Xilema
Tessuto vascolare delle piante superiori, con funzioni di trasporto dell'acqua e dei sali minerali, dalle radici a tutti gli altri organi della pianta. È costituito da cellule allungate specializzate, che corrono parallelamente a quelle del floema, il tessuto deputato al trasporto dei prodotti della fotosintesi dalle foglie al resto della pianta. Floema e xilema costituscono insieme la rete dei fasci conduttori che percorrono le radici, il fusto, le foglie e i fiori delle piante. Il termine xilema deriva dal greco xylem, che significa legno.
Fusto: struttura In tutti i tipi di piante il fusto è costituito dagli stessi tipi di tessuto vascolare (xilema e floema), midollo e tessuto dermico. Mentre però il fusto erbaceo, caratteristico di tutte le angiosperme monocotiledoni e di una parte delle dicotiledoni, cresce esclusivamente in senso primario, vale a dire verso l'alto, per divisione attiva delle cellule apicali, quello legnoso delle dicotiledoni presenta anche il meccanismo di crescita secondaria, a cui si deve l'aumento di spessore. Nelle dicotiledoni gli anelli di crescita del legno vengono prodotti annualmente per divisione delle cellule del cambio.
XILEMA PRIMARIO E SECONDARIO
Trasporto dell'acqua nelle piante tracheofite L'abbandono dell'ambiente acquatico e la conquista delle terre emerse ha comportato per le piante un duplice problema: la necessità di un apparato di sostegno e un sistema per trasportare le sostanze nutritive a tutte le parti dell'individuo. La comparsa di un sistema di vasi conduttori (trachee e tracheidi del legno e tubi cribrosi del libro) capaci di trasportare la linfa e dotati di pareti rigide e lignificate (nel caso delle trachee del legno) ha risolto efficacemente questi problemi, permettendo alle piante superiori di diffondersi in tutti gli ambienti subaerei e di raggiungere altezze
considerevoli.
Nelle piante dicotiledoni a fusto legnoso, che presentano, oltre alla crescita primaria in altezza, anche la crescita secondaria in spessore, si distinguono uno xilema primario e uno xilema secondario: il primo si sviluppa dall'embrione o dagli apici vegetativi delle radici e del fusto; il secondo viene prodotto per divisione cellulare di un tessuto specializzato chiamato cambio, responsabile della crescita in spessore della pianta. All’interno dei fasci conduttori, che comprendono elementi di xilema ed elementi di floema, lo xilema si trova rivolto verso il centro del fusto. Prodotto continuamente dal cambio con ritmo stagionale, si accumula via via sotto forma di anelli di accrescimento, andando a costituire la massa compatta e resistente del legno del tronco delle piante arboree e arbustive.
Crescita secondaria del fusto La crescita secondaria è il processo attraverso il quale le piante si accrescono in spessore, aumentando progressivamente il diametro del fusto e delle radici. Si verifica nelle gimnosperme (come pini e abeti) e nelle angiosperme dicotiledoni legnose (come aceri, tigli, platani), nelle quali permette il raggiungimento di altezze spesso considerevoli. Avviene grazie all'attività del cambio cribro-vascolare e del cambio subero-fellodermico, due gruppi di cellule non differenziate capaci di dividersi e di produrre nuovi tessuti; in particolare, lo xilema (o legno) secondario, che da solo costituisce il 95% del diametro di radici e fusti. La sequenza di immagini illustra in modo semplificato il passaggio dalla struttura primaria a quella secondaria di un fusto di dicotiledone.
La disposizione dei vasi, e quindi dello xilema, all’interno del fusto, varia a seconda del tipo di pianta: nelle monocotiledoni sono sparsi in tutta la sezione; nelle dicotiledoni sono disposti in una struttura ad anello, in prossimità della parete esterna. Nelle radici della maggior parte delle piante, lo xilema è concentrato all’interno di un cilindro centrale, che si allunga in diverse porzioni radiali dette arche; le arche di xilema sono intervallate da altrettante arche di
floema.
CELLULE DELLO XILEMA
Cellule dello xilema In questa sezione del fusto di una pianta di zucca (Cucurbita maxima) osservata al microscopio ottico, sono ben visibili le cellule dello xilema deputate al trasporto verso l'alto dell'acqua e dei sali minerali. Le trachee corrispondono alle grandi cellule tondeggianti di colore bianco, raggruppate nei fasci conduttori e circondate da cellule di calibro inferiore, sempre di colore bianco, le tracheidi. Queste cellule sono caratterizzate da una spessa parete lignificata e sono disposte una sopra l'altra, in lunghe file longitudinali. Giunte a maturità, muoiono svuotandosi del citoplasma e del nucleo, mentre le pareti trasversali che dividono una cellula dalla successiva si riassorbono (in parte o del tutto, a seconda del tipo di cellula): si formano pertanto lunghi "tubi" nei quali l'acqua
Lo xilema è composto da tre tipi di cellule allungate, morte, di cui rimane solo la parete, rinforzata da ispessimenti di forma regolare; rispettivamente prendono il nome di tracheidi, trachee e fibre del legno. Le tracheidi sono elementi conduttori, caratterizzati da una spessa parete cellulare, costellata di areole più sottili, dette punteggiature: queste consentono la comunicazione tra tracheidi successive di uno stesso vaso conduttore. Le trachee hanno una funzione analoga a quella delle tracheidi, ma sono caratterizzate da una struttura più evoluta: oltre alle punteggiature, infatti, presentano vere e proprie perforazioni, che consentono la comunicazione diretta tra due cellule successive, rendendo più efficiente il trasporto di acqua e soluti. Le fibre, infine, sono cellule dotate di una parete molto spessa, che svolgono una funzione di sostegno per la pianta.
Nelle piante più primitive, ad esempio nelle felci e nelle conifere, gli elementi conduttori dello xilema si limitano alle tracheidi, mentre nelle angiosperme si trovano anche le trachee e le fibre; queste differenze nello sviluppo e nella specializzazione dei tessuti xilematici hanno fornito elementi importanti per la comprensione dei percorsi evolutivi compiuti dalle piante superiori.
