Alcune considerazioni iniziali
Spesso Piante Succulente e Cactus comunemente vengono denominate “piante grasse” termine però botanicamente non proprio corretto. È un nome generico che viene utilizzato per indicare un po’ tutte le piante cicciottelle e spinose. Etimologicamente sarebbe anche sbagliato, perché queste piante non sono piene di grasso ma di acqua. In botanica con il termine “succulente”, dal latino sucus cioè succo, si intendono tutte le piante che hanno la capacità di trattenere liquidi. Non sono quindi una famiglia ben distinta, ma si tratta di oltre 20.000 specie appartenenti a più di 60 famiglie di piante differenti. Alcune famiglie sono totalmente composte da piante succulente, come le Crassulacee, mentre altre hanno soltanto alcune specie di succulente.
Per esempio l’Agave (succulenta), l’Asparago e l’Hosta (non succulente) sono tutte piante comprese nel Genere Asparagaceae afferente all’ordine Asparagales (che include anche il genere Asphodelaceae cui appartiene l’Aloe).
Altro esempio: alla famiglia delle Euphorbiacee (cui appartiene il succulento “Albero delle matite” Euporbia tirucalli) appartiene anche la non succulenta Stella di Natale (Euphorbia pulcherrima).
Le succulente: un tipo di xerofite
Le succulente sono molto differenti dalle altre tipologie di xerofite cioè piante adattate a vivere in ambienti con clima arido, dove suolo e atmosfera hanno ridotte disponibilità di acqua. Le xerofite adottano vari tipi di strategie per resistere allo stress idrico:
- Xerofite tipo 1 effimere arido-caducifolie
- Xerofite tipo 2 microfille
- Xerofite tipo 3 sclerofille sono ad esempio l’ulivo o l’oleandro, con foglie robuste coriacee, con epidermide pluristratificata, tomentosa, cioè con peluria, e stomi incassati e numerosi)
- Xerofite tipo 4 o succulente utilizzano invece durante il periodo secco, le riserve di acqua accumulate nel tessuto parenchimatico acquifero delle foglie o del fusto.
Morfologia
Le succulente sviluppano:
fusti carnosi (Cactacee, Euforbiacee, Asclepiadacee, Asteracee, fusto che svolge fotosintesi ed è riserva di acqua grazie al parenchima acquifero),
foglie carnose (Crassulacee come Sempervivum, Sedum, Crassula, o anche Agave, Aloe,..)
a volte anche radici (come accade in alcune Euforbiacee e in alcune Mammillarie)
per l’enorme sviluppo di un parenchima acquifero costituito da cellule grandi e ricche di mucillagini idrofile (mucoproteine) contenute nel vacuolo e nel citoplasma, che trattengono acqua rigonfiandosi e cedendola con difficoltà.
A volte l’organo serbatoio, chiamato caudice, è alla base del fusto, sopra o sotto il livello del terreno, e può raggiungere dimensioni enormi.
In Peperomia la riserva idrica non è contenuta nei parenchimi, ma nell’epidermide pluristratificata.
In ogni caso si crea in queste piante un serbatoio d’acqua dal quale la pianta ne attinge piccole quantità solo nei periodi di assoluta necessità, evitando così lo stato di dormienza in periodi sfavorevoli.
Tutte le piante succulente hanno un apparato radicale ridotto e molto superficiale, che assorbe rapidamente l’acqua piovana nel periodo delle precipitazioni, mentre è inattivo nel periodo di siccità, svolgendo solo la funzione di ancoraggio al terreno. Il sistema di costolatura di molte cactacee sembra quasi essere un sistema che convoglia la scarsa acqua piovana proprio alle radici della pianta, non vada dispersa ed evapori rapidamente prima che la cactacea abbia potuto assorbirla.
Le piante a fusto succulento hanno foglie ridotte o trasformate in spine o mancanti del tutto (strategia che serve a ridurre le superfici di evapo-traspirazione fogliare; la funzione fotosintetica viene ad essere svolta dal fusto verde) anche i loro rami laterali si possono ridurre a cuscinetti spinosi. La superficie corporea è inoltre sempre rivestita da una spessa cuticola.
In particolare le Cactacee, che rappresentano sotto molti aspetti un record nella resistenza allo stress idrico, hanno un fusto dalla forma cilindrica, e quindi una superficie relativamente piccola, ma caratterizzata da una struttura costoluta o a pieghe che permette, quando la pianta fa il “pieno” d’acqua, una rapida espansione dei tessuti, tipo il meccanismo di apertura di una porta a soffietto o di una fisarmonica, in modo da assorbirne notevoli quantità (in un cactus gigante fino a 5000 litri); la struttura a pieghe impedisce anche, formando ombra, la prolungata esposizione ai raggi solari di una stessa zona. Alcuni cactus possono perdere più acqua dal lato rivolto al sole e si inclinano in quella direzione: in molte zone degli Stati Uniti e del Messico i cactus sono inclinati verso Sud o Sud-Ovest, disposizione che ha dato loro il nome di “cactus-bussole” (Echinocactus grusonii detto Cuscino della suocera, Ferocactus cilindraceus,…).
Piante CAM: metabolismo acido delle Crassulacee
Il punto debole di queste piante potrebbe essere costituito dalla necessità di aprire gli stomi per eseguire gli indispensabili scambi gassosi, con conseguente perdita di preziose molecole d’acqua; esse, allora, hanno inventato un particolare meccanismo di fissazione della CO2, che viene assorbita di notte, quando gli stomi sono aperti, e utilizzata di giorno, a stomi chiusi (fotosintesi tipo CAM, cioè Metabolismo Acido delle Crassulacee).
La fotosintesi richiede necessariamente la presenza di luce, ma può completarsi solo in presenza di CO2, prelevata dall’atmosfera attraverso gli stomi. Come fare a conciliare la necessità di disporre di CO2, mantenendo nello stesso tempo, gli stomi chiusi durante il giorno, quando c’è la luce necessaria per svolgere la fotosintesi? Le piante CAM hanno risolto brillantemente questo problema attraverso la realizzazione di una via alternativa di fissazione della CO2. Durante la notte, quando gli stomi possono rimanere aperti con una minima perdita di acqua attraverso di essi, la CO2 viene prelevata dall’aria e fissata a formare un composto a 4 atomi di carbonio, grazie ad un enzima speciale, la PEP carbossilasi, che le altre piante dei climi temperati C3 non ha. Questo composto, che si chiama malato, viene temporaneamente accumulato nel vacuolo cellulare. Durante il giorno, quando c’è l’energia solare necessaria per la fotosintesi, ma gli stomi devono rimanere chiusi, dal malato si stacca la CO2 e viene usata nella fotosintesi. Quindi nelle piante succulente vi è una separazione temporale tra il momento in cui la CO2 viene fissata nelle cellule fotosintetiche, la notte a stomi aperti, ed il momento in cui viene utilizzata, il giorno, a stomi chiusi. Nelle piante C3 delle zone temperate, invece tutto ciò avviene di giorno, a stomi aperti. Una invenzione meravigliosa questo metabolismo CAM che permette di non disperdere la preziosissima acqua durante il giorno inutilmente, ma di poter svolgere comunque la fotosintesi.
Per ridurre la traspirazione fogliare alcune piante (ad es Fenestraria delle Aizoaceae) sembrano nascondersi quasi totalmente nel terreno, lasciando scoperto solo l’apice della pianta, privo di clorofilla e trasparente, per permettere alla luce del sole di filtrare nei tessuti interni e permettere lo svolgimento della fotosintesi.
Le succulente in genere hanno ridotto durante la loro evoluzione il numero e la dimensione degli stomi.
Convergenza evolutiva
All’interno delle piante succulente è possibile trovare molti esempi di convergenza evolutiva: specie lontano dal punto di vista filogenetico (cioè non direttamente e strettamente imparentate come origine da antenati comuni) e anche geografico tendono ad assumere una conformazione simile, perché sottoposte alle stesse forze selettive (stesso stimolo ambientale). E’ il caso di alcune piante succulente, appartenenti a famiglie e ad areali differenti, come le Euforbiacee , che vivono nelle zone desertiche sud –africane, le Cactacee, che crescono nei deserti americani, e le Asclepiadacee, che vivono nelle zone desertiche asiatiche: i loro fiori, se confrontati, sono quanto di più diverso si possa immaginare, ma i corpi delle piante assumono un aspetto simile (succulento), molto diverso da quello delle specie non desertiche appartenenti alle rispettive famiglie.
Habitat
Originarie di zone aride o semi aride, con alternanza di prolungati periodi di siccità e piogge più o meno abbondanti, le Succulente vivono in tutti gli ambienti, tranne che ai poli e nei deserti con assenza totale di piovosità. Si sono più concentrate sicuramente nelle fasce subtropicali comprese tra i 20° e i 40° di latitudine Nord e Sud.
Alcune specie delle Ande, riescono a sopravvivere anche a diversi gradi sottozero, oppure alcuni esemplari vivono insinuandosi tra le rocce sulle montagne, o nei muretti delle nostre campagna come Sedum e Sempervivum. Altre nelle foreste tropicali si comportano come epifite, cioè crescono spontaneamente anche fuori dal suolo, ancorandosi (Epiphyllum, Hylocereus) agli alberi tramite radici avventizie. Gli animali potrebbero essere attirati da queste riserve di acqua rappresentate dalle succulente, per cui le foglie trasformate in spine o in liquidi tossici che contengono servono da difesa per la pianta. A volta la presenza di peluria bianca serve a ridurre l’effetto della radiazione solare eccessiva.
Bibliografia
Tratto da: Invito alla botanica – Venturelli Villi- Zanichelli
Fiori e piante. Botanica, cura e segreti- 6-Cactus e piante succulente Orti botanici MI e Univ. Studi MI- Corriere della Sera
Guida illustrata Coltivazione delle piante grasse a cura di Vanda Del Valli Supplemento a Vita in campagna 2/2016
Consultazione da Wikipedia. Giromagicactus.