa della struttura dei vasi di trasporto (fibrotracheidi) che hanno un'efficienza inferiore rispetto a quelli delle Angiosperme (trachee), le "gimnosperme" sono state costrette ad elaborare una serie di adattamenti per limitare l'evapotraspirazione e quindi il fabbisogno di acqua. Questo ha fatto si che siano spesso ben adattate alla vita in ambienti che, per ragioni legate al clima dell'area o alla struttura del suolo, risultano essere più o meno aridi. Questi adattamenti sono evidenti soprattutto analizzando la struttura fogliare delle "gimnosperme", sovente caratterizzata da una ridotta superficie ed una spessa cuticola che ricopre (ed impermeabilizza) la faccia superiore della foglia (struttura aghiforme). Gli stomi, attraverso i quali avvengono gli scambi gassosi della pianta e quindi la perdita di acqua sotto forma di vapore acqueo, sono posizionati sulla pagina inferiore della foglia aghiforme, ordinati in linee stomatiche e "affondati" in una cavità imbutiforme riempita da materiale ceroso. L'adattamento delle "gimnosperme" ad ambienti con un elevata aridità edafica (del suolo) le rende particolarmente adatte ad alcuni habitat della Sardegna; si pensi al ginepro coccolone (Juniperus oxycedrus ssp. macrocarpa) che vive sulle dune costiere, o al ginepro turbinato (Juniperus turbinata), o ancora al Pinus halepensis presenti allo stato spontaneo in zone costiere rocciose.
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Approfondimento: Phylum e famiglie delle Gimnosperme.
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Phylum Ginkgoaceae
Questo Phylum comprende una sola famiglia.
Ginkgoaceae
A questa famiglia attualmente appartiene 1 sola specie vivente: Ginkgo biloba, presente nell'Orto Botanico. I primi rappresentanti di questo gruppo apparvero nel Permiano e piante quasi identiche a Ginkgo biloba sono presenti in fossili di quasi 200 milioni di anni. Questa specie antichissima non ha relazioni strette con nessun gruppo oggi vivente. Si può considerare un fossile vivente.
Phylum Coniferophyta
Le conifere sono il Phylum più importante delle "gimnosperme", per numero di specie, distribuzione, abbondanza e utilizzi. Comprendono 7 famiglie, 60-65 generi e più di 600 specie. Questo gruppo si è originato nel Carbonifero, circa 300 milioni di anni fa. Il nome conifere è dovuto al fatto che la maggior parte delle specie che ne fanno parte portano i semi in strutture chiamate coni. I coni proteggono ovuli e semi e facilitano anche l'impollinazione e la dispersione. In queste strutture vi è un asse sul quale sono impiantate delle squame (squame ovulifere). Le squame sono generalmente legnose e sottese da delle brattee più o meno evidenti. I ginepri (genere Juniperus) possiedono squame carnose e colorate che le fanno assomigliare a bacche, sono invece degli pseudo-frutti: i galbuli. Anche il Tasso (Taxus baccata) ha delle strutture carnose e rosso vivo (arilli) che avvolgono parzialmente i semi. Molte delle famiglie attuali si sono sviluppate nel Mesozoico, tra il Triassico ed il Giurassico. Oggi sono particolarmente abbondanti nelle regioni fredde, come la taiga, costituita prevalentemente da foreste di conifere. L'impollinazione è sempre anemofila (ad opera del vento). Gli ovuli di molte conifere secernono una gocciolina appiccicosa alla quale aderiscono i pollini portati dal vento. I granuli pollinici di molte Pinaceae hanno due sacche aerifere, con la funzione di facilitare il trasporto del polline da parte del vento. Le famiglie di conifere presenti nell'Orto Botanico sono: Cupressaceae, Pinaceae, Podocarpaceae, Taxaceae, Araucariaceae.
Cupressaceae
Famiglia costituita da circa 29 generi e 110-130 specie, comprende alberi o arbusti in genere sempreverdi, con legno e foglie spesso aromatici. Foglie con canali resiniferi. E' una famiglia cosmopolita, circa i ¾ delle specie si trovano distribuite nell'emisfero boreale. A questa famiglia appartengono i generi Juniperus (i ginepri), Cupressus (tra cui il cipresso), Thuja e Taxodium (tra cui il cipresso di palude, Taxodium distichum), Sequoia e Sequoiadendron (le sequoie). I coni possono avere un aspetto carnoso e ricordare così delle bacche (come in Juniperus) o essere costituiti da squame appiattite formanti coni di forma differente da quella della classica pigna, come ad esempio quelli del cipresso comune (Cupressus sempervirens). Il legno prodotto dalle specie di questa famiglia è molto pregiato. Si tratta spesso di un legno odoroso e molto duro, particolarmente resistente a marciumi e attacchi di insetti xilofagi. A questo proposito basta pensare al legno di ginepro utilizzato per le travi delle case; a Cagliari vi sono edifici che conservano travi di ginepro vecchie di secoli ancora in ottime condizioni. Questo legno è tanto duro da essere stato utilizzato in passato in Sardegna anche nella realizzazione di "chiodi" e da aver ispirato il modo di dire sardo "conca 'e zinnibiri" (testa di ginepro) per indicare una persona particolarmente testarda.
Nell'Orto Botanico è presente Juniperus turbinata.Pinaceae
Famiglia comprendente circa 10 generi e 220 specie di alberi, di rado arbusti, spesso con corteccia o foglie molto profumate, canali resiniferi nel legno e nelle foglie. Rappresentano la principale famiglia di conifere, la più importante economicamente ed ecologicamente. Piante in genere sempreverdi [poche ma importanti eccezioni come il Larice (Larix decidua), abbondante sulle Alpi]. Hanno coni a forma di "pigna" e semi quasi sempre dotati di una lunga ala terminale. Le Pinaceae sono distribuite quasi esclusivamente nell'emisfero boreale, in climi freddi, nei quali costituiscono le principali componenti forestali, ed in alcune delle foreste di zone temperate o calde percorse regolarmente dal fuoco, come in aree a clima di tipo mediterraneo. Questa famiglia è una delle più importanti fonti di legname del mondo, con il legno di Pinus (pini), Larix (larici), Picea (pecci), Pseudotsuga (douglasie); dal legno di alcune specie di pini viene estratta resina e trementina. Molte specie di questa famiglia sono utilizzate anche come ornamentali. Nell'Orto Botanico sono presenti Pinus halepensis.Taxaceae
Famiglia con 5 generi e 20 specie. Alberi o arbusti di piccole dimensioni, non o poco resinosi. Il legno è privo di canali resiniferi. Specie dioiche, raramente monoiche. I coni sono assenti, gli ovuli solitari maturano in un seme dall'involucro esterno indurito associato ad un arillo (un escrescenza dell'asse che porta il seme) carnoso e vivacemente colorato, idoneo alla dispersione tramite animali (zoocora). In maggioranza si trovano nell'emisfero boreale. In Sardegna (ed in Italia) è presente la sola specie Taxus baccata. Il tasso è una specie coltivata a scopo ornamentale, dal legno, molto duro, utilizzato un tempo per la fabbricazione di archi, in particolare del celebre Long Bow, l'arco lungo inglese. Recentemente le Taxaceae sono oggetto di studi per quanto riguarda le proprietà antitumorali di una sostanza contenuta nei fusti e nelle foglie: il taxolo.Podocarpaceae
Famiglia con 17 generi e 170 specie, con alberi alti sino a 60 metri. I coni somigliano a drupe e raramente a pigne. Sono piante tropicali e subtropicali, poco frequenti in zone temperate, diffuse soprattutto nell'emisfero australe. La famiglia si estende a Nord sino al Giappone e all'America centrale. Alcuni membri della famiglia forniscono legname pregiato.
Nell'Orto Botanico sono presenti Podocarpus neriifolius e Podocarpus elongata.
Araucariaceae
Famiglia comprendente tre generi diffusi solo nell'emisfero australe, in America meridionale, Malesia, Australia, Nuova Zelanda e alcune isole del Pacifico. Si tratta di una delle più antiche famiglie di "gimnosperme" che aveva un'ampia diffusione nel Giurassico e nel Cretaceo, tra 200 e 65 milioni di anni fa. All'epoca della massima diffusione delle Araucariaceae c'era già stata la divisione del supercontinente Pangea che riuniva tutte le terre emerse. Nelle terre dell'emisfero settentrionale questa famiglia si estinse all'inizio del cenozoico per il raffreddamento del clima mentre è sopravvissuta nell'emisfero meridionale (antico continente Gondwana) che si smembrò nel corso mesozoico (originando Africa, America meridionale, India, Australia e Antartide). Per questo motivo attualmente è diffusa in territori tanto lontani tra di loro caratterizzati da un clima caldo e temperato-caldo.
Alcune delle specie di questa famiglia forniscono legname da costruzione molto pregiato. Le Araucarie, come Araucaria araucana, Araucaria heterophylla (il pino di Norfolk) e Araucaria bildwillii sono frequentemente coltivate a scopo ornamentale. Una specie delle Araucariaceae, Wollemia nobilis, unico rappresentante vivente del suo genere, è stata recentemente scoperta in Australia (1994), a 150 Km da Sydney. Nell'Orto Botanico sono presenti Araucaria bildwilli, Araucaria heterophylla.Phylum Gnetophyta
È un gruppo di grande interesse per gli studiosi dell'evoluzione vegetale, rappresentato nell'Orto Botanico da Ephedra fragilis. Presentano alcune caratteristiche proprie delle"gimnosperme", quali i semi non racchiusi da un ovario, ed altre tipiche delle Angiosperme, come i vasi conduttori che sono trachee (e non fibrotracheidi) e strutture fiorali intermedie tra questi due gruppi. il gruppo è composto dalle famiglie Ephedraceae, Gnetaceae e Welwitschiaceae. Le Ephedraceae sono composte da un genere e 50 specie circa, in Italia ve ne sono 4, in Sardegna vi sono Ephedra fragilis Desf. e Ephedra distachya L. che vivono lungo le coste sabbiose e E. nebrodensis Tin. ex Guss. che vive sulle rupi calcaree in ambienti montani. Le Gnetaceae sono costituita da un solo genere con circa 40 specie: si tratta di liane, meno frequentemente alberi o arbusti, diffuse in maggioranza in zone tropicali. Le Welwitschiaceae sono costituite da una sola specie che vive nei deserti della Namibia. Questa ha un tronco breve e massiccio e due enormi foglie nastriformi che vivono per tutta la vita dell'individuo (anche 2000 anni).
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Approfondimento: I fossili viventi.
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Un fossile vivente può essere definito come un discendente diretto di un gruppo di organismi che in ere geologiche passate presentava maggiore variabilità e diffusione. Alcune attuali forme viventi microscopiche sono simili a forme fossili che risalgono a 2 miliardi di anni fa. Per i botanici piante come gli Equisetum (vedi tappa N° 21) sono discendenti dirette della vegetazione dell'era mesozoica. Due tra i più noti fossili viventi sono presenti all'Orto Botanico. Si tratta di Ginkgo biloba e Metasequaoia glyptostroboides (vedi schede). Esemplari fossili di Ginkgo sono stati trovati in rocce giurassiche risalenti a 150 milioni di anni fa in varie parti del mondo, a testimoninza della grande diffusione che aveva questo gruppo di gimnosperme in ere passate. Come in Ginkgo anche la Metasequoia era molto diffusa nell'emisfero boreale fino all'inizio del terziario (60 milioni di anni fa).
Un fossile vivente è stato recentemente scoperto (1994) in un area protetta a 150 Km da Sydney. Si tratta di Wollemia nobilis di cui sono note ad oggi solo circa 40 esemplari. Questa specie era conosciuta solamente allo stato fossile e si riteneva estinta da molto tempo. Il polline che è stato attribuito ad esemplari del genere Wollemia è stato rinvenuto in Australia e datato tra i 94 e i 30 milioni di anni fa, diminuendo poi drasticamente nel periodo nel quale in questo continente si sono contratte drasticamente le foreste tropicali.
