Caratterizzazione istologica delle strutture di rivestimento dell’achenio in alcune Proteaceae sudafricane

Nelle collezioni di specie esotiche degli Orti Botanici le Proteaceae rappresentano entità di particolare interesse ma di difficile introduzione, poiché la germinazione è subordinata alla presenza di peculiari stimoli ambientali, correlati a specializzazioni adattative dei semi, di tipo morfo-fisiologico. Le particolari condizioni di disturbo ambientale collegate agli incendi, capaci di indurre il processo germinativo di molte Proteaceae in natura, vengono spesso riprodotte utilizzando speciali stimolatori della germinazione, ottenuti dalla combustione di piante del fynbos. Presso l’Orto Botanico dell’Università di Modena e Reggio Emilia sono state avviate prove di germinazione su alcune specie di Proteaceae sudafricane verificando appunto l’efficacia di questo trattamento. In parallelo si è ritenuto opportuno condurre indagini di tipo istologico sulla struttura degli involucri protettivi del seme, formati dai tegumenti e dal pericarpo. Le strutture di rivestimento dei frutti delle Proteaceae sono state descritte e discusse da diversi autori (1,2,3) ma non sempre in modo esauriente e omogeneo. In particolare alcune incertezze permangono a proposito dell’esatta sequenza e distinzione degli strati del pericarpo e dei tegumenti del seme di frutti serotini, come gli acheni pelosi o piumosi tipici del genere Protea e gli acheni alati prodotti dalla maggior parte delle specie del genere Leucadendron. Nel corso delle analisi sono state valutate con particolare attenzione la localizzazione di inclusi fenolici, che possono direttamente funzionare come inibitori temporanei della germinazione e di cristalli di ossalato di calcio, carattere considerato plesiomorfo (3), ma non esplicitamente riportato per il genere Protea (2). Sia il genere Protea che il genere Leucadendron possiedono un proprio modello di involucro, che mostra piccole variazioni nell’ambito delle specie. In tutte le specie di Protea considerate si è osservato un maggiore sviluppo del pericarpo rispetto ai tegumenti del seme; l’epicarpo inoltre è caratterizzato dalla cospicua presenza di proantocianidine vacuolari. Le maggiori variazioni interspecifiche sono a carico del mesocarpo che può presentarsi fibroso o sclerificato o spugnoso: quest’ultima condizione, propria degli acheni più voluminosi, appare coerente con le modalità di dispersione anemocora, propria delle specie serotine. Il tegumento del seme comprende un’endotesta caratterizzato da cellule sempre provviste di un grosso incluso cristallino. Nel genere Leucadendron lo sviluppo del pericarpo è apparso al contrario limitato e in genere ridotto ad un epicarpo a tannini accompagnato da un secondo strato di cellule a organizzazione più lassa. Fa eccezione L. argenteum dove il pericarpo, più sviluppato e più differenziato dal punto di vista istologico, appare più simile al tipo osservato in Protea. Le caratteristiche istologiche osservate nel pericarpo e nei tegumenti del seme in Protea e Leucadendron fanno supporre che il sistema di protezione del seme sia complessa. La presenza di tessuti meccanici, sclerenchima a fibre e/o sclereidi e la vistosa presenza di cristalli di ossalato di calcio nell’endotesta, costituisce una difesa di tipo meccanico; la presenza di quantità molto consistenti di fenoli complessi, come le proantocianidine, nei tegumenti del seme e in alcune zone del pericarpo, fornisce una difesa di tipo chimico.