Come la Terra è diventata verde. Origine ed evoluzione delle piante terrestri - Cosa sono le piante, parte 2


    Autore: Prof. Roberto Ligrone

    Mentre le glaucofite (13 specie note) sono rimaste organismi esclusivamente d'acqua dolce, alcuni rami evolutivi delle piante rosse e verdi sono secondariamente passati ad occupare habitat marini, dove hanno incontrato grande successo.

    Le glaucofite annoverano solo forme unicellulari, mentre piante rosse e piante verdi hanno conservato forme unicellulari ma hanno anche evoluto, indipendentemente l’una dall’altra (e, almeno nelle piante verdi, più di una volta) un'organizzazione multicellulare.

    Le piante rosse (circa 4000 specie) sono in massima parte marine, ma le loro forme più primitive (per es. le Cyanidiales) sono d’acqua dolce.

    Le piante verdi sono il gruppo più numeroso e diversificato, con circa 290.000 specie note; esse comprendono varie linee di alghe verdi, rimaste in acqua dolce o passate all’ambiente marino, e una linea che ha colonizzato l’ambiente terrestre.

    Il cloroplasto delle glaucofite e delle piante rosse è rimasto molto simile ai cianobatteri, dei quali possiede lo stesso corredo di pigmenti fotosintetici, clorofilla a e ficobiliproteine, e alla cui combinazione è dovuto il colore variabile da verde-azzurro a rosso di questi organismi.

    Come nei cianobatteri, le ficobiliproteine sono organizzate in complessi “antenna” (ficobilisomi) associati alla superficie dei tilacoidi.

    In linea con questi caratteri primitivi, i dati molecolari trattano le glaucofite e le piante rosse come rami bassi nell'albero genealogico delle Plantae.

    Le piante verdi hanno sostituito le ficobiliproteine con la clorofilla b, acquistando così il tipico colore verde.

    Probabilmente la sostituzione delle ficobiliproteine con la clorofilla b è legata all’adattamento ad acque più superficiali, esposte a luce più intensa e qualitativamente diversa rispetto agli ambienti occupati da glaucofite e piante rosse.

    Questa transizione evolutiva ha comportato anche un riassetto nell’organizzazione dei tilacoidi fotosintetici: privi di ficobilisomi, i tilacoidi del cloroplasto delle piante verdi sono aggregati in bande nelle quali sono presenti aree di stretta adesione fra le membrane fotosintetiche (Fig. 2).

    Dettaglio del cloroplasto nell'epatica Cyathodium foetidissimum

    Fig. 2. Dettaglio del cloroplasto nell'epatica Cyathodium foetidissimum. Com'è tipico delle streptofite, l'apparato fotosintetico è costituito da pile di tilacoidi strettamente addossati, o grani (G) interconnesse da tilacoidi singoli (frecce)

    Come già accennato, oltre alle piante esistono numerosi altri gruppi di eucarioti fotosintetici filogeneticamente assai lontani sia dalle piante, sia tra loro.

    I cloroplasti di questi organismi sono delimitati non da due ma da quattro o, in qualche caso, tre membrane e si ritiene siano derivati, secondo i casi, da un'alga rossa o un'alga verde unicellulare, fagocitata e convertita in organello attraverso un processo di riduzione simile a quello descritto sopra per il cloroplasto delle piante (Keeling, 2010).

    Di solito il nucleo e il citoplasma dell’eucariote fotosintetico sono stati eliminati completamente, mentre sono stati conservati il plasmalemma (che è divenuto la terza membrana del cloroplasto) e la membrana di fagocitosi (divenuta la quarta membrana).

    Il cloroplasto così prodotto è detto cloroplasto secondario o cleptoplasto (lett. cloroplasto rubato), in contrapposizione al cloroplasto primario delle piante, che deriva direttamente da un cianobatterio.

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    Come la Terra è diventata verde. Origine ed evoluzione delle piante terrestri - Le piante verdi (Viridiplantae), parte 3 Leggi -->



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