Caliptra è un termine utilizzato principalmente in botanica per definire vari tipi di tessuti protettivi. La parola deriva dal greco antico καλύπτρα (kaluptra) che significa coprire, velare o coprire.
Il termine caliptra viene utilizzato per definire, nelle piante briofite, un sottile tessuto a campana che protegge lo sporofito durante lo sviluppo; nelle piante da fiore e da frutto, è una copertura a forma di cappello che protegge tali strutture, e alla radice è uno strato protettivo del sistema apicale.
In zoologia, invece, il termine caliptra è usato per definire una piccola struttura membranosa ben definita, situata sopra la seconda coppia di ali modificate (cavezze) di mosche e zanzare, e che ha un elevato interesse tassonomico. In questo articolo verrà considerato solo il significato botanico del termine..
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L'uso del termine caliptra risale a molto tempo, a più di 1800 anni fa, negli scritti del grammatico romano Sesto Pompeo Festo, che lo usò nella sua opera A cura di Significatione Verborum.
Tra il V e il XV secolo (Medioevo), invece, il termine veniva utilizzato per denominare le coperture di alcuni tipi di semi. A partire dal XVIII secolo, i botanici dell'epoca lo usarono per designare i resti dell'archegonio dei muschi..
Alla fine del XIX secolo il famoso micologo e botanico francese Philippe Édouard Léon Van Tieghem utilizzò il termine per definire una spessa membrana del parenchima che protegge l'area di radicale crescita apicale delle piante vascolari, quella che oggi in botanica chiamano anche Affrontare.
Il caliptra è costituito da cellule viventi del tessuto parenchima. Di solito contiene amiloplasti speciali con granuli di amido. Presenta cellule di vita medio-breve che quando muoiono vengono sostituite dal meristema radicale.
Queste celle sono distribuite in file radiali. Nelle cellule centrali delle Gimnosperme dei generi Pinus Y Abete rosso (ad esempio), formano un asse chiamato columella e il meristema è di tipo aperto, e in altri gruppi di piante le cellule sono disposte in file longitudinali.
Nelle briofite si usa per definire la parte ingrandita dell'organo sessuale multicellulare (archegonio), che contiene l'ovulo o gamete femminile del muschio, mentre in alcuni spermatofiti con fiori, è il tessuto protettivo degli stami e dei pistilli.
Il termine cappuccio è sinonimo di caliptra, ed entrambi sono usati per descrivere il tessuto che ricopre la regione apicale delle radici, che si trova all'estremità della radice e ha l'aspetto di un cono..
Caliptra proviene da diversi luoghi sulle piante.
Nelle felci (Pteridophyta) sia nella radice che nello stelo è presente una cellula apicale tetraedrica che produce cellule per divisione su ciascuna delle sue quattro facce. Queste cellule crescono verso l'esterno, formando il caliptra e altri tessuti attraverso ulteriori divisioni..
Nelle piante di gimnosperme e nelle angiosperme, la loro formazione in generale non è molto chiara. Tuttavia, è noto che nelle gimnosperme il meristema apicale non presenta una cellula meristematica apicale, e invece ci sono due gruppi di cellule iniziali (gruppo interno ed esterno).
Il gruppo interno è incaricato di formare la massa principale del corpo della radice mediante divisioni alternate anticlinali ed esperte, mentre il gruppo esterno è incaricato di produrre il tessuto corticale e il caliptra.
Nelle angiosperme, invece, c'è un centro stratificato di formazione di gruppi iniziali di cellule indipendenti all'estremità apicale della radice. Diversi tessuti adulti si formano da questo centro, come il caliptra e l'epidermide, tra gli altri..
La struttura della formazione iniziale può variare in alcuni casi. Nelle piante monocotiledoni come le erbe, si forma in uno strato meristematico chiamato caliptrogen..
Questo strato esterno (caliptrogeno), è unito al protoderma (che produce il tessuto superficiale della radice) oltre allo strato meristematico sottostante, formando un unico gruppo iniziale da cui proviene il tessuto corticale.
Nella maggior parte delle piante dicotiledoni il caliptra si forma nel caliprodermatogeno. Ciò si verifica per divisioni anticlinali dello stesso gruppo iniziale che forma anche il protoderma.
La funzione principale del caliptra è fornire protezione. Nei muschi è responsabile della protezione dello sporofito, dove si formano e maturano le spore, mentre nelle piante spermatofite forma uno strato o tessuto protettivo su pistilli e stami..
Alla radice, è il rivestimento protettivo della struttura meristematica, fornisce protezione meccanica quando la radice cresce e si sviluppa attraverso il substrato (terreno). Le cellule del caliptra si rinnovano costantemente poiché la crescita delle radici comporta molto attrito e perdita o distruzione cellulare.
Caliptra partecipa alla formazione del mucigel o mucillagine, una sostanza gelatinosa e viscosa composta principalmente da polisaccaridi che ricopre le cellule del meristema appena formate e lubrifica il passaggio della radice attraverso il terreno. Le cellule del caliptra immagazzinano questo mucigel nelle vescicole dell'apparato del Golgi fino al suo rilascio nel mezzo..
Grandi organelli cellulari (statoliti) si trovano nella caliptra columella che si muovono all'interno del citoplasma in risposta all'azione della forza gravitazionale. Ciò indica che il caliptra è l'organo incaricato di controllare la georeazione della radice..
Le radici delle piante rispondono alla gravità terrestre, che si chiama geotropismo (o gravitropismo). Questa risposta è positiva, cioè le radici tendono a crescere verso il basso. Ha un grande valore adattativo perché determina il corretto ancoraggio della pianta al substrato, e l'assorbimento di acqua e sostanze nutritive presenti nel terreno..
Se un cambiamento ambientale, come una frana, fa sì che una pianta perda la sua verticalità sotterranea, il geotropismo positivo fa sì che la crescita complessiva delle radici si riorienti verso il basso..
Gli amminoblasti, o plastidi contenenti granuli di amido, agiscono come sensori di gravità cellulare.
Quando la punta della radice è diretta di lato, questi plastidi si depositano sulla parete laterale inferiore delle cellule. Sembra che gli ioni calcio degli amminoblasti influenzino la distribuzione degli ormoni della crescita nella radice..
Da parte sua, la caliptra columella svolge un ruolo importante, sia nel geotropismo che nell'idrotropismo positivo (attrazione verso le regioni del suolo con maggiori concentrazioni di acqua)..
Dal punto di vista filogenetico e tassonomico lo studio della caliptra è stato uno strumento utile, poiché il suo tipo di sviluppo, così come le strutture che questo tessuto protegge differiscono a seconda del gruppo di piante.
Altre indagini rilevanti in relazione alla calyptra riguardano il geotropismo, la georeazione e il gravitropismo della radice. Dove vari studi hanno dimostrato che il caliptra possiede cellule e anche organelli cellulari (amiloplasti o statoliti) che trasmettono stimoli gravitazionali alla membrana plasmatica che li contiene..
Questi stimoli si traducono in movimenti della radice e dipenderanno dal tipo di radice e dal modo in cui cresce. Ad esempio, è stato riscontrato che quando le radici crescono verticalmente, gli statoliti sono concentrati nelle pareti inferiori delle cellule centrali.
Ma, quando queste radici sono posizionate orizzontalmente, gli statoliti o gli amiloplasti si spostano verso il basso e si trovano in aree che in precedenza erano muri orientati verticalmente. In breve tempo le radici vengono riorientate verticalmente e così gli amiloplasti tornano alla posizione precedente.
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