Le Pteridofite: il phylum delle felci

Cosa sono le Pteridofite?

Le pteridofite, o crittogame vascolari, sono un phylum del regno delle piante di cui fanno parte le felci, gli equiseti ed altri vegetali. Il loro nome scientifico è Pteridophyta, unione della parola greca πτερίς -ίδος “felce” e –phyta (-fito). Sono piante vascolari primitive (presenti già nel Devoniano inferiore) che non si riproducono tramite semi bensì con spore. Queste piante sono costituite da fusto, vere radici, foglie e, come già affermato, un sistema vascolare; quest’ultima caratteristica ha permesso l’accrescimento in altezza differenziandosi dalle briofite (muschi). Sono state le prime piante a conquistare  l’ambiente terrestre e sono state per lungo tempo analizzate e classificate (partendo da Linneo) sia attraverso resti fossili che piante viventi.

Le condizioni ambientali ideali per questo phylum di piante sono luoghi ombreggiati e umidi, motivo per cui la maggior parte delle specie sono presenti nelle regioni tropicali, dove le loro dimensioni raggiungono quelle arboree. Esistono anche alcune specie che crescono sulle rocce o aree mediterranee, che sopravvivono a climi avversi mantenendosi disidratate.

Questo phylum di piante ha trovato interesse economico in ambito ornamentale (Fig. 1) nelle case e giardini oltre che, in piccola parte, nel settore fitoterapico.

Riproduzione delle Pteridofite

La caratteristica che accomuna le pteridofite fossili e quelle attuali sono la presenza di meiospore da cui si originano gametofiti; esse sono prodotte negli sporangi e sono atte alla propagazione. Gli sporangi possono essere leptosporangi (parete con un solo strato di cellule e originato da una singola cellula) nel caso si tratti di Polypodiopsida (Fig. 2), oppure eusporangi (parete con più strati cellulari e originati da un gruppo di cellule) presenti in Licopodiofite, Equisetopsida e Psilotopsida.

La maggior parte delle Pteridofite ha spore tutte uguali (isosporee), con i gametofiti che potenzialmente potrebbero produrre entrambi i gameti. Ovviamente, come nella maggior parte dei casi, ci sono meccanismi che favoriscono l’incrocio tra gameti e la ricombinazione genetica. Un numero molto basso di famiglie hanno spore diverse (eterosporee): microspore prodotte in microsporangi che daranno origine a microgametofiti e macrospore prodotte in macrosporangi che daranno origine a macrogametofiti. La fecondazione di questi vegetali è strettamente legata alla presenza di acqua che permette agli spermatozoidi flagellati di nuotare all’archegonio. È possibile che avvenga anche una riproduzione asessuata attraverso i rizomi o propaguli vegetativi di sporofito o gametofito.

Classificazione delle Pteridofite

La classificazione delle Pteridofite è partita da Linneo fino ad arrivare ai giorni nostri con una descrizione più precisa grazie ai mezzi ora a disposizione, riscontrando poco meno di 15000 specie presenti sulla Terra in tempi odierni. In Europa sono state osservate circa 180 specie, 124 delle quali presenti in Italia: il motivo per l’abbondanza di queste piante nel nostro Paese è che la sua configurazione geografica permette di avere vari climi e quindi diversi habitat per le differenti specie di Pteridofite.

Spesso è stata utilizzata la morfologia delle spore e le caratteristiche esterne della loro parete per l’identificazione dei vari taxa, oltre all’osservazione dei vari organi delle piante. I fossili ritrovati di Pteridofite sono stati anch’essi molto utili per comprendere meglio i vari gruppi appartenenti a questa categoria; essi sono stati classificati e osservati per capire come fossero le piante nel periodo preistorico.

Nei prossimi sottoparagrafi verranno elencate alcune suddivisioni importanti di Pteridofite esistenti.

Licopodiofite

Le Licopodiofite, o Licofite, sono pteridofite erbacee, piccole e simili a grossi muschi; attualmente sono presenti 1200 specie, ma sono state osservati fossili di queste piante di dimensioni arboree che però si estinsero circa 250 milioni di anni fa. In questa divisione sono presenti tre famiglie:

• Lycopodiaceae: sono piante erbacee epifite o terrestri che raggiungono un massimo di 10 centimetri di altezza. Una caratteristica particolare è che gli sporangi sono collocati in strutture spiciformi agli apici dei fusti e sono chiamati coni. In Italia sono presenti come 4 generi e 10 specie.
• Selaginellaceae: piante alte 1-3 centimetri, principalmente terrestri, perenni ed erbacee. Sono presenti 750 specie esistenti tutte dell’ordine Selaginella (Fig. 3), alcune delle quali hanno la capacità di stare in dormienza nei periodi aridi, tornando vegetative in presenza di acqua
• Isoëtaceae: hanno un piccolo fusto a tubero semi-sotterraneo; è presente l’unico genere Isoëtes, terrestri o acquatiche, e in Italia sono presenti 6 specie.

Psilotopsida

Psilotopsida è una classe di Pteridofite che comprende due famiglie:

• Psilotaceae: piante erbacee epifite, molto semplici sebbene sembra derivino da antenati più complessi. A questa famiglia appartengono due generi, Psilotum (Fig. 4) e Tmesipteris che si trovano in ambienti tropicali e subtropicali.
• Ophioglossaceae: piante con habitat nella fascia temperata e boreale; sono presenti 4 generi, di cui Ophioglossum (Fig. 4) e Botrychium presenti in Italia.

Equisetopsida

Le Equisetopsida sono piante che hanno visto la loro massima diversità circa 300 milioni di anni fa, quando esistevano specie arboree alte fino a 20 metri. Ora esiste solo il genere Equisetum (Fig. 5) e 15 specie erbacee, di cui 9 presenti in Italia. Queste piante sono delle perenni rizomatose, non più alte di un metro e sono tutte isosporee. Una caratteristica importante è che gli sporangi portati al di sotto di sporangiofori, sono riuniti in coni all’apice di uno stelo fertile, che hanno struttura differente da quelli infertili. Le piante di questo genere sono presenti ovunque, a parte in Australia e Nuova Zelanda; prediligono i luoghi paludosi, umidi, senza copertura forestale e spesso possono essere infestanti.

Polypodiopsida

Le Polypodiopsida rappresentano quelle che vengono definite comunemente felci; esse comprendono circa 10000 specie terrestri. Nelle zone tropicali queste piante sono molto diverse e possono prendere forma arborea (alte fino a 20 metri) o erbacea. Una caratteristica molto bella delle foglie di felce giovani (Fig. 6) è che sono arrotolate su se stesse e si distendono raggiungendo lunghezze superiori ai 2 centimetri. Gli sporangi sono portati sulle foglie (chiamate sporofilli in questo caso) in strutture chiamate sori che sono caratteristici a seconda della specie e sono utili all’identificazione. Alcune importanti famiglie di Polypodiopsida in Italia sono Anthyriacea (in italia sono presenti 10 specie di questa famiglia), Aspleniaceae (famiglia più ricca di specie in Italia, 27 entità, ed Europa) e Dryopteridaceae (presente in Italia come 19 taxa autoctoni e due specie naturalizzate).

Principi attivi e fitoterapia

Le Pteridofite spesso sono state utilizzate nella medicina tradizionale per le loro proprietà fitoterapiche. Studi successivi hanno fatto notare che i principi attivi presenti in alcune di esse hanno reali benefici sulla salute dell’uomo. Un esempio è l’Equisetum arvense L. è tradizionalmente visto come un diuretico, sebbene dati scientifici abbiano mostrato solo un lieve aumento di eliminazione dell’acqua. Esso è ricco di sostanze minerali, prima su tutte la silice (SiO₂) che viene concentrata ed accumulata nell’epidermide della pianta; per di più sono presenti steroli, acido ascorbico, acidi fenolici e molti flavonoidi. Questa specie di equiseto viene utilizzata in cosmesi per la prevenzione di rughe e cellulite.

Un altro esempio è Dryopteris filix-mas (L.) Scott il cui rizoma contiene oleoresine ed essa veniva utilizzata in medicina (soprattutto quella veterinaria) come nematocida e tenicida. Sebbene non più impiegata nella medicina occidentale, lo è ancora in Pakistan e India seppur tossica se assunta in dosi sbagliate (deve essere utilizzata con cautela per evitare il suo assorbimento a livello gastro-intestinale).

Fonti

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• Christenhusz M.J.M.Chase M.W. (2014). Trends and concepts in fern classification. Annals of Botany 113: 571– 594.
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• Katoi M, Imaichi R. (1997). Morphological Diversity and Evolution of Vegetative Organs in Pteridophytes from Evolution and Diversification of Land Plants. Springe Verlag.
• Maugini E, Maleci Bini L, Marotti Lippi M. (2014). Botanica Farmaceutica. Piccin.
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• Ranker T.A, Haufler C.H. (2008). Biology and Evolution of Ferns and Lycopliytes. Cambridge University Press.
• www.treccani.it