Impollinazione

Insetti che, mentre cercano nettare e polline tra i fiori, provvedono all’impollinazione. Nello sfondo papaveri coltivati in una aiuola, frutto di una selezione operata dall’uomo. Nel cerchio una Argynnis paphia che sugge il nettare di una Buddleja. La Buddleja è una pianta alloctona proveniente dall’Asia, rinselvatichita e ben acclimatata alle nostre latitudini  (Fotoelaborazione: Franco Gray)

 L’impollinazione è parte fondamentale dei meccanismi di riproduzione sessuata delle piante con fiori: queste producono semi che  contengono le caratteristiche della pianta madre e della pianta impollinatrice.  Mentre avviene la riproduzione della specie si ha un rimescolamento genetico e talvolta i nuovi individui sono dotati di caratteri diversi da quelli dei genitori: se leggiamo le teorie evoluzionistiche, scopriamo che in alcuni casi i nuovi semi potrebbero affrontare con forza maggiore le avversità dell’ambiente in cui sono germinati. In altri casi potrebbe però avvenire il contrario e dai semi finiti in ambienti diversi da quelli per cui la legge del caso li ha generati potrebbero nascere piantine destinate a soccombere, vinte da un ambiente a loro non adatto.  Tutto ciò porta alle teorie basate sulla selezione naturale.

Fiore di verbasco: organi riproduttivi con insetto impollinatore

Particolare di un fiore di verbasco con insetto impollinatore (Foto: Franco Gray)

 Citando varie specie di verbaschi e le loro ibridazioni, così scriveva Charles Darwin – già nel lontano 1877 – in “The Different Forms of Flowers on Plants of the Same Species”:

Questi ibridi sono interessanti sotto parecchi punti di vista […]. Che essi [gli ibridi] debbano la loro origine agli insetti, che volano di fiore in fiore raccogliendo polline, non è possibile dubitare. Quantunque gli insetti rubino con ciò ai fiori una sostanza estremamente preziosa, essi prestano tuttavia grandi servigi; […] i discendenti di Verbascum thapsus, che derivano dai fiori fecondati col polline di un’altra pianta, sono più robusti di quelli derivati dai fiori autofecondati. (1)

Piante dioiche e  piante monoiche

Per evidenziare i meccanismi che le piante mettono in atto per effettuare l’impollinazione incrociata – e assicurarsi quindi lo scambio di caratteri genetici – occorre anzitutto soffermarsi sulle differenze tra le specie dioiche e quelle monoiche

Nelle piante dioiche gli organi riproduttivi maschili e quelli femminili sono presenti su due piante diverse. L’esempio classico è fornito dai fiori del salicone (Salix caprea), uno dei primi alberi che fioriscono con l’arrivo dei tepori di febbraio.

Salicone – Le piante femminili di Salix caprea sono ben distinguibili da quelle maschili:  gli esemplari con fiori maschili mostrano amenti con antere giallastre portate da lunghi filamenti.  Negli esemplari femminili sono invece presenti fitti stigmi biancastri…

Impollinazione fiori del salicone

Piante dioiche: fiori di salicone e api impollinatrici. A sinistra il fiore maschile, a destra il fiore femminile che cresce nelle vicinanze, ma  su un’altra pianta (Foto: Franco Gray)

Le piante monoiche sono invece caratterizzate dalla presenza di fiori con organi riproduttivi maschili e femminili sulla stessa pianta. I fiori maschili possono crescere separati da quelli femminili oppure – come nel caso del verbasco – nello stesso fiore troviamo  gli organi riproduttivi sia femminili che maschili. In entrambi i casi le diverse diverse specie adotteranno criteri diversi per evitare l’autoimpollinazione.

Larice – Il larice è una pianta monoica che – sugli stessi rami – produce fiori maschili e femminili separati…

Fotocomposizione: larici - Fiori ai primi tepori e lariceto in estate

I fiori del larice compaiono ai primi tepori. A sinistra: sullo stesso rametto si possono notare i coni ormai disseccati prodotti l’anno precedente, i fiori maschili e quelli femminili. I femminili (di colore rossastro) saranno impollinati da altre piante perché quelli maschili (di colore chiaro) sono ancora immaturi. A destra il lariceto in estate (Foto: Franco Gray)

Angiosperme e gimnosperme

Il già citato verbasco è un valido esempio di pianta monoica dove nello stesso fiore sono presenti organi maschili e femminili.

Fiore di verbasco con parte maschile e parte femminile

Organi riproduttivi  di un fiore di verbasco (Foto: Franco Gray)

 

Angiosperme –  Nel fiore di verbasco qui riprodotto sono evidenziati gli apparati riproduttivi: in rosso la parte maschile (antera e filamento),  in nero la parte femminile (stigma stilo e ovario). 

Per definizione, si ha l’impollinazione quando il polline prodotto dalle antere raggiunge gli stigmi.  Nella foto a lato si notano le antere dalla sommità appiccicosa e un unico stigma.  Da lì i granuli pollinici – passando attraverso lo stilo – arriveranno all’ovario. Questo si ingrosserà e produrrà frutti e semi.

I frutti del verbasco sono capsule legnose  contenenti numerosi minuscoli semi…

L’importanza dell’impollinazione è evidente nelle piante da frutto: si coltivano specie autofertili (il pesco è un esempio) e specie che – al contrario – hanno bisogno di essere fecondate da piante di cultivar diverse; tra queste si possono citare alcune  varietà di peri meli e susini per le quali solo una efficace impollinazione permetterà all’ovario di crescere e di produrre frutti gustosi.

Gimnosperme – Le Gimnosperme non danno frutti veri e propri. I coni maschili producono polline in grande quantità: il vento lo disperde e permette la fecondazione dei coni femminili. Le gimnosperme sono note come piante a seme nudo: a fecondazione avvenuta  infatti i semi  maturano avvolti in scaglie o in falsi frutti…

 

Fotocomposizione con abete rosso, tasso e ginko

Gimnosperme: abete rosso, tasso e ginko (Foto: Franco Gray)

Nella fotocomposizione in alto:

- coni (pigne ormai mature) di abete rosso;

- ramo di tasso con particolare del seme racchiuso in un involucro carnoso noto come arillo;

- a destra: foglie di Ginko.

Fotocomposizione con conifere

Valli del Biellese. Le vallate più inospitali sono colonizzate dalle conifere. Nell’inserto: pino mugo che disperde il  polline (Foto: Franco Gray)

Le distinzioni tra le piante dioiche e le monoiche, insieme ai cenni sulle differenze  tra le angioperme e le gimnosperme,  permettono di mettere in luce alcuni dei meccanismi dell’impollinazione: la differenza fondamentale consiste nel fatto che – se nelle angiosperme gli attori principali sono gli insetti pronubi – nelle gimnosperme il vento diventa protagonista. Per questo motivo le conifere producono grandi quantità di polline dai granuli leggeri, resistenti agli agenti atmosferici e adatti a “navigare” sulle ali del vento.

A differenza delle Angiosperme, le Gimnosperme non possiedono fiori veri e propri, ovvero apparati riproduttivi molto profumati o dai colori vistosi: nell’economia della natura si gioca al risparmio e – per le piante che si sono adattate alle condizioni ambientali difficili – produrre organi capaci  di attirare i potenziali impollinatori potrebbe diventare un inutile dispendio di energie.  In compenso, gli apparati riproduttivi femminili in genere possiedono organi adatti a catturare e a trattenere il polline.

La foto a lato è stata scattata all’inizio dell’estate in una impervia valle del Biellese popolata da parecchie specie di conifere. I cespugli di pino mugo crescevano tra piante di dimensioni maggiori provate dal clima e da altre difficili condizioni ambientali: appena  sfiorati rilasciavano  nuvole di polline. 

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Animali e piante: strategie di convivenza

Nettare e polline

Erica arborea in fiore con api bottinatrici (Foto: Franco Gray)

Api cariche di polline tra i fiori dell’erica arborea  (Foto:Franco Gray)

Farfalla su fiore di tarassaco

Gonopterix sul fiore di un tarassaco: la farfalla ne sugge il nettare introducendovi la lunga spirotromba (Foto: Franco Gray)

L’erica arborea ha portamento arbustivo ed è tipica della macchia mediterranea. Popola le garighe e i versanti scoscesi e aridi delle boscaglie dal clima secco-temperato.   Fiorisce con l’arrivo della primavera: la sua strategia riproduttiva consiste nella produzione di grandi quantità di fiori ricchissimi di polline che – fecondati dagli insetti pronubi – produrranno capsule zeppe di piccoli  semi capaci di  insediarsi anche negli ambienti aridi e pietrosi caratterizzati da suolo ingrato e acido. Grazie alle lunghe radici e alle foglie aghiformi  resiste bene alla siccità.

Il tarassaco è pianta erbacea comunissima: fiorisce in primavera e popola persino i bordi delle strade. Con i tepori della primavera i capolini densi di polline e di nettare  daranno  i ben noti “soffioni”, ovvero i caratteristici frutti  che, retti da un pappo, saranno portati lontano dal vento.

Le piante che si avvalgono dell’impollinazione ad opera degli animali mostrano fiori di forma, odori e colori capaci di attirare le diverse specie.  In natura si osservano colori sono ben più marcati negli ambienti difficili, dove la stagione della fioritura è breve. Troviamo poi – accanto ai profumi intensi – fiori che sembrano fatti apposta per essere visitati da insetti leggeri e dotati di apparati adatti a succhiare il nettare, ma l’impollinazione avviene non solo per via entomogama…

La bigiarella  e il cilegio in fiore

Bigiarella, impollinazione -  (Foto: Raffaele Crea)

Bigiarella: le piumette del becco sono cariche di polline (Foto: Raffaele Crea)

Bigiarella e ciliegio in fiore (Foto: Raffaele Crea)

Impollinazione ornitogama tra i fiori del ciliegio (Foto: Raffele Crea)

 

Non solo colibrìNella  letteratura naturalistica i colibrì sono spesso citati tra gli uccelli impollinatori, ma troviamo poche osservazioni sul ruolo giocato dall’avifauna nostrana nella fecondazione delle piante. Per quanto riguarda l’impollinazione ad opera degli uccelli, le foto di Raffaele Crea dimostrano però che a spargere il polline da fiore  a fiore non provvedono solo i colibrì o gli altri uccelli esotici che volano in terre lontane: il ciliegio cresciuto alle nostre latitudini è qui frequentato da una bigiarella che, mentre cerca nettare o altre sostanze nutritive tra i fiori, mostra attorno al becco le piumette ricoperte di polline.

 

Note

Piante autogame e piante eterogame -  Come già accennato, parecchie cultivar di fruttiferi si avvalgono della fecondazione autogama e possono produrre frutti e semi anche senza l’intervento degli agenti impollinatori: questo porta a distinguerle dalle specie eterogame che si avvalgono dell’opera del vento, degli insetti pronubi e di varie specie di animali. Talvolta però è possibile notare – su una stessa pianta – alcuni fiori che ricorrono alla fecondazione utilizzando il loro stesso polline: stando ad osservazioni che risalgono agli scritti di Darwin occorre rilevare che alcune angiosperme, dopo aver sviluppato organi riproduttivi che ben si prestano alla fecondazione incrociata (o eterogama), producono anche fiori che sfruttano la fecondazione autogama. In questo modo evitano i rischi di ibridazioni e fissano le caratteristiche proprie della pianta madre.

 (1)The Different Forms of Flowers on Plants of the Same Species  di Charles Darwin – tradotto in “Le diverse forme dei fiori in piante della stessa specie”, è disponibile anche in edizione elettronica nella traduzione di Liber Liber, 2006

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Viaggio nei fiori

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