Il terzo continua ad ammirare il manto ingiallito e rosato della foresta, che sembra essere stato verde-verde solo ieri. Il quarto pone la domanda fondamentale: perché gli alberi hanno bisogno delle foglie, che vengono strappate dalle loro gemme in primavera e deposte ai nostri piedi ogni autunno?
Rimanta VAINORIENĖ, ricercatrice junior dell’Orto botanico dell’Università di Šiauliai, ha accettato volentieri di rispondere a questa domanda e ci ha invitato a guardare le foglie da un’altra prospettiva.
Le foglie – la fonte di cibo della pianta
Le foglie sono gli organi più plastici e importanti di una pianta. Sigitas Obelevičius, instancabile botanico e sindaco di Anykščiai, nel suo libro “Il meraviglioso mondo delle piante” paragona le foglie alle mani umane e all’intero apparato digerente, anche se ammette che il paragone non è del tutto esatto: “Le foglie sono le più perfette fabbriche di materia organica, i più perfetti accumulatori di energia solare. Le foglie sono la fonte di nutrimento delle piante, quindi si potrebbe dire che più foglie ci sono, più le piante sono ‘piene’.
La superficie delle foglie di una pianta che assorbe l’energia solare è enorme, decine e centinaia di volte più grande dell’area coperta dalla pianta. La superficie fogliare dell’orzo è di 14.500 per 1.000 metri quadrati, quella dell’avena di 21.100, del trifoglio di 21.600, della patata di 40.000 e dell’erba medica di 85.000 metri quadrati. La superficie fogliare degli alberi è diverse centinaia di volte superiore”.
Le foglie assorbono anidride carbonica dall’ambiente e acqua con sali minerali dalle radici per fornire cibo alla pianta. Esposte all’energia della luce solare, le foglie sintetizzano una varietà di sostanze organiche da queste materie prime, che vengono poi fornite agli altri organi della pianta. Non solo nutrono la pianta, ma immagazzinano anche energia. Per massimizzare la quantità di luce solare che ricevono, le foglie hanno assunto una forma piatta.
Informazioni sui pigmenti e sui test
Dalla primavera all’inizio dell’autunno vediamo solo foglie verdi. Questo perché sono ricche del pigmento verde clorofilla. Si accumula nelle cellule della foglia che costituiscono il tessuto assimilativo.
Oltre alla clorofilla, esistono altri pigmenti come i caroteni e i carotenoidi, ma non li vediamo dare il colore giallo e arancione.
Vengono in superficie solo in autunno. Con l’accorciarsi delle giornate e l’abbassamento della temperatura dell’aria, la clorofilla inizia a degradarsi e gli altri pigmenti diventano più dominanti.
Sia la clorofilla che i caroteni sono essenziali per la fotosintesi. Tutti i pigmenti contribuiscono all’assorbimento della luce solare, essenziale per la produzione di nutrienti.
Il ruolo principale delle foglie è quello di nutrire la pianta e di svolgere la fotosintesi, ma hanno anche altre funzioni altrettanto importanti.
Le foglie sono utilizzate per lo scambio di gas, per l’evaporazione dell’acqua attraverso le ghiandole presenti sulla loro superficie, per raffreddare la pianta e liberarsi dell’acqua in eccesso.
In autunno, le piante portano nelle foglie sostanze indesiderate, come le tossine, per depurarsi.
Un tempo per l’uomo era del tutto incomprensibile come e in che modo le piante si nutrano. Era stupito dal fatto che una piantina d’albero che spuntava da un minuscolo seme potesse crescere fino a raggiungere dimensioni impressionanti in pochi anni.
Sembrava che le piante “mangiassero” il terreno e crescessero di conseguenza. Questo è stato pensato per centinaia di anni.
Nel 1634, Van Helmont, un medico olandese, dimostrò che le piante non si nutrono di terra. Van Helmont piantò un ramo di salice di 5 libbre in un vaso di terra di 200 libbre. Cinque anni dopo, il medico pesò tutto separatamente.
Il terreno pesava 199 libbre e 14 once, mentre il salice pesava 169 libbre. Aggiungendo la pioggia e sottraendo l’umidità evaporata, lo scienziato ottenne comunque che il peso del salice era aumentato apparentemente dal nulla.
Questo portò alla conclusione che le piante hanno una dieta aerea e, in seguito, si dimostrò che le piante si nutrono attraverso la fotosintesi: assumono anidride carbonica dall’aria e acqua dal terreno e utilizzano l’energia del sole per sintetizzare i carboidrati da queste due sostanze.
Per produrre più nutrienti, le forme delle foglie si sono evolute sempre di più e le piante si sono adattate alle condizioni di crescita a cui sono sottoposte.
La diversità delle foglie non è paragonabile a nessun altro organo vegetale, nemmeno ai fiori multicolori. Le foglie possono essere peduncolate o glabre e possono avere appendici, guaine che racchiudono il fusto.
La forma del margine fogliare classifica le foglie come lisce (mughetto, piantaggine), seghettate, dentate (ortica), doppiamente seghettate (nocciolo), doppiamente seghettate, crenate (trachea) e ripiegate (tarassaco).
La varietà delle forme delle foglie è semplicemente sbalorditiva. Tra il quarto di milione di specie di piante da fiore, non esistono praticamente due specie con foglie completamente identiche.
La forma delle foglie è una caratteristica molto importante nella descrizione delle specie vegetali. Tutte le foglie si dividono in semplici e composte.
Se le foglie hanno un solo picciolo e un solo cotiledone, sono chiamate foglie semplici. Le foglie con un unico picciolo su cui sono attaccati tre, cinque o più cotiledoni sono chiamate foglie composte.
Con l’evoluzione delle piante, le foglie sono diventate più divise. Quando le piante hanno lottato per sopravvivere, hanno aumentato la superficie delle loro foglie. Ma le foglie molto grandi e continue sono colpite dai forti venti: si strappano o i loro steli si spezzano.
Le grandi foglie di banano sono sempre strappate e lacerate dal vento alla fine della stagione di crescita. Le foglie finemente divise sono meno esposte alle raffiche di vento.
Nell’acqua corrente, le foglie delle piante possono essere danneggiate dalla corrente. Quindi anche le piante di fiume sono meno colpite se le loro foglie sono finemente divise.
Oltre alla fotosintesi, le foglie delle piante acquatiche assorbono anche le sostanze disciolte nell’acqua. Le foglie più frammentate hanno una superficie di assorbimento maggiore. Di conseguenza, le piante con foglie divise e composte si sono adattate maggiormente nel corso dell’evoluzione.
Le foglie semplici sono ulteriormente suddivise in base alla loro struttura in foglie intere (betulla, tiglio), foglie strappate, in cui la profondità dell’escissione raggiunge circa un terzo della foglia fino alla vena fogliare (quercia), foglie tosate, in cui la profondità dell’escissione raggiunge circa la metà della lamina fogliare (cavalletta), e foglie divise, in cui l’escissione raggiunge la nervatura centrale e spezza la foglia in singoli segmenti (amenti).
Di solito le foglie intere hanno una varietà di forme. Le foglie di molte piante nebulose (a forma di campana) (segale, grano, corniolo, ranuncolo) sono lineari.
Le foglie degli alberi a foglia nuda (abete rosso, pino, ginepro) sono spinose. La larghezza delle foglie a pizzo, che si assottigliano alle due estremità (salice viola), è 2-3 volte inferiore alla lunghezza. Le foglie allungate sono 3-4 volte più lunghe che larghe.
Esistono anche foglie arrotondate (pioppo), ellittiche (caprifoglio), ovate (piantaggine), ovate rovesciate (salice a spiga), cordate (salice orfano), a forma di diamante (pioppo nero), a forma di lancia (salice a spiga), a forma di pala (salice a frutto), a forma di scudo (nasturzio), a forma di rene (salice a foglia di pepe) e a forma di freccia (salice a punta di freccia).
Le foglie lobate si dividono in pennate (querce), trifide (luppolo), quinquelobate, palmate (platano) e reniformi (melo).
Le foglie recise sono piumose (dente di leone, trillium), palmate (campanule, becchi di prato, di palude e di bosco, erba di cambio).
Le foglie spaccate sono piumose (valeriana), intermittenti (patata, pomodoro), due volte piumose (achillea), tre volte piumose, molte volte piumose (assenzio), liriche o profondamente piumate (fireweed).
Le foglie composte si dividono in trifogliate, costituite da tre foglioline (fragole, fragoline, trifoglio), diteggiate (lupini, castagne), pennate non appaiate, in cui l’apice della foglia composta è una singola fogliolina di forma uniforme (robinia, sorbo, frassino), e pennate appaiate (fave).
Non sono solo le foglie delle diverse specie vegetali a variare. Anche le foglie di una stessa pianta possono differire per dimensioni e taglio delle foglie.
Questo interessante fenomeno nel mondo vegetale è chiamato eterofilia. È particolarmente comune nelle piante costiere, dove alcune foglie sono immerse nell’acqua e altre si ergono nell’aria.
Ad esempio, le foglie aeree delle piante palustri a foglia larga sono piumose, mentre quelle acquatiche sono 2-3 volte più piumose. Le foglie aeree dei ranuncoli acquatici sono lobate, mentre quelle in acqua sono filamentose. Le foglie aeree delle felci sono a forma di freccia, a forma di cuore quando galleggiano sulla superficie dell’acqua, e a strisce e flessibili quando sono sommerse.
L’eterofilia può anche derivare da condizioni di luce diverse. Ad esempio, negli amenti circolari, solo le foglie inferiori sono arrotondate, mentre quelle superiori, che ricevono più luce, sono lanceolate. I gelsi hanno sia foglie arrotondate che intere (continue) sullo stesso ramoscello.
La forma delle foglie può dipendere dalla fase di sviluppo.
Il caso dell’eterofilia è meglio illustrato dalla felce tropicale epifita del genere Deerhorn. Una delle sue foglie, larga e poco ricurva, è attaccata al fusto dell’albero e accumula humus. Le altre sono più strette e ramificate come corna – per la fotosintesi.
Come già detto, le foglie sono uno degli organi più plastici di una pianta. Possono cambiare in modi diversi a seconda delle condizioni ambientali. Una metamorfosi comune delle foglie è la loro trasformazione in spine. Le foglie o le parti di esse che sono diventate aghi sono chiamate racemi.
Le spine fogliari di cardi, cinorrodi, cardi e fringuelli di mare sono le punte appuntite delle nervature all’apice e ai margini delle nervature fogliari, che servono a difendersi dagli animali.
Le foglie intere dell’Artemisia a stelo lungo sono portate in racemi semplici e ramificati (di solito a tre punte). I ramponi della robinia a fiore bianco derivano dalle brattee delle foglie, mentre i ramponi dell’uva spina derivano dal midollo delle foglie.
Un’altra metamorfosi fogliare piuttosto comune è la trasformazione delle foglie in viticci. La nota leguminosa pisello ha sia foglie alterate che semplici. Queste ultime svolgono la fotosintesi, mentre i viticci, poiché il fusto è molto sottile, si aggrappano alla pianta e salgono verso l’alto.
La metamorfosi delle foglie è illustrata dalle foglie alterate delle piante insettivore che catturano piccoli animali. Queste possono assumere molte forme: brocche simili a tubi, tubi conici, vescicole circolari con una valvola. La funzione della trappola può essere svolta dall’intera foglia, come i tentacoli, o da singole parti della foglia.
Solo singole foglie delle piume sommerse della Skendia palustre sono trasformate in vescicole, che utilizza per intrappolare piccoli crostacei acquatici.
Le pareti interne contengono ghiandole che secernono enzimi per digerire le prede catturate.
Nei pesci luna, che crescono nelle torbiere alte, l’intera parte superiore della lamina fogliare è ricoperta da lunghi peli ghiandolari che secernono succhi appiccicosi. Quando un insetto atterra su una foglia, i peli avvolgono il suo corpo mentre si muove.
Le foglie delle succulente (agavi, aloe, bachi da seta, alberi spinosi) sono un vero e proprio deposito di acqua. Queste foglie sono molto spesse e succose. Solo lo strato superficiale della foglia subisce la fotosintesi, mentre all’interno c’è uno spesso tessuto di stoccaggio dell’acqua.
Rose e coni ingannevoli
Per quanto riguarda le foglie, occorre menzionare le deformazioni causate dai parassiti. Insetti parassiti, acari e altri piccoli esseri danneggiano la superficie fogliare e causano varie lesioni sulla foglia o sul germoglio, note come cecidi o galle. Un cecidio ha una forma specifica per ogni pianta e per il suo parassita, che può essere utilizzata per identificare il parassita che lo ha causato.
Gli animali o le loro larve si schiudono dalle uova deposte e secernono alcune sostanze irritanti che portano a un aumento della divisione cellulare e della crescita nei tessuti adiacenti della pianta.
Le aree irritate vengono inondate di sostanze nutritive, di cui il parassita si nutre e non deve più lottare per trovare cibo.
I cecidi si presentano sotto forma di noci rotonde, verruche allungate, capezzoli o peli. Anche la loro composizione chimica è cambiata.
Le noci delle foglie di quercia causate dalla piccola vespa Diplolepis quercus-folii presentano livelli elevati di lieviti.
Nell’antichità, queste noci venivano utilizzate per produrre inchiostro aggiungendo una soluzione di sali di ferro al loro estratto. Da qui deriva il nome di noci dell’inchiostro.
Le nocciole prodotte dalle gemme delle querce turchine danneggiate dalla vespa Cynips tinctoria sono utilizzate in campo medico.
A volte un singolo cecidio ricopre parte di un germoglio piuttosto che una foglia. Gli internodi di un tale germoglio si accorciano, le foglie diventano squamose o comunque scolorite.
I cecidi, causati dal tonchio Chermes abietis, assomigliano a piccole pigne sulla cima dei rametti di abete rosso.
In estate presentano brevi spine verdi, mentre in inverno sono brunastre e dure, ma vuote. I parassiti sono assenti, come si può vedere dai fori aperti.
I cecidi possono formarsi anche nelle infiorescenze quando gli insetti depongono le uova nei boccioli dei fiori. In questi casi si producono fiori deformati e le foglioline del perianzio diventano verdi.
A volte le gemme fogliari degli alberi danneggiati dagli insetti scoppiano prematuramente o producono brevi germogli con foglie brunastre quando le foglie vere sono già cadute. Questi germogli di salice deformati assomigliano a fiori da lontano.
A volte le persone interpretano erroneamente le carote come se avessero delle rose in inverno.
Le cecidi non interferiscono con lo sviluppo della pianta e non causano molti danni. Solo che non sono molto gradevoli dal punto di vista estetico. Se l’albero perde le foglie, è molto probabile che l’anno successivo non ci siano più cecidi.
Le foglie più grandi delle piante crescono ai tropici. Le foglie della Royal Victorias sono considerate le più grandi e raggiungono i 2,5 m di diametro e i 6 m di circonferenza.
Le foglie di banano, che possono raggiungere una lunghezza di 1,5 m, sono un secondo posto, anche se ci sono testimonianze scritte che suggeriscono che possono raggiungere diversi metri di lunghezza.
Anche molte specie di palme hanno fronde enormi: il record spetta alla rafia a foglie grandi dell’isola di Madagascar, con fronde lunghe 5 metri e fronde piumate lunghe 22 metri e larghe circa 12 metri.
Le foglie vittoriane sembrerebbero nane rispetto alla rafia gigante. Tutti gli alunni di una piccola scuola e i loro insegnanti potevano nascondersi sotto una di queste “foglie”.
Le foglie delle palme da zucchero dell’arcipelago malese raggiungono gli 8 metri di lunghezza. Le palme delle Seychelles hanno fronde lunghe fino a 6 metri e fronde a ventaglio larghe 3-5 metri. Le foglie strascicate di una specie di felce dei tropici si estendono fino a 12 m di lunghezza.
In Cile, la foglia dell’erba perenne gunera, simile a un rabarbaro gigante, è così grande che un cavallo e un cavaliere possono nascondersi sotto di essa.
In Lituania, le foglie giganti sono prodotte dal cucchiaio a foglia larga. Nel distretto di Rokiškis, Sigitas Obelevičius ha trovato una pianta a cucchiaio con un gambo di foglie lungo fino a 1,5 m e una lama di foglie larga fino a 80 cm.
I bambini potevano camminare senza chinarsi in questo boschetto e sotto la foglia più grande, come sotto un ombrello, era possibile ripararsi dalla pioggia. Un’altra pianta che produce foglie gigantesche, sebbene non sia originaria della Lituania e sia stata portata in Lituania dai Monti Altai, è il Sosnovsky borsch. J
Le foglie composte possono essere lunghe un metro e i piccioli possono essere larghi 50-60 cm.
Le piante più piccole della nostra flora hanno le foglie più piccole. I piccioli trifogliati delle graminacee sono lunghi solo 4-8 mm e larghi 6-11 mm. Anche le foglie delle alghe, delle veroniche primaverili e della roverella sono piccole.
Anche le piante che si nutrono per via saprotrofica o parassitaria hanno foglie piccole, come le brughiere, le squame, i salici e le foglie lunghe arborescenti.
Le loro foglie ridotte sono squame marroni o giallastre di pochi millimetri di diametro e non svolgono la funzione diretta di nutrire la pianta.
Si consiglia di compostare le foglie cadute, purché non siano bagnate o eccessivamente danneggiate da malattie e parassiti, per ottenere un ottimo biohumus.
Le foglie possono essere utilizzate come pacciamatura per le piante. Uno strato di 10 cm proteggerà le radici dal freddo e manterrà la pianta fertilizzata.
La pacciamatura autunnale può essere lasciata durante l’estate, rinforzandola regolarmente con erba tagliata e residui vegetali.
La pacciamatura di foglie è ottima per gli alberi da frutto, in quanto fornisce umidità alle radici sottili, e per i pomodori in serra.