Riduzione e incremento della complessità - due percorsi
opposti nell'evoluzione dei fiori
Louis Ronse De Craene
Royal Botanic Garden Edinburgh, UK
La definizione di cosa sia un fiore rimane una domanda importante nella botanica. Si fanno distinzioni tra fiori e infiorescenze, sebbene questa distinzione non sia sempre chiara, come nel caso dello pseudanzio. La struttura di un fiore è data da un numero variabile di blocchi costruttivi, che generalmente è un carattere altamente conservativo e dipende dalla grandezza e dalla storia evolutiva del fiore. Il miglior modo di descrivere la struttura dei fiori è l'uso dei diagrammi fiorali, che verranno illustrati.
In ogni caso, nonostante la loro natura conservativa, i fiori evolvono costantemente e questa evoluzione procede in due direzioni opposte. Cambiamenti nel numero dei blocchi costruttivi influiscono su come i fiori possano evolvere. Da un lato c'è una tendenza alla riduzione, che porta a perdita di organi, e dall'altro c'è una tendenza all'aumento della complessità, che porta a fiori altamente elaborati. Le principali forze che guidano queste tendenze sono i sistemi di impollinazione.
Una riduzione dei fiori è generalmente legata a una tendenza verso una impollinazione abiotica, specialmente l'impollinazione per mezzo del vento. Questa è accompagnata nei fiori da dimensioni ridotte, diminuzione del numero delle parti, perdita del perianzio o dei petali, riduzione nel numero di carpelli e semi, e unisessualità. Sono forniti esempi per numerose famiglie di piante, Gunneraceae, Fagaceae, e Restionaceae.
Una maggiore complessità è generalmente legata a complessi meccanismi biotici di impollinazione che coinvolgono animali impollinatori specializzati. Numerose tendenze portano a una maggiore complessità, come l'aumento della dimensione e del numero delle parti, la moltiplicazione di stami e carpelli, e lo sviluppo di varie appendici (corona o speroni). Sono forniti esempi per numerose famiglie, Clusiaceae, Malvaceae, Lecythidaceae.
Tendenze evolutive verso riduzione o aumento possono anche essere invertite, quando i sistemi di impollinazione cambiano nel corso dell'evoluzione. Un buon esempio è il ritorno dall'impollinazione con il vento all'impollinazione con gli insetti, che porta ad un aumento della complessità. A seconda della diponibilità di blocchi costruttivi a seguito della riduzione dei fiori sono possibili esiti differenti. Nelle Caryophyllales, un gruppo importante di piante a fiore, i petali originali sono stati persi nell'evoluzione e differenti famiglie hanno evoluto strategie differenti per attrarre gli impollinatori. Un ritorno alla impollinazione animale può anche portare fiori unisessuali fortemente ridotti a complessi pseudofiori. Questo è particolarmente ovvio nella famiglia delle Euphorbiaceae che costruisce infiorescenze che somigliano a fiori e si comportano come fiori.
Comprendere i processi in gioco nell'evoluzione delle strutture fiorali è estremamente importante, poiché ci permette di capire i legami che esistono tra diversi gruppi di piante, legami non sempre chiari nelle moderne filogenie molecolari.
Breve introduzione alla mattinata di Anna Alessandrello, Ilaria Guaraldi Vinassa de Regny e Marco Ferrari