Definizione e aspetti generali
Per abscissione (dal latino abscissio, -onis, che significa taglio, recisione) in generale si intende il distacco di una parte da un corpo qualsiasi. In Botanica, essa indica il processo tramite cui una pianta perde una o più parti diverse della sua struttura (foglia, frutto, fiore o seme), mediante la produzione di fitormoni in risposta a stimoli ambientali.
Certe specie vegetali possono perdere ogni parte, altre, invece, non presentano praticamente mai questo fenomeno.
Nelle piante caducifoglie, l’abscissione avviene in autunno, mentre in quelle sempreverdi avviene tutto l’anno.
La durata del processo è estremamente variabile: si passa da meno di un’ora per i petali di alcuni fiori, mentre per tutta la pianta richiede parecchi giorni.
Funzioni e sede
L’abscissione avviene per assolvere a diversi scopi:
- può fungere da autopotatura, per eliminare le parti lese, ammalate o senescenti
- permette la dispersione di semi ed altre strutture riproduttive
- può avere funzione escretoria, eliminando zone in cui sono contenuti prodotti di rifiuto
- garantisce l’equilibrio tra la superficie di assorbimento e di evapotraspirazione dell’acqua preservando, in tal modo, l’acqua stessa e il processo di fotosintesi.
Avviene in corrispondenza di un’area alla base del picciolo, definita giunto o zona di abscissione, complessivamente di colore grigio-verde, che si crea proprio durante questo fenomeno.
Essa è costituita da due strati. Uno, definito strato protettivo, costituito da cellule suberificate, che delimita lo strato di separazione e che è continuo con quello che ricopre il fusto. Esso presenta un colore marrone intenso a causa dei tannini che apportano difese chimiche contro gli erbivori, ed ha la funzione di proteggere la parte terminale del ramo.
L’altro, interno, definito strato di separazione, divide il picciolo dal ramo.
In tal modo i vasi conduttori, che passano sia nel ramo che nel picciolo, si spezzano, bloccando il passaggio della linfa verso la lamina (Fig. 1).
Fattori che influenzano l’abscissione
Per poter avvenire, l’abscissione ha bisogno di condizioni ottimali di temperatura, ossigenazione e produzione di energia. Quest’ultima è necessaria per la sintesi di enzimi idrolitici che agiscono sulle pectine e sulle altre componenti della parete cellulare, diminuendone la rigidità e provocando, in tal modo, il distacco della parete cellulare.
L’abscissione è influenzata sia da fattori interni che ambientali o esterni.
Quelli che la innescano o accelerano, sono:
- gelo
- fotoperiodo (ossia il rapporto tra la durata del giorno e della notte) breve dell’autunno
- grado estremo di umidità o aridità ( e in quest’ultimo caso si parla di stress idrico)
- carenza, nel suolo, di elementi quali azoto, calcio, magnesio, potassio e zinco
- concentrazioni di ossigeno superiori al 20%
- presenza di idrocarburi non saturi (etilene o acetilene) e di sostanze chimiche tossiche
I fattori che, invece, la ritardano o inibiscono, sono:
- eccesso di azoto nel terreno
- elevati livelli di carboidrati nella pianta
- concentrazioni di ossigeno al di sotto del 20%
- applicazione di sostanze chimiche
Ormoni vegetali
Vi sono poi, come già accennato, gli ormoni che influenzano l’abscissione, modificandola in base alle variazioni della loro concentrazione in prossimità della zona dove tale fenomeno si verifica. In generale, essi trasmettono segnali da una parte all’altra della pianta, in risposta ad uno stimolo esterno.
Tra questi, in particolare l’auxina e l’etilene.
L’etilene è il più semplice degli alcheni (idrocarburi caratterizzati dal doppio legame Carbonio=Carbonio), esiste sotto forma di gas ed è altamente infiammabile. Viene prodotto a partire dall’amminoacido metionina. La sua formula chimica è C2H4, ed è una molecola planare (Fig. 2).
Promuove l’abscissione, attivando reazioni enzimatiche che danneggiano le pareti cellulari.
Altre funzioni dell’etilene sono:
- maturazione frutta, anche indotta
- induzione senescenza foglie e fiori
- regolazione espressione sessuale nelle piante dioiche
- produzione sostanze che proteggono la pianta da stress biotici e abiotici
L’auxina, prodotta nell’apice, è un ormone la cui struttura chimica presenta un anello ciclico, con almeno un doppio legame ed un gruppo carbossilico al suo interno (Fig. 3)
Anch’essa è altamente infiammabile. Inoltre è poco solubile in acqua ed è percepibile dall’olfatto umano.
A differenza dell’etilene essa, invece, ritarda l’abscissione, inducendo una diminuzione della sensibilità al primo nell’area di abscissione. Questa, però, può anche indurre l’abscissione, stimolando la produzione di etilene.
Altri effetti dell’auxina sono:
- distensione (ossia ingrandimento) e differenziazione (ossia assunzione di funzioni specializzate) cellulare
- dominanza apicale, cioè il fenomeno per cui la gemma apicale inibisce la formazione delle gemme laterali
- rizogenesi, ossia formazione delle radici
- gravitropismo, cioè orientamento in base alla gravità
- fototropismo, ossia orientamento in base alla luce
- fruttificazione
Altri ormoni vegetali
Gli altri ormoni vegetali sono:
- gibberelline
- citochinine
- acido abscissico
Le gibberelline sono prodotte dal fungo patogeno Gibberella Fujicuroi ed hanno una struttura chimica costituita da 19-20 atomi di Carbonio raggruppati in 4/5 anelli (Fig.4).
Hanno diverse funzioni:
- regolano la fruttificazione
- intervengono nella divisione cellulare e nella crescita delle piante
- regolano la fioritura
- stimolano la germinazione dei semi e il loro sviluppo precoce
- inducono la formazione degli internodi, delle radici e del fusto
- hanno effetto sulla formazione dei fiori e sulla generazione del sesso.
Le citochinine sono sintetizzate nel meristema apicale. Si distinguono in citochinine di tipo purinico e di tipo non purinico (Fig. 5).
Influiscono su diverse funzioni, tra cui:
- dominanza apicale
- senescenza fogliare
- divisione cellulare
- sviluppo vascolare
- aumento della produzione di nutrienti e di clorofilla ed enzimi della fotosintesi
L’acido abscissico è un terpene a 15 atomi di Carbonio. Ha un anello alifatico con un doppio legame, tre gruppi metilici ed una catena insatura che termina con un gruppo carbossilico (Fig. 6).
Tra le sue funzioni principali, ricordiamo:
- induzione della senescenza fogliare
- regolazione della dormienza e della maturazione dei semi
- regolazione della tolleranza alla disidratazione
- favorisce la crescita della radice e inibisce quella del germoglio
- controllo della dimensione degli organi
Quando le pareti cellulari sono indebolite, l’organo che deve staccarsi cade facilitato dal proprio peso.
Regolazione “artificiale” dell’abscissione
In agricoltura, il ritardo di tale processo si ottiene sia con i regolatori di crescita citati, sia con metodi che mantengono elevati livelli di auxina nelle zone di abscissione.
Al contrario, essa viene indotta tramite l’utilizzo di sostanze tossiche, di etilene, sia mediante l’utilizzo di metodi che abbassano la concentrazione di auxina nella zona di abscissione.
Fonti
- www.chimica-online.it
- www.MicrobiologiaItalia.it
- www.Wikipedia.it
- www.chimicamo.org
- www.Tesionline.it
- www.LeScienze.it
Fonti immagini
- http://ar.gofreedownload.net/free-photos/green/fire-maple-small-leaf-fall-foliage-188653/
- https://www.biopills.net/acido-abscissico/
- http://il-regno-vegetale.blogspot.com/2013/02/gli-ormoni-vegetali
- https://il-regno-vegetale.blogspot.com/2013/02/gli-ormoni-vegetali.html
- http://www.biopills.net/articoli/ripassiamo-aiuto-studio/fisiologia-vegetale/le-auxine-biosintesi-trasporto-ed-effetti-fisiologici/
- https://biologydictionary.net/gibberellin/
- https://il-regno-vegetale.blogspot.com/2013/02/gli-ormoni-vegetali.html
