SCIENZE DA SCOPRIRE VOLUME 1

7 L’eliminazione dell’acqua in eccesso nei vegetali Gli animali eliminano l’acqua in eccesso grazie all’escrezione, che avviene attraverso la pelle (traspirazione) o attraverso gli organi escretori. Anche le piante devono risolvere lo stesso problema: trattenere la giusta quantità di acqua eliminando quella in eccesso è indispensabile. Una penuria di acqua provoca infatti il disseccamento e una eccessiva quantità di acqua può far marcire la pianta. Anche le piante traspirano?Per verificare che i vegetali traspirano si è svolto un esperimento usando una piantina in vaso. Si è coperto il vaso con un sacchetto di plastica per evitare che l’evaporazione dell’acqua contenuta nel terreno alterasse i risultati dell’esperimento; poi si è coperta la piantina con un secondo sacchetto di plastica. Dopo qualche ora si è osservato quello che puoi vedere nella fotografia (38). Le pareti del sacchetto si sono appannate perché il vapore acqueo emesso dalla pianta si è condensato: dunque, anche le piante traspirano. Analizza Da dove proviene l’acqua condensata sulle pareti del sacchetto? Come avviene la traspirazione? Nelle piante l’eliminazione dell’acqua in eccesso avviene sotto forma di vapore, principalmente attraverso gli stomi. Il fenomeno della traspirazione è strettamente collegato alla risalita dell’acqua e dei sali minerali (linfa grezza) attraverso i vasi legnosi (39). Tale risalita avviene contro la forza di gravità: ogni volta che una molecola d’acqua si stacca da una foglia per evaporazione, “trascina” con sé un’altra molecola alla quale è legata da forze di coesione. Si instaura così una “catena” di molecole d’acqua che salgono lungo il fusto e i rami. Questo fenomeno è favorito dalla capillarità dei vasi legnosi. Una volta arrivate alla foglia, le molecole d’acqua in eccesso sono eliminate dagli stomi che le rilasciano nell’ambiente. Gli stomi sono delle aperture intorno alle quali esistono due cellule particolari, dette cellule di guardia: quando c’è abbondanza d’acqua le cellule di guardia lasciano lo stoma aperto; quando l’acqua scarseggia, si afflosciano e chiudono lo stoma (40). Analizza Perché il fenomeno della traspirazione è collegato alla risalita dell’acqua nei vasi legnosi? Come fanno gli stomi a regolare la quantità di acqua necessaria alla pianta? Quali adattamenti alla disponibilità di acqua nell’ambiente mostrano le piante? Le piante delle zone molto umide, come quelle delle foreste pluviali ( 41 ), hanno foglie con superfi cie ampia e stomi grandi, per aumentare e favorire l’evaporazione dell’acqua. Le piante adatte a vivere in zone aride (42) hanno invece foglie di dimensioni ridotte, spesso presentano una peluria, che limita la traspirazione, e gli stomi sono piccoli. Nell’ulivo (43) e in altre piante tipiche della macchia mediterranea, spesso le foglie si accartocciano per nascondere gli stomi e ridurre la traspirazione al minimo. Nelle piante grasse, come le cactacee (44), adatte alla vita in ambienti desertici, le foglie sono trasformate in spine per evitare anche la più piccola perdita di acqua. Le conifere (45), adatte alla vita in montagna, dove d’inverno l’acqua non è disponibile poiché si trova sotto forma di ghiaccio, hanno foglie ad ago. Gli stomi sono infossati e si aprono solo quando è strettamente necessario. 41 Foglie di Caladium nella foresta pluviale. Analizza Quale aspetto hanno le foglie delle piante illustrate? A quali ambienti sono adatte? >> VERSO LE COMPETENZE Fai la giusta ipotesi a. Che cosa succederebbe a una pianta se traspirasse più acqua di quanta ne può assorbire attraverso le radici? b. Perché la traspirazione aumenta nelle ore più calde della giornata? per saperne di più Due storici esperimenti Nel 1772 uno scienziato inglese, Joseph Priestley (1733-1804), realizzò un esperimento che è passato alla storia: mise una candela accesa sotto una campana di vetro ( a ) finché si spense ( b ); mise una piantina sotto la stessa campana di vetro per alcuni giorni e poi inserì di nuovo la candela accesa. Verificò che la candela poteva di nuovo bruciare ( c ). La pianta doveva aver restituito all’aria quello che la candela aveva consumato. Era stato compiuto il primo passo verso la comprensione della fotosintesi: le piante durante tale processo emettono ossigeno. Lo scienziato belga Jan Baptiste van Helmont (1579- 1644) voleva capire se una pianta, per crescere, ricava le sostanze di cui ha bisogno solo dal terreno: piantò in un grosso vaso, con 90 kg di terreno secco, una piantina di salice di 1 kg; la innaffiò con acqua piovana (acqua pura, priva di minerali) per cinque anni, senza aggiungere altro. Alla fine dell’esperimento pesò la pianta e il terreno, dopo averlo fatto di nuovo seccare: la pianta pesava 100 kg e il terreno 89,95 kg. Concluse che la pianta ricava ben poco dal terreno, mentre necessita sicuramente di acqua. Le sostanze prelevate dal terreno sono i sali minerali.
7 L’eliminazione dell’acqua in eccesso nei vegetali Gli animali eliminano l’acqua in eccesso grazie all’escrezione, che avviene attraverso la pelle (traspirazione) o attraverso gli organi escretori. Anche le piante devono risolvere lo stesso problema: trattenere la giusta quantità di acqua eliminando quella in eccesso è indispensabile. Una penuria di acqua provoca infatti il disseccamento e una eccessiva quantità di acqua può far marcire la pianta. Anche le piante traspirano?Per verificare che i vegetali traspirano si è svolto un esperimento usando una piantina in vaso. Si è coperto il vaso con un sacchetto di plastica per evitare che l’evaporazione dell’acqua contenuta nel terreno alterasse i risultati dell’esperimento; poi si è coperta la piantina con un secondo sacchetto di plastica. Dopo qualche ora si è osservato quello che puoi vedere nella fotografia (38). Le pareti del sacchetto si sono appannate perché il vapore acqueo emesso dalla pianta si è condensato: dunque, anche le piante traspirano. Analizza Da dove proviene l’acqua condensata sulle pareti del sacchetto? Come avviene la traspirazione? Nelle piante l’eliminazione dell’acqua in eccesso avviene sotto forma di vapore, principalmente attraverso gli stomi. Il fenomeno della traspirazione è strettamente collegato alla risalita dell’acqua e dei sali minerali (linfa grezza) attraverso i vasi legnosi (39). Tale risalita avviene contro la forza di gravità: ogni volta che una molecola d’acqua si stacca da una foglia per evaporazione, “trascina” con sé un’altra molecola alla quale è legata da forze di coesione. Si instaura così una “catena” di molecole d’acqua che salgono lungo il fusto e i rami. Questo fenomeno è favorito dalla capillarità dei vasi legnosi. Una volta arrivate alla foglia, le molecole d’acqua in eccesso sono eliminate dagli stomi che le rilasciano nell’ambiente. Gli stomi sono delle aperture intorno alle quali esistono due cellule particolari, dette cellule di guardia: quando c’è abbondanza d’acqua le cellule di guardia lasciano lo stoma aperto; quando l’acqua scarseggia, si afflosciano e chiudono lo stoma (40). Analizza Perché il fenomeno della traspirazione è collegato alla risalita dell’acqua nei vasi legnosi? Come fanno gli stomi a regolare la quantità di acqua necessaria alla pianta? Quali adattamenti alla disponibilità di acqua nell’ambiente mostrano le piante? Le piante delle zone molto umide, come quelle delle foreste pluviali ( 41 ), hanno foglie con superfi cie ampia e stomi grandi, per aumentare e favorire l’evaporazione dell’acqua. Le piante adatte a vivere in zone aride (42) hanno invece foglie di dimensioni ridotte, spesso presentano una peluria, che limita la traspirazione, e gli stomi sono piccoli. Nell’ulivo (43) e in altre piante tipiche della macchia mediterranea, spesso le foglie si accartocciano per nascondere gli stomi e ridurre la traspirazione al minimo. Nelle piante grasse, come le cactacee (44), adatte alla vita in ambienti desertici, le foglie sono trasformate in spine per evitare anche la più piccola perdita di acqua. Le conifere (45), adatte alla vita in montagna, dove d’inverno l’acqua non è disponibile poiché si trova sotto forma di ghiaccio, hanno foglie ad ago. Gli stomi sono infossati e si aprono solo quando è strettamente necessario. 41 Foglie di Caladium nella foresta pluviale. Analizza Quale aspetto hanno le foglie delle piante illustrate? A quali ambienti sono adatte? >> VERSO LE COMPETENZE Fai la giusta ipotesi a. Che cosa succederebbe a una pianta se traspirasse più acqua di quanta ne può assorbire attraverso le radici?   b. Perché la traspirazione aumenta nelle ore più calde della giornata?   per saperne di più Due storici esperimenti Nel 1772 uno scienziato inglese, Joseph Priestley (1733-1804), realizzò un esperimento che è passato alla storia: mise una candela accesa sotto una campana di vetro ( a ) finché si spense ( b ); mise una piantina sotto la stessa campana di vetro per alcuni giorni e poi inserì di nuovo la candela accesa. Verificò che la candela poteva di nuovo bruciare ( c ). La pianta doveva aver restituito all’aria quello che la candela aveva consumato. Era stato compiuto il primo passo verso la comprensione della fotosintesi: le piante durante tale processo emettono ossigeno. Lo scienziato belga Jan Baptiste van Helmont (1579- 1644) voleva capire se una pianta, per crescere, ricava le sostanze di cui ha bisogno solo dal terreno: piantò in un grosso vaso, con 90 kg di terreno secco, una piantina di salice di 1 kg; la innaffiò con acqua piovana (acqua pura, priva di minerali) per cinque anni, senza aggiungere altro. Alla fine dell’esperimento pesò la pianta e il terreno, dopo averlo fatto di nuovo seccare: la pianta pesava 100 kg e il terreno 89,95 kg. Concluse che la pianta ricava ben poco dal terreno, mentre necessita sicuramente di acqua. Le sostanze prelevate dal terreno sono i sali minerali.