La belle verte » Senza categoria
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Apr
01
2017
0

Post d’aprile

 

 

Incredibile ciò che ho trovato oggi su un sito di un’università (di cui non faccio il nome) e depositato in una cartella compressa sul loro server (anche qui mi sono ripromesso la massima segretezza). L’ho trovato per caso mentre cercavo materiale su piante officinali. Ometto nomi e riferimenti per evidenti quesioni di privacy, ma lascio a voi i commenti. Il documento è scaricabile qui.

Auguri

COMMENTI 0   |   Scritto da Horty in:  Senza categoria |
Mar
14
2017
0

Superbo muschio

 

Le Briofite (muschi) viventi sono rappresentate da circa 900 generi e quasi 24.000 specie. Non sono una parte cospicua della flora della Terra ma, nelle foreste pluviali, la biomassa vivente di muschi e epatiche può superare quella di tutte le altre piante. I muschi del genere Sphagnum, estremamente leggeri e permeabili, coprono circa l’1% della superficie terrestre e sono tra le piante più grandi della terra.

I muschi richiedono elevate quantità di acqua per compiere il loro ciclo vitale, e la maggior parte delle specie copre superfici non porose o semiporose, come rocce, alberi e strutture artificiali. In generale, i muschi abbondano in aree umide e ombreggiate, ma possono anche sopravvivere a lunghi periodi di disidratazione, ad esempio in deserti e tundre, e ne sono stati trovati anche nelle zone costiere dell’Antartide. Generalmente, hanno una capacità molto limitata di controllare l’assorbimento e la perdita d’acqua e la maggior parte delle specie è costituita da piccole piante, molte delle quali di altezza minore a 2 cm. Tra le prime piante pioniere a colonizzare la terraferma (a partire da 470 milioni di anni fa) ci furono proprio gli antenati degli attuali muschi, che per crescere estraevano, come fanno ancora oggi, minerali come calcio, magnesio, fosforo e ferro dalle rocce, alterando in tal modo anche il ciclo globale del carbonio, e quindi il clima, e aprendo la strada a specie colonizzatrici successive. Mi ha fatto sempre specie pensare a questa primordiale distesa verde avanzante su una terraferma che era praticamente priva di suolo e di vita, rocciosa e scabra.

Gametofito e sporofito di Dawsonia superba.

 

I muschi differiscono dalle piante vascolari vere dall’assenza di tessuto vascolare e dalla presenza di un gametofito (l’individuo che darà origine agli spermi, se maschio, o all’uovo, se femmina) indipendente dal punto di vista nutrizionale nel loro ciclo vitale. Il gametofito è a sessi separati, aploide (con metà del corredo genico). Quando gli spermi, veicolati dall’acqua, fecondano l’uovo del gametofito femminile, si origina lo sporofito diploide. Quest’ultimo crescerà sullo stesso gametofito femminile e darà origine alle spore. È facile riconoscere lo sporofito dal gametofito femminile perché si ha una forma a filamento allungati che termina con una capsula arrotondata e si erge dal “tappeto” verde sottostante di gametofiti. Rispetto alle piante superiori, dove lo sporofito domina sul gametofito, la situazione è quindi rovesciata.

Ciclo vitale di un muschio.

 

I muschi non sono piante vascolari (non hanno xilema e floema), e le loro foglie (filloidi) non sono vere foglie ma sono comunque specializzate per il trasporto e la conservazione dell’acqua. Un’altra caratteristica che li accomuna è l’assenza di stomi, presenti solo in alcuni dei loro sporofiti.


 

 

Le foreste pluviali sono particolarmente ricche di muschi, epatiche e licheni: il muschio Dawsonia superba (fino a 50 cm di altezza, anche se alcuni dicono di averne trovate fino a 70 cm), l’epatica fogliosa Plagiochila stephensonii (alta 25 cm), l’epatica frondosa Monoclea forsteri (alta 20 cm) e il lichene epifita Pseudocyphellaria coronata (larga 20 cm) sono esponenti incredibilmente grandi per ogni gruppo e sono molto diffusi in Nuova Zelanda, ma anche in Australia e Nuova Guinea.

Tappeti di Dawsonia superba.

 

In particolare, il muschio Dawsonia superba, il più grande muschio vivente, a uno sguardo disattento somiglia ad una piantina di pino, con la quale spesso viene confusa. Il fusto principale non è ramificato e porta foglie numerose e sottili di circa 20-35 mm di lunghezza, ognuna delle quali ha una guaina oblunga alla base che si restringe immediatamente in una lamina lunga e dentata (con 40-60 lamelle). Le lamelle sono alte 4-6 cellule, con le cellule terminali più larghe e ispessite di quelle sottostanti. Questo muschio (insieme ad altri muschi dei generi Polytrichadelphus, Atrichum, Polytrichum e Dendroligotrichum) cattura e trattiene l’acqua piovana sulla superficie superiore delle foglie. Si potrebbe pensare che l’acqua scorra giù ma invece è ancorata per capillarità sulla nervatura centrale della foglia (anche se parlare di “foglia” e “nervatura” per un muschio è alquanto improprio, ma giusto per rendere l’idea). Sulle nervatura centrale, infatti, ci sono file parallele di sottilissime lamelle. Una piccola porzione di acqua bagna gli spazi capillari tra le lamelle, e poi quest’acqua trattiene il resto dell’acqua per coesione (l’attrazione delle molecole di acqua tra di loro). In alcune specie di Dawsonia, la foglia direziona e intrappola l’acqua verso una specie di cilindro impermeabile, dove l’acqua non viene più persa per evaporazione. Inoltre, un rivestimento di cutina, una sostanza impermeabile, evita le perdite di acqua dalla pagina inferiore della foglia e dalla parte terminale delle lamelle. Nella sezione trasversale di Dawsonia superba, qui in basso, le foglie interne blu sono immature, mentre quelle rosse esterne sono mature. Su tutte, si possono vedere le lamelle parallele strettamente impilate lungo la nervatura centrale della pagina superiore della foglia. Le lamelle, oltre a catturare e trattenere acqua, sono anche fotosintetiche, e quindi aumentano considerevolmente la superficie dei muschi per intrappolare la luce.

Sezione trasversale di Dawsonia superba.

 

Una capsula dello sporofito di un muschio contiene almeno migliaia di spore, e alcune letteralmente milioni (65 milioni in Dawsonia, che ha spore piccole e capsule grandi). Fino a quando le spore non sono completamente mature, sono trattenute nella capsula da un solido coperchio chiamato opercolo. Appena sotto l’opercolo c’è un anello (a volte due) di dentini chiamato peristoma. Dopo che il coperchio cade, il peristoma controlla la dispersione delle spore: i dentini, una volta bagnati, si arricciano velocemente nella capsula, per poi raddrizzarsi altrettanto velocemente quando sono asciutti. In questo modo, durante i veloci cambi di umidità dovuti ai venti che spirano nel sottobosco, le spore nella capsula sono lanciate e rilasciate in aria. In Dawsonia superba (insieme ai piccoli muschi del genere Totula), i dentini sono sostituiti da lunghi filamenti arricciati e le spore sono lanciate fuori in aria mediante questi filamenti quando la capsula viene fatta vibrare dal vento o alla sollecitazione fisica dovuta al passaggio di insetti e animali. La capsula larga e piatta di Dawsonia ha la particolarità di avere un denso ciuffo di peli (detti peli peristomiali) lunghi e sottili all’apertura, con opercolo e caliptra (una specie di cappuccio che ricopre la capsula e che deriva dal gametofito originario) entrambi conici. La caliptra è inoltre coperta da peli, da cui il nome “Polytrichaceae”, la subclasse a cui il genere Dawsonia appartiene.

Peli peristomiali e spore (in verde) di Dawsonia superba (150X).

 

Dawsonia superba: a. pianta intera; b. filloide; c. sezione trasversale della lamella; d. sezione longitudinale della lamella; e. capsula, opercolo e caliptra (secca). Ingrandimento: b. e. 1 mm; c. d. 50 µm.

 

Al contrario di molti altri muschi, le Polytrichaceae hanno un sistema conduttore interno abbastanza specializzato. Gruppi specializzati di cellule – gli idroidi che trasportano acqua, e i leptoidi che trasportano i prodotti della fotosintesi – sono situate al centro del fusto, e in alcuni casi connettono questo con le nervature delle foglie. Questi tessuti sono strutturalmente simili allo xilema e al floema delle piante superiori. I tessuti conduttori, seppure primitivi, permettono a questi muschi di essere abbastanza alti e dal fusto relativamente spesso perché i prodotti della fotosintesi possono essere traportati facilmente al resto della pianta, e l’acqua e i nutrienti non sono assorbiti solo dalla superficie delle foglie ma anche dalle radici, per poi essere trasportati verso l’alto dai vasi conduttori.

Sezione longitudinale e trasversale degli elementi conduttori in Dawsonia spp.

 

Al posto delle radici, I muschi come Dawsonia hanno una rete estesa di rizoidi capillariformi, coperti da piccole papille, i quali si sviluppano dall’epidermide e sono in grado di assorbire e traportare l’acqua al resto della pianta.

È impossibile non riconoscere Dawsonia superba per via delle sue dimensioni, ma trovarla per la prima volta in habitat naturali è entusiasmante per ogni botanico o fisiologo vegetale che sia appassionato. Personalmente, sono rimato sbalordito dai tappeti di Dawsonia superba che si stendevano sotto i miei piedi, nel sottobosco della foresta pluviale: di primo acchito, non avrei mai pensato a un muschio ma poi mi sono convinto anch’io!

 

 

Grazie a loro, ho scritto:

 

Beever J (1992) The Mosses of New Zealand. K.W. Allison & John Child, Dunedin, New Zealand.

Ingrouille M, Eddie B (2006) Plants: Evolution and Diversity. Cambridge University Press, Cambridge, UK.

Malcolm B, Malcolm N (1989) The Forest Carpet. Ed. Craig Potton, Nelson, New Zealand.

Taylor TN, Taylor EL, Krings M (2009) Paleobothany. The Biology and Evolution of Fossil Plants. Academic Press, London, UK.

Wardle P (1991) Vegetation of New Zealand. Cambridge University Press, UK.

http://www.lescienze.it/news/2012/02/01/news/piante_clima_glaciazioni_estinzioni_di_massa_fiumi_alveo-827009/

 

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Ott
30
2016
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L’indice che viene dal tè

01.Dan Peterson

 

Intorno a una tazza di si possono fare tantissimi discorsi, in senso figurato e pratico. Marlene Dietrich disse: “Gli inglesi hanno un cordone ombelicale che non è stato mai tagliato, attraverso cui scorre un flusso continuo di tè. E’ curioso osservarli in occasione di improvvisi eventi tragici, orribili, o catastrofici. Il cuore sembra arrestarsi, tutte le membra paiono paralizzate, finché qualcuno non prepara velocemente una buona tazza di tè, che non manca di produrre in breve tempo il suo effetto benefico e rinfrancante”. I popoli orientali hanno costruito sul tè una vera e propria filosofia dello spirito. Un proverbio cinese recita: “Il primo infuso di tè è per il gusto, il secondo è per il piacere, il terzo per l’occhio, il quarto per il rilassamento”. Secondo i giapponesi, “un bagno rinfresca il corpo, una tazza di tè lo spirito”. Ed è scortese non accettare un latay, il tè alla menta dei paesi del Maghreb, considerata la bevanda dell’ospitalità.

 

02.Tea bags

 

Bere il tè non significa solo dissetarsi e ricaricarsi, ma costituisce un vero e proprio rito, che cambia a seconda della cultura locale. E’ stato scritto moltissimo sulla pianta del tè, sulla sua coltivazione, le sue proprietà organolettiche e nutraceutiche, la cultura, la storia, ecc. Mi sono però imbattutto tempo fa su un curioso studio pubblicato nel 2013 su Methods in Ecology and Evolution (1° posto PE&RC Publication award 2013) in cui si parla di un metodo innovativo, economico e standardizzato in grado di fornire dati sul tasso di decomposizione e di stabilizzazione dei residui vegetali usando bustine di tè facilmente reperibli in commercio, come se fossero dei kit. Eondi gli autori, da due tipi di tè con diversi tassi di decomposizione è possibile costruire una curva di decomposizione, da cui calcolare il Tea Bag Index (TBI), che consiste di due parametri che descrivono il tasso di decomposizione (k) e il fattore di stabilizzazione (S) dei residui vegetali. L’idea è senz’altro geniale, non tanto per le misurazioni in sé, quanto per il fatto che i tè – su richiesta forniti dagli autori – si trovano facilmente in tutto il mondo (tè Lipton, verde e rooibos, in bustine tetraedriche) e quindi è più facile uniformare i dati. Questi ultimi sono raccolti in una mappa mondiale, pubblicata sul sito dell’organizzazione. Sarà per la simpatia che nutro per le bustine tetraedriche (che mi ricordano l’ibridazione sp3 degli atomi di cabonio) o forse per il riflesso condizionato del riporto di Dan Peterson, ho subito aderito al progetto.

 

03.Tea bag index

 

Andiamo un po’ più nel dettaglio. Attraverso la decomposizione dei residui vegetali nel suolo, i nutrienti diventano disponibili per le piante e i microorganismi, che li utilizzano per il loro metabolismo e la loro crescita. Quando il materiale vegetale si decompone, esso rilascia anidride carbonica in atmosfera. Una decomposizione veloce rilascia più CO2 in atmosfera (suolo come fonte di carbonio), mentre una lenta preserva maggiormente i livelli di carbonio nel suolo (suolo come riserva di carbonio). Il metodo TBI misura la decomposizione del materiale vegetale usando due tipi di bustine di tè (verde e rooibos) come materiale di partenza standardizzato. Le bustine sono poste nel suolo e, dopo tre mesi, si determina la loro differenza in peso. Dalla decomposizione del tè verde e del rooibos si ottengono due parametri, assumento un modello di decomposizione a due fasi, con un fase iniziale veloce e una seconda più lenta in cui le perdite di peso sono sempre più piccole. Con la decomposizione (rapida) del tè verde (linea verde nella figura in basso), si può determinare la quantità della frazione labile del materiale vegetale che viene decomposta e quanta è invece stabilizzata (S). Il rooibos si decompone più lentamente (linea rossa) e dopo tre mesi è ancora nella prima fase di decomposizione. Quindi, la perdita di peso del rooibos è approssimativamente uguale al tasso iniziale di decomposizione (k). Da questi dati, risulta facile comparare siti sparsi per il mondo in maniera facile, veloce e uniforme, e verificare con estrema precisione gli effetti del clima sulla decomposizione.

 

04.Graph

 

Dopo la prima campagna di raccolta di dati, l’iniziativa sta cescendo e nel 2017 sarrà tenuto un workshop a Vienna in cui ricercatori da tutto il mondo esporranno i loro risutati. Altri dettagli, tra cui il protocollo dettagliato per svolgere l’analisi e inviare i dati, si trovano sul sito del progetto, in cui ci sono anche delle bellissime iniziative per la divulgazione dei risultati e dell’importanza della qualità dei suoli, anche a livello di scuola primaria. Infatti, l’attività, manuale e divertente ma al contempo rigorosa e matematicamente definita, si presta bene sia a fini di ricerca che a fini didattici. Alcune iniziative, come questa e questa, sono state presentate in congressi e seminari e articoli sul TBI sono stati pubblicati in diversi blog.

Infine, la domanda fatidica: “A cosa serve tutto ciò?”. Consideriamo che esisteno notevoli differenze, a livello mondiale, dei tassi di decomposizione del materiale vegetale. Negli ambienti freddi, ad esempio, la decomposizione è più lenta che in quelli caldi. Fattori come l’umidità, l’acidità o il contenuto di nutrienti del suolo possono avere una grande influenza su quanto velocemente si decompone il materiale vegetale. Per avere un quadro chiaro sulla decomposizione a livello globale, sono necessarie molte informazioni sulle diverse caratteristice del suolo e sui tassi di decomposizione in tutto il mondo. Molti fattori sono già conosciuti e archiviati in una mappa mondiale dei suoli, ma manca ancora un indice sui tassi di decomposizione e, inoltre, le predizioni derivanti dai modelli matematici sono speso imprecise. Inoltre, per studiare e predire in dettaglio le emissioni di CO2 dai suoli a livello globale (che aumentano l’effetto    provocano il surriscaldamento della Terra), è importante conoscere i tassi di composizione di tutti questi suoli.

E’ per questo che, oltre a bere il tè, dobbiamo seppellirlo.

 

 

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