Avevamo già visto qua che alcune piante fanno fiori ermafroditi (un unico fiore ha sia la parte maschile che femminile), altre sono Monoiche (un singolo fiore è maschile oppure femminile, ma la stessa pianta li produce entrambi) ed infine alcune sono Dioiche (ovvero esistono esemplari che fanno unicamente fiori maschili e altri con fiori femminili).
Ma da cosa dipende ?
PRIMA POSSIBILITA'
Sappiamo bene che in tutti i Mammiferi il sesso è determinato geneticamente, infatti il maschio contiene 2 cromosomi sessuali differenti (Cromosoma X e Cromosoma Y) e negli spermatozoi da lui prodotti finisce solo uno dei due. La femmina invece ha due cromosomi sessuali dello stesso tipo (due Cromosomi X) ed è quindi in base a quale spermatozoo raggiunga l'ovulo a determina il sesso del nascituro (si veda qua il concetto di Aploide e Diploide)
Succede la stessa cosa nelle piante ?
Si, ma non in tutte.
In una pianta come la Ginkgo biloba funziona più o meno come nei Mammiferi. Le piante "maschio" sono eterogamiche (2 cromosomi sessuali differenti), producono solo fiori maschili le cui antere producono polline, ogni singola cellula di polline (aploide) può contenere o un Cromosoma X o uno Y (mai entrami), mentre le piante "femmina" producono fiori con ovuli tutti contenenti il Cromosoma X. A seconda del polline da cui sono impollinate genereranno un seme "maschile" o "femminile".
In altre piante, come molte specie di Salice (ma anche il Pistacchio), il sesso eterogamico (cioè con due cromosomi sessuali differenti) è quello femminile. In altre parole il sesso scritto nel futuro seme dipende dall'ovulo invece che dal granulo di polline.
SECONDA POSSIBILITA'
Esistono poi piante che non hanno veri cromosomi sessuali, ma hanno alleli dominati (o recessivi), presenti su cromosomi autosomici, che inibiscono lo sviluppo della parte maschile (o femminile). Queste piante "maschio" o "femmina" si son evolute da un antenato ermafrodita che, in seguito a mutazione genica, ha generato l'allele che sopprime le componenti maschili (o femminili) del fiore.
In pratica non è un intero cromosoma, ma solo un gene.
Inizialmente su un cromosoma (es. Cromosoma 1), c'era il gene "m" ed il gene "f". Questi due geni erano molto vicini all'interno dello stesso cromosoma e la ricombinazione non avveniva mai.
//---------Gene m----------Gene f---------//
Il gene m serve per lo sviluppo degli organi maschili, il gene f per lo sviluppo di quelli femminili. Queste piante avevano dunque fiori ermafroditi.
Durante l'evoluzione, si son generati due alleli : da m (che da ora indicherò in maiuscolo in quanto dominante) si è formato l'allele m* (recessivo, non fa più sviluppare organi maschili) e da f si è formato l'allele F* (dominante, non fa più sviluppare alleli femminili).
In linea teorica potremmo avere 4 tipi di cromosomi.
//---------Gene M----------Gene F*---------//
//---------Gene M----------Gene f---------//
//---------Gene m*----------Gene F*---------//
//---------Gene m*----------Gene f---------//
Ricordo, non c'è ricombinazione tra cromosomi omologhi.
Un organismo diploide potrebbe avere le diverse combinazioni di questi 4 cromosomi, tuttavia alcune porterebbero ad un vicolo cieco evolutivo.
OPZIONE 1 :
Individuo A
//---------Gene m*----------Gene F*---------//
//---------Gene m*----------Gene F*---------//
Individuo B
//---------Gene m*----------Gene F*---------//
//---------Gene m*----------Gene f---------//
Tutti questi sarebbero organismi STERILI perché NON hanno nè parte maschile nè femminile.
OPZIONE 2 :
Individuo C
//---------Gene M----------Gene f---------//
//---------Gene M----------Gene f---------//
Individuo D
//---------Gene M----------Gene f---------//
//---------Gene m*----------Gene f ---------//
Tutti questi farebbero fiori ermafroditi, non si ci sarebbe rimescolamento genetico (degli altri geni) e non competerebbe a livello evolutivo. In alcuni casi questo è tollerato e si sviluppano piante con fiori ermafroditi (es. Papaya)
OPZIONE 3 :
Individuo E
//---------Gene m*----------Gene f---------//
//---------Gene m*----------Gene f---------//
Unica possibilità per un individuo femminile
OPZIONE 4 :
Individuo F
//---------Gene M----------Gene F*---------//
//---------Gene m*----------Gene f---------//
Individuo G
//---------Gene M----------Gene F*---------//
//---------Gene m*----------Gene F*---------//
Individuo H
//---------Gene M----------Gene F*---------//
//---------Gene M----------Gene f---------//
Individuo I
//---------Gene M----------Gene F*---------//
//---------Gene M----------Gene F*--------//
Le quattro possibilità di essere individuo maschile.
TERZA POSSIBILITA' :
Piante che cambiano sesso durante lo sviluppo, in funzione dell'età, ma anche degli stimoli ambientali (temperatura, umidità, irraggiamento, nutrienti, etc.).
Un esempio è Kadsura coccinea, una liana dall'aspetto tropicale con frutti molto curiosi. Tuttavia qui si pone il problema della propagazione. Posso fare una talea di una pianta maschio e, successivamente, crescendo o cambiando situazioni ambientali produrre fiori femminili o viceversa.
In realtà è ancora più complesso di questo poiché esiste (piuttosto frequentemente) la poliploidia (es. tetraploidi) es. nella Cannabis.
4 cromosomi x (XXXX) = femmina, produce solo OVULI diploidi (XX)
4 cromosomi (XXYY) = maschio, produce solo polline (XY), durante la meiosi di due cromosomi X (e i due Y) si appaiano e quindi è raro si verifichi XX o YY.
4 cromosomi (XXXY) = maschio, in questo caso produce 50% polline (XX) e 50% (XY).
