Foglia - Adattamenti Alle Diverse Intensità di Luce

La foglia, in tutte le specie vegetali, può esser considerata il motore della pianta, grazie al quale è possibile produrre sostanza organica utilizzata poi come risorsa energetica e come materiale per la composizione di nuovi tessuti (soprattutto durante la lignificazione).

Come è Fatta Una Foglia ?

Potremmo rispondere a questa domanda come farebbe un botanico, ma qui vorrei sintetizzare e rendere il tutto di facile assimilazione anche per un "non addetto ai lavori".

La foglia è formata da diversi strati, ognuno composto da file (più o meno numerose) di cellule. Visto dalla pagina superiore (quella rivolta al sole) potremmo schematizzare così :

• Cuticola : strato ceroso e impermeabile, ha come ruolo quello di proteggere la foglia dalla disidratazione. Il suo spessore, come vedremo di seguito, può variare in base alle specie ed alla loro capacità di resistere alla siccità. 

• Epidermide Superiore : unico strato di cellule.

• Tessuto a Palizzata : formato da una o più file di cellule attaccate tra loro, sono ricche di cloroplasti ed è il luogo dove avviene la fotosintesi clorofilliana.

• Tessuto Lacunoso : qui le cellule lasciano degli spazi vuoti tra loro, permettendo ai gas (ossigeno =  O₂ e anidride carbonica =  CO₂) di diffondere più facilmente.

• Epidermide Inferiore

• Cuticola : qui lo strato è meno spesso, inoltre è intervallata da Stomi, ovvero delle fessure che possono esser aperte o chiuse (all'occorrenza) permettendo il passaggio  (ingresso ed uscita) di gas e la perdita di acqua per traspirazione.

La foglia è poi attraversata da nervature che di fatto sono vasi attraverso cui la linfa scorre dalle foglie alle radici e nella direzione opposta. 

Quali Sono le Funzioni della Foglia ?

• In primis la Fotosintesi, ovvero quel processo tramite cui con l'energia solare viene usata per ossidare l'acqua ad ossigeno, producendo ATP e NADPH (fase luminosa), i quali poi vengono utilizzati per convertire (CO₂)  in  Glucosio (Glu), ovvero sostanza organica (fase oscura).

• Sintesi biochimica : parte dell'energia della fotosintesi non viene utilizzata per produrre Glucosio, ma è impiegata nella sintesi di molecole utili a tutta la pianta come ormoni, amminoacidi, lipidi e altro ancora.

• Regola la quantità di acqua per la pianta e, con la traspirazione, richiama acqua (e sali minerali) dalle radici, ridistribuendola ad ogni cellula della pianta.

• Raffreddare la chioma con la traspirazione, un po' come noi facciamo col sudore. 

Esistono poi modificazioni fogliari che sono molto specifiche, ad esempio nella Bougainvillea e nella Stella di Natale, le foglie diventano colorate ed avvolgono i fiori (brattee) per attirare impollinatori.

Come Sono le Foglie delle Piante Eliofile ?

Le piante eliofile, come la maggior parte delle piante mediterranee, sono abituate a prosperare in ambienti assolati, in cui vi è elevato irraggiamento. Alcune delle soluzioni adottate dalle foglie di specie eliofili servono anche per aumentare la resistenza alla siccità. 

1. Foglie Coriacee con un tessuto a palizzata spesso, con più strati cellulari (la luce intensa può filtrare e raggiungere quelli sottostanti)
2. Foglie con piccola superficie
3. Chioma Densa e Fitta, con ombreggiamento parziale tra le foglie
4. Presenza di tricomi (peli fogliari) e spesso tonalità tendenti al biancastro-grigio per riflettere l'eccesso di luce solare.
5. Secrezione di olii essenziali che schermano parzialmente la luce solare
6. Poche molecole di Clorofilla Antenna
7. Maggior presenza di pigmenti in grado di dissipare l'energia solare in eccesso senza sovraccaricare i fotosistemi, come i Carotenoidi.
8. Foglie orientate con angoli acuti, più parallele (che perpendicolari) ai raggi solari

E le Piante Sciafile, che vivono nel sottobosco, o ai margini del bosco?

Molte adottano strategie opposte, alcune visibili macroscopicamente, altre invece più "interne" alla cellula.

1. Hanno foglie grandi, esponendo una grande superficie alla luce riflessa. In altre parole, se la quantità di luce/area è a loro sfavore, aumentano l'area per captare più luce
2. Unico strato di cellule nel tessuto a palizzata, ma con maggior quantità di clorofilla. 
3. Foglie ben distanziate tra loro (internodi più lunghi), con angoli perpendicolari al suolo.
4. Talvolta hanno foglie bucate per lasciar passare la luce alle foglie sottostanti e ridistribuire meglio la poca luce disponibile, particolarmente vero in rampicanti tropicali (es. Monstera deliciosa)
5. Maggior rapporto clorofilla b/clorofilla a; la clorofilla b è particolarmente presente nei sistemi antenna che captano energia solare indirizzandola verso i fotosistemi (composti prevalentemente da clorofilla a), ovvero i centri dove avviene la reazione luminosa della fotosintesi.
6. Maggior quantità di cloroplasti e di clorofilla, infatti le foglie sono spesso di un verde più intenso.

Detto questo, a parità di acqua e temperatura, la fotosintesi è proporzionale all'irraggiamento (numero di fotoni), clicca qua per dettagli. 

Una pianta se posta all'ombra tende a spostarsi verso il Sole (fototropismo), forma fusti allungati verso la luce, con internodi lunghi in modo da far si che le foglie non si ombreggino l'un l'altra; inoltre le foglie diventano più sottili e larghe. Infine le zone più in ombra, tenderanno a seccare, favorendo lo sviluppo delle parte meno ombreggiate.

Una pianta che vive in ombra, pur adottando tutte le strategie per massimizzare l'efficienza fotosintetica, avrà meno energia disponibile e, di conseguenza produrrà meno zuccheri (glu). Per sopravvivere, e far si che è il Glucosio prodotto sia minore di quello consumato con la respirazione cellulare, dovrà necessariamente aver un metabolismo più lento e,  spesso, una crescita più contenuta ed un adattamento conservativo.