SCIENZE DA SCOPRIRE VOLUME 1

7 La germinazione Come è fatto un seme? Come fa a diventare pianta? Quando il frutto è maturo si stacca dalla pianta e cade al suolo con i semi contenuti al suo interno. Se le condizioni ambientali sono favorevoli, nel terreno c’è abbastanza acqua, ossigeno e calore, il seme inizia la germinazione, cioè la trasformazione dell’embrione in pianta. Per capire come avviene la germinazione devi sapere com’è fatto un seme; puoi osservare alcuni semi di fagiolo dopo averli messi in acqua per qualche ora. Ogni seme presenta esternamente una specie di guscio protettivo, che si può facilmente staccare dopo l’ammollo: il tegumento ( 32). In alcune piante il tegumento del seme è così robusto da non essere distrutto quando passa all’interno dell’apparato digerente degli animali. Sotto al tegumento si trovano due “parti” uguali che si separano con una certa facilità: i cotiledoni (33), riserve di sostanze nutritizie utili per la piantina in germinazione. Tra i cotiledoni c’è l’embrione in cui sono già presenti, in forma abbozzata, i futuri foglie, fusto e radici della pianta (34). Osserva le tappe della germinazione di un seme di fagiolo (35). - L’acqua che circola nel terreno penetra all’interno del seme che si gonfia; l’embrione comincia a utilizzare le sostanze nutritizie dei cotiledoni e rompe il tegumento. L’ossigeno, utile per la respirazione, arriva all’embrione attraverso le porosità del terreno. - Dopo circa 5 giorni si forma un germoglio verde che esce in superficie e nel giro di qualche giorno inizia a nutrirsi attraverso la fotosintesi. Le sostanze dei cotiledoni sono ormai state consumate e i cotiledoni stessi raggrinziscono. - Dopo 15 giorni circa la piantina si è ormai accresciuta, i cotiledoni si sono ridotti e sono pronti per staccarsi. 35 Le tappe della germinazione di un seme di fagiolo. 32 Il colore del tegumento di un fagiolo si differenzia a seconda delle varietà. 33 Un seme di fagiolo aperto. 34 Germinazione di un seme di fagiolo. Analizza Da che cosa è protetto il fagiolo? Che cosa contiene? Quale funzione hanno i cotiledoni? Esistono piante con semi diversi da quelli del fagiolo? Alcune piante, come il fagiolo, posseggono nel seme due cotiledoni e sono perciò chiamate dicoletidoni; altre, come il frumento e il mais, hanno un solo cotiledone e sono quindi chiamate monocotiledoni. L’unico cotiledone avvolge l’embrione e l’endosperma, che è un’altra riserva di sostanze nutritizie (36). Durante la germinazione di queste piante, il cotiledone rimane nel terreno dove un po’ alla volta si riduce. Analizza Perché il frumento è una monocotiledone? 36 Un seme monocotiledone. >> LABORATORIO Sperimenta la germinazione A. Fattori necessari alla germinazione Materiali Quattro barattoli di vetro trasparente - carta assorbente - semi di fagiolo - acqua Esecuzione a. Metti nella parte interna di ogni barattolo, lungo le pareti, la carta assorbente in modo da farla aderire al vetro. Hai così costruito un germinatoio. b. Infila sei semi di fagiolo tra la carta assorbente e il vetro di ogni barattolo. c. Contrassegna i barattoli con le lettere A-B-C-D. d. Poni i barattoli A e B in frigorifero e lascia i barattoli C e D a temperatura ambiente. e. Bagna ogni tanto con la stessa quantità di acqua i semi dei barattoli B e D. f. Osserva per alcuni giorni. Risultati In quale barattolo germina il maggior numero di semi? Spiega perché acqua e calore sono fattori utili alla germinazione. B. Importanza dei cotiledoni Materiali semi di fagiolo - barattolo - carta assorbente Esecuzione a. Ripeti la preparazione del germinatoio dell’esperimento precedente. b. Quando è spuntata la radice, asporta i cotiledoni delicatamente ad alcune piantine e lascia intatte le altre. c. Osserva i cambiamenti nei due gruppi di piantine. Risultati Le piantine senza i cotiledoni si accrescono / deperiscono. Spiega perché. C. Importanza dell’ossigeno dell’aria per la germinazione Materiali semi (fagiolo, pisello o ravanello) - barattolo a chiusura ermetica - barattolo senza coperchio - cotone Esecuzione a. Metti i semi a bagno per una notte. b. Riempi di cotone, sino a metà, i due barattoli. c. Poni lo stesso numero di semi sul cotone dei due barattoli. d. Aggiungi acqua in uguale quantità. e. Chiudi il barattolo a chiusura ermetica e lascia l’altro aperto. f. Poni i due barattoli nello stesso luogo, al riparo dal freddo, a temperatura ambiente. g. Bagna ogni tanto i semi del barattolo aperto in cui avviene l’evaporazione. h. Per qualche settimana controlla ciò che accade ai semi. Puoi aiutarti con l’uso di una tabella come quella proposta. Risultati I semi hanno bisogno di ………………………………………….……. per germinare. Poiché la germinazione avviene nel terreno, l’ossigeno deve arrivare ai ………………………………………….……. attraverso le porosità del terreno. Completa la tabella utilizzando le conoscenze acquisite Indica per ciascun vegetale gli organi per la diffusione nell’ambiente (spore, pigne, frutti), il veicolo usato per la diffusione e le caratteristiche che la permettono. per saperne di più La riproduzione nelle gimnosperme Pini, abeti, larici, tassi, sequoie, cipressi sono piante che producono semi come le angiosperme, ma non hanno veri e propri fiori, e nemmeno frutti che proteggono i semi. A tutte queste piante viene dato il nome di gimnosperme (“semi nudi”) per distinguerle dalle angiosperme (“semi racchiusi in cavità”). Le infiorescenze maschili e femminili hanno forma di piccole squame. Nelle squame maschili matura il polline, adatto a farsi trasportare dal vento ( 1 ); nelle squame femminili si producono gli ovuli, che sono detti “nudi” perché non protetti dall’ovario ( 2 ). Poiché non c’è l’ovario, dopo la fecondazione non si forma il frutto, ma solo il seme. Per proteggere il seme, le squame femminili si chiudono ermeticamente, producendo la resina. La maturazione dei semi è molto lunga e dura due o tre anni, durante i quali le squame femminili si induriscono lignificando e trasformandosi in quella che viene chiamata pigna ( 3 ). Questa si riapre soltanto quando il seme maturo è pronto per la disseminazione che avviene per caduta, grazie alla forza di gravità ( 4 ).
7 La germinazione Come è fatto un seme? Come fa a diventare pianta? Quando il frutto è maturo si stacca dalla pianta e cade al suolo con i semi contenuti al suo interno. Se le condizioni ambientali sono favorevoli, nel terreno c’è abbastanza acqua, ossigeno e calore, il seme inizia la germinazione, cioè la trasformazione dell’embrione in pianta. Per capire come avviene la germinazione devi sapere com’è fatto un seme; puoi osservare alcuni semi di fagiolo dopo averli messi in acqua per qualche ora. Ogni seme presenta esternamente una specie di guscio protettivo, che si può facilmente staccare dopo l’ammollo: il tegumento ( 32). In alcune piante il tegumento del seme è così robusto da non essere distrutto quando passa all’interno dell’apparato digerente degli animali. Sotto al tegumento si trovano due “parti” uguali che si separano con una certa facilità: i cotiledoni (33), riserve di sostanze nutritizie utili per la piantina in germinazione. Tra i cotiledoni c’è l’embrione in cui sono già presenti, in forma abbozzata, i futuri foglie, fusto e radici della pianta (34). Osserva le tappe della germinazione di un seme di fagiolo (35). - L’acqua che circola nel terreno penetra all’interno del seme che si gonfia; l’embrione comincia a utilizzare le sostanze nutritizie dei cotiledoni e rompe il tegumento. L’ossigeno, utile per la respirazione, arriva all’embrione attraverso le porosità del terreno. - Dopo circa 5 giorni si forma un germoglio verde che esce in superficie e nel giro di qualche giorno inizia a nutrirsi attraverso la fotosintesi. Le sostanze dei cotiledoni sono ormai state consumate e i cotiledoni stessi raggrinziscono. - Dopo 15 giorni circa la piantina si è ormai accresciuta, i cotiledoni si sono ridotti e sono pronti per staccarsi. 35 Le tappe della germinazione di un seme di fagiolo. 32 Il colore del tegumento di un fagiolo si differenzia a seconda delle varietà. 33 Un seme di fagiolo aperto. 34 Germinazione di un seme di fagiolo. Analizza Da che cosa è protetto il fagiolo? Che cosa contiene? Quale funzione hanno i cotiledoni? Esistono piante con semi diversi da quelli del fagiolo? Alcune piante, come il fagiolo, posseggono nel seme due cotiledoni e sono perciò chiamate dicoletidoni; altre, come il frumento e il mais, hanno un solo cotiledone e sono quindi chiamate monocotiledoni. L’unico cotiledone avvolge l’embrione e l’endosperma, che è un’altra riserva di sostanze nutritizie (36). Durante la germinazione di queste piante, il cotiledone rimane nel terreno dove un po’ alla volta si riduce. Analizza Perché il frumento è una monocotiledone? 36 Un seme monocotiledone. >> LABORATORIO Sperimenta la germinazione A. Fattori necessari alla germinazione Materiali Quattro barattoli di vetro trasparente - carta assorbente - semi di fagiolo - acqua Esecuzione a. Metti nella parte interna di ogni barattolo, lungo le pareti, la carta assorbente in modo da farla aderire al vetro. Hai così costruito un germinatoio. b. Infila sei semi di fagiolo tra la carta assorbente e il vetro di ogni barattolo. c. Contrassegna i barattoli con le lettere A-B-C-D. d. Poni i barattoli A e B in frigorifero e lascia i barattoli C e D a temperatura ambiente. e. Bagna ogni tanto con la stessa quantità di acqua i semi dei barattoli B e D. f. Osserva per alcuni giorni. Risultati In quale barattolo germina il maggior numero di semi? Spiega perché acqua e calore sono fattori utili alla germinazione. B. Importanza dei cotiledoni Materiali semi di fagiolo - barattolo - carta assorbente Esecuzione a. Ripeti la preparazione del germinatoio dell’esperimento precedente. b. Quando è spuntata la radice, asporta i cotiledoni delicatamente ad alcune piantine e lascia intatte le altre. c. Osserva i cambiamenti nei due gruppi di piantine. Risultati Le piantine senza i cotiledoni si accrescono / deperiscono. Spiega perché. C. Importanza dell’ossigeno dell’aria per la germinazione Materiali semi (fagiolo, pisello o ravanello) - barattolo a chiusura ermetica - barattolo senza coperchio - cotone Esecuzione a. Metti i semi a bagno per una notte. b. Riempi di cotone, sino a metà, i due barattoli. c. Poni lo stesso numero di semi sul cotone dei due barattoli. d. Aggiungi acqua in uguale quantità. e. Chiudi il barattolo a chiusura ermetica e lascia l’altro aperto. f. Poni i due barattoli nello stesso luogo, al riparo dal freddo, a temperatura ambiente. g. Bagna ogni tanto i semi del barattolo aperto in cui avviene l’evaporazione. h. Per qualche settimana controlla ciò che accade ai semi. Puoi aiutarti con l’uso di una tabella come quella proposta. Risultati I semi hanno bisogno di ………………………………………….……. per germinare. Poiché la germinazione avviene nel terreno, l’ossigeno deve arrivare ai ………………………………………….……. attraverso le porosità del terreno. Completa la tabella utilizzando le conoscenze acquisite Indica per ciascun vegetale gli organi per la diffusione nell’ambiente (spore, pigne, frutti), il veicolo usato per la diffusione e le caratteristiche che la permettono. per saperne di più La riproduzione nelle gimnosperme Pini, abeti, larici, tassi, sequoie, cipressi sono piante che producono semi come le angiosperme, ma non hanno veri e propri fiori, e nemmeno frutti che proteggono i semi. A tutte queste piante viene dato il nome di gimnosperme (“semi nudi”) per distinguerle dalle angiosperme (“semi racchiusi in cavità”). Le infiorescenze maschili e femminili hanno forma di piccole squame. Nelle squame maschili matura il polline, adatto a farsi trasportare dal vento ( 1 ); nelle squame femminili si producono gli ovuli, che sono detti “nudi” perché non protetti dall’ovario ( 2 ). Poiché non c’è l’ovario, dopo la fecondazione non si forma il frutto, ma solo il seme. Per proteggere il seme, le squame femminili si chiudono ermeticamente, producendo la resina. La maturazione dei semi è molto lunga e dura due o tre anni, durante i quali le squame femminili si induriscono lignificando e trasformandosi in quella che viene chiamata pigna ( 3 ). Questa si riapre soltanto quando il seme maturo è pronto per la disseminazione che avviene per caduta, grazie alla forza di gravità ( 4 ).