Le piante e la catena alimentare

Personaggi e interpreti

Anidride carbonica (CO2): sostanza semplice.

Acqua (H2O): sostanza semplice.

Luce del sole: apportatore di energia.

Glucosio: sostanza organica.

Piante: organismi che trasformano le sostanze semplici in sostanze organiche.

Animali: organismi che mangiano le piante per avere le sostanze organiche.

Funghi e batteri: organismi che trasformano le sostanze organiche in sostanze semplici.

Le piante sono state la prima forma di vita terrestre ad adeguarsi alla terraferma. Prima di esse infatti la vita era solo acquatica e solo successivamente si è diffusa sulle terre emerse.

Le piante rappresentano anche il primo anello della catena  alimentare. Esse sono chiamate "autotrofe", questo termine deriva dal greco: αὐτός (stesso) e τροφή (nutrimento), cioè che provvede essa stessa al proprio nutrimento. Ma cosa significa esattamente? 

Mentre gli organismi animali non sono capaci di costruire dentro al proprio organismo le sostanze essenziali per la vita, le piante sì. Ma cerchiamo di capire ancora meglio.

Prendiamo ad esempio lo zucchero, in particolare il glucosio. Questa sostanza è indispensabile per l'organismo animale come per le piante, perché da essa si ricava l'energia che serve per fare qualsiasi cosa. Serve sia per le attività, sia per la costruzione di altre sostanze utili. Gli animali devono mangiare cose che lo contengono, o comunque che contengano sostanze che possano essere elaborate, modificate per costruirlo, ma queste devono essere già abbastanza simili ad esso.

La pianta invece non ha bisogno di tutto questo per procurarsi il glucosio, ad essa basta avere dell'anidride carbonica, dell'acqua e un po' di luce del sole. Se non ci fossero le piante a fare questo non ci sarebbe sul pianeta nessun organismo animale. 

Anidiride carbonica (CO2) + acqua (H2O) + luce del sole = glucosio 

Quindi le piante costruiscono dentro di loro, partendo da elementi semplicissimi, tutto il nutrimento che serve agli organismi animali per vivere. Gli organismi animali sono dunque i predatori delle piante, per loro fonte unica ed indispensabile di nutrimento.

Una volta che i nutrienti sono passati in un organismo animale, ecco che anch'esso può essere mangiato da un suo simile. E qui siamo al secondo anello della catena alimentare. Il prodotto delle piante passa agli animali che quindi possono predare sai le piante che gli altri animali. Ma se togliamo le piante la catena alimentare si sbriciola.

Facciamo un riassunto.

Il sole fornisce l'energia alle piante. Grazie a questa energia esse possono produrre glucosio utilizzando anidride carbonica e acqua, senza questa energia non riuscirebbero a farlo (il glucosio fa parte delle cosiddette sostanze organiche, ve ne sono molte altre, come i grassi e le proteine, anche per queste sostanze vale lo stesso discorso del glucosio: l'organismo animale non le può costruire partendo da elementi semplici, può solo elaborare, modificare, sostanze organiche già esistenti).

A questo punto arriva l'organismo animale che non sa costruirsi le sostanze organiche e allora mangia la pianta. Oppure mangia un altro animale.

Quando gli organismi muoiono, animali e vegetali, il loro corpo si disfa e tutte le sostanze tornano alla terra. 

Qui ci sono funghi e batteri che fanno al contrario il lavoro delle piante, cioè distruggono la sostanza organica. Quindi si forma di nuovo anidride carbonica, che vola via e acqua che evapora o va nel sottosuolo o viene usata dagli stessi funghi e batteri o viene assorbita dalle radici delle piante. La terra si arricchisce di elementi semplici (che non sono sostanze organiche, se del glucosio finisce nella terra verrà trasformato in acqua e anidride carbonica), che  la pianta assorbirà attraverso le radici e che utilizzerà per costruire nuovamente sostanze organiche grazie all'anidride carbonica che intanto è volata via (la riacciuffa dalle foglie) e all'acqua, sostanze organiche che poi gli animali mangeranno e il ciclo continua.

Il viaggio della linfa dalle radici alle foglie

Le piante traggono il loro nutrimento dal terreno. Lo fanno grazie alle radici, che costituiscono il loro apparato sotterraneo.

Le radici hanno il compito di assorbire acqua e minerali dal terreno, in modo che la pianta possa utilizzarli per la propria crescita e sopravvivenza. 

Ma come fanno le radici a far arrivare questa soluzione acquosa (cioè acqua con sciolte al suo interno delle sostanze), chiamata linfa grezza, fino alla cima degli alberi, fino alla punta delle foglie più alte? Sono forse predisposte di una pompa elettrica o cose del genere? Ovviamente no, e allora cosa succede?

Innanzitutto sono necessari dei condotti che servano a questo tipo di trasporto, ed infatti, all'interno dei fusti, che collegano le radici a rami e foglie, c'è un sofisticatissimo impianto idraulico. Ci sono un sacco di piccoli tubicini, i canali linfatici,  che portano questa linfa grezza (acqua e minerali) verso l'alto. Ma come?

Le foglie degli alberi, sono dotate di piccoli fori, chiamati stomi, che gli consentono di far entrare e uscire gas. In particolare permettono l'ingresso di anidride carbonica (CO2) e l'uscita di ossigeno (O2). Ma permettono anche la fuoriuscita di vapore acqueo (cioè acqua in forma di vapore). 

E' proprio la cessione di vapore acqueo all'atmosfera il segreto, poichè causa l'effetto "cannuccia". Quando voi succhiate dalla cannuccia per bere una bibita fresca, aspirate l'aria nella cannuccia e il suo posto viene preso dal liquido che poi arriva nella vostra bocca. Uguale, uguale: il vapore se ne va dalle foglie, collegate ai tubicini, e il suo posto viene preso dalla linfa grezza che arriva dalle radici. 

In seguito, grazie alla sintesi clorofilliana, la linfa grezza subirà una trasformazione e verrà arricchita di nutrienti diventando linfa elaborata (acqua e zucchero più tantissime altre sostanze), la quale verrà poi distribuita in tutte le parti della pianta.

L'insieme dei canali linfatici che portano la linfa grezza alle foglie prende il nome di xilema. 

L'insieme dei canali linfatici che portano la linfa elaborata salle foglie a tutte le altre parti della pianta prende il nome di floema.

Le foglie

Le foglie sono degli annessi laterali del fusto e dei suoi rami. Sono spesso verdi perchè al loro interno contengono molta clorofilla, un pigmento necessario alle piante per la fotosintesi clorofilliana, che permette loro di "respirare". Le foglie sono anche la sede degli scambi gassosi con l'ambiente esterno.

Esistono moltissimi tipi di foglie, anche se noi conosciamo maggiormente i nomofilli, cioè le foglie che si vedono sui rami!

Ma ci sono anche gli embriofilli (cotiledoni) che si trovano all'interno dei semi (monocotiledoni se unici, dicotiledoni se sono due), i catafilli che si trovano nei fusti sotto terra, gli ipsofilli (bratee) delle infiorescenze, gli antofilli (sepali e petali dei fiori), gli sporofilli (foglie che trasportano spore, necessarie alla riproduzione).

La foglia per così dire classica, è caratterizzata da una lamina, un picciolo e dalle stipole, brevi appendici che si trovano alla base del picciolo. La lamina è la parte verde (o colorata) della foglia. Alcune foglie sono addirittura incolori (pianta di Aucuba) o colorate di rosso per la presenza di pigmenti detti antociani. Quando la foglia sta per cadere a terra diventa di altri colori, come gialla, arancione o rossa, poichè la clorofilla si sposta dalla lamina, e questa si riempie di carotenoidi. Il picciolo è invece quella parte che inizia dal ramo e arriva alla base della lamina, di colore scuro. 

Le foglie possiedono delle nervature, che sono quelle striature che si vedono a occhio nudo e si sentono toccando la lamina (specialmente nella parte inferiore di essa). A seconda dei tipi di nervature, esiste una classificazione delle foglie:

1) foglie uninervie (una sola nervatura, come le conifere, il pino ad esempio);

2) foglie parallelinervie (nervature quasi parallele tra loro, esempio il granoturco);

3) foglie penninervie (una nervatura centrale divide la foglia in due parti quasi uguali, caratteristica delle foglie comuni, ad esempio il melo);

4) foglie palminervie (la lamina è a forma di palmo di mano e le nervature scorrono in ogni "dita", esempio la vite);

5) foglie peltinervie (le nervature partono dal centro della foglia per andare in tutte le direzioni, come i raggi di una ruota).

Ci sono inoltre le foglie a nervatura libera, come ad esempio quelle del Gingko Biloba, foglie molto antiche e uniche al mondo, con solchi paralleli tra loro e forma particolarissima. 

Altre classificazioni raggruppano le foglie in pennate (a forma di penna), palmate (a forma di palmo di mano), e peltate. 

Le foglie caduche sono quelle che cadono ogni fine del periodo vegetativo (ogni stagione), mentre le foglie persistenti si trovano nelle piante sempreverdi e durano più di una stagione.

Ogni foglia può inoltre avere dei margini, che si dividono in interi, seghettati, dentati, crenati, ondulati, lobati, partiti. 

Per una classificazione dettagliata e precisa potete fare riferimento a questa pagina.

foglia di melo

foglia di fico

foglia peltinervia (ninfee)

foglia di pino mugo

foglia di gingko biloba

foglia di granoturco

esempi di margini fogliari

NOTA: tutte le immagini sono tratte da web.