Anomalii și malformații în lumea plantelor

Se apreciază că cel puţin o treime dintre plantele vasculare sunt predispuse la fasciere, fiind descrise mai mult de 100 de specii cu fasciaţii. Multe dintre malformațiile ce apar pe baze genetice se transmit și la generațiile ulterioare. Mutațiile care duc la o adaptare favorabilă sunt preluate, de-a lungul timpului, de cea mai mare parte a membrilor speciei, sau chiar de toți, în timp ce mutațiile care nu au rol de adaptare la mediu sunt eliminate în scurt timp de comunitate. Selecția naturală este forța care conduce la evoluție.

Puteţi vedea o colecţie … fascinantă de fasciaţii pe site-ul http://flickrhivemind.net/Tags/fasciation !

Creșterea exagerată reprezintă, în principal, o dezvoltare armonioasă, dar exagerată a plantelor, ce poate fi ilustrată  cu așa numita ”boală bakanae” a orezului  cauzată de o ciupercă, Gibberella fujicuroi, care produce o substanță, numită gibberelină, responsabilă de creștere. Plantele afectate sunt forte vizibile pe câmp din cauza înălțimii  și palorii lor anormale și a aspectului fusiform. S-a observat că toate speciile de plante mai înalte sunt producătore de gibberelină  care  are un rol direct în sistemul de reglare a creșterii. Această descoperire  are și o aplicație practică. Substanța amintită, produsă de diferte ciuperci sau de plantele înalte, este folosită pentru a stimula dezvoltarea normală a anumitor specii pitice de porumb și de mazăre care nu pot ”fabrica” singure gibberelină în cantitate suficientă pentru o creștere normală.

Cirsium arvense – ASTERACEAE – pălămidă
foto: Marelena Pușcarciuc
21 august 2011 – Dl. Cărpiniș (Munții Vrancei)
[Pârvulești/M-rea Cașin/BC]

O altă diformitate, numită frenching (temen ce nu are corespondent în limba română) sau boala mozaic este cauzată de variate tulpini ale câtorva sute de viruși. Simptomele sunt diverse și includ pătarea neregulată a frunzelor (care devin pipernicite, ondulate, încrețite, dungate cu verde-închis și galben) sau decolorarea nervurilor. Plantele sunt mai scunde, deformate, chircite și au fructe și flori mai puține decât în mod normal. Unele plante afectate, cum ar fi o anume specie de lalea, cunoscută și sub numele de laleaua- lui-Rembrandt, sunt foarte apreciate pentru coloritul lor dungat. Virușii sunt răspândiți de afide și de alte insecte, de ciuperci, căpușe și prin contact; polenul și semințele pot transporta, la fel de bine, infecția. Boala îi necăjește pe cultivatorii de tutun din lume, manifestându-se prin stagnarea  creșterii  mugurilor terminali și a tulpinii. Când vârful dominant al tulpinii se pierde, mugurii de la axila frunzei apar în număr neobișnuit de mare, plantele căpătând aspect de rozetă, iar frunzele au înfățișare de sabie sau de coardă, pentru că limbul plantei nu se mai dezvoltă. Deși nu se știe care este cauza acestei malformații, se presupune că este produsă de bacteria nepatogenă, aflată în sol, Bacillus cereus. [http://ephytia.inra.fr/en/C/11072/Tobacco-Polyphylla-or-Frenching]

Alterarea părților florale este cauzată de stimuli ai unor organisme patogene, orice structură a florii (sepale, petale, stamine, pistil) putând fi afectată și supusă unor modificări ce o fac să arate altfel decât în mod normal. În funcție de malformațiile rezultate, specialiștii le-au denumit: petaloidie (transformarea organelor florale, de obicei, a staminelor în petale); pistiloidie (transformarea organelor florale în pistil), sepaloidie (transformarea în sepale sau structuri asemănătoare sepalelor), staminoidie (oraganele florale devin stamine). Foarte răspândită este însă filoidia/polimorfia care este o modificare, parțială sau totală, a organelor florale în frunze. Ea produce în plantele afectate o sterilitate parțială sau totală. Filoidia este diferită de virescența florală, termen folosit pentru a denumi colorarea în verde a florilor, fără ca acestea să sufere modificări în structură. În secolul al XIX-lea poetul și filozoful german  Johann Wolfgang von Goethe, în cartea sa Metamorfoza plantelor (1890), făcea observații asupra unei flori de trandafir carea arăta ciudat, deoarece organele fuseseră înlocuite de structuri asemănătoare tulpinii sau frunzelor. Aceast fenomen l-a făcut să avanseze ipoteza, îmbrățișată în zilele noastre de tot mai mulți botaniști, că organele plantelor care cresc din tulpină sunt simple modificări ale aceluiași organ elementar al frunzei. Termenul de filoidie (care provine din cuvântul latin ”phyllodium” derivat, la rândul lui, din grecescul ”phullodes” = “asemănător cu frunzele”) a fost introdus de botanistul englez Maxwell T. Masters (1833 – 1907). Filoidia bracteelor este foarte comună printre plantele care au amenți. Este foarte răspândită și printre membrii genului Plantago (din care face parte şi patlagina), dar nu sunt ocolite nici specii din familia Asteraceae,  cum ar fi dalia sau păpădia. La sepale este mai greu de observat această anormalitate, deoarece cele mai multe dintre acestea seamănă cu frunzele. Numai la o studiere atentă se pot detecta diferențe, în ce privește nervurile, între sepalele afectate și cele normale. Filoidia petalelor se manifestă ca o modificare moderată a culorii (înverzirea petalelor, și în acest caz vorbim de virescență)  sau a formei, fiind mai răspândită printre florile care au corola cu petale separate (polipetalice), dar apare și la florile cu petale contopite (monopetalice). Cele mai puțin afectate de această anomalie sunt staminele; fapt explicat prin aceea că staminele sunt cele mai diferențiate organe florale. Carpelele (frunze modificate care intră în compunerea pistilului la plantele angiosperme sau care poartă ovulele la plantele gimnosperme) sunt însă cele mai expuse, mai multi ovarul și mai puțin stilul și stigmatul. Nici ovulul nu este atins de filoidie, acesta dezvoltându-se separat de restul carpelelor. Un exemplu foarte cunoscut este cel al cireșului-japonez (Prunus serratula) la care una, sau ambele carpele, se transformă în frunze. Această malformație a fost exploatată de grădinarii chinezi, cu multă vreme în urmă, cel mai cunoscut exemplu fiind cel al trandafirului-chinezesc (Rosa chinenesis var. viridiflora) care își etalează bracteele-frunză sub forma unei flori compacte asemenaea unui buchet. [http://en.wikipedia.org/wiki/Phyllody]

Translocația de organe consă în dezvoltarea unor organe în cele mai neobișnuite locuri, ca urmare a infestării cu anumiți viruși patogeni. De exemplu, un virus al morcovului stimulează producerea de tuberculi aerieni la axilele frunzelor de cartofi. Un mare număr de rădăcini adventive, apar pe tulpinile plantelor de roșii contaminate cu anumiți viruși și bacterii. Un exemplu extrem de dezvoltare a mugurilor adventivi a fost observat la Begonia x phyllomaniaca: în urma unei leziuni, nenumărate plăntuțe au crescut din  stratul superficial de celule ale frunzei, pețiolului și tulpinii. Respectivele plăntuțe nu au avut muguri performanți, dar și-au dezvoltat un sistem vascular propriu care nu a intrat în conexiune cu cel al gazdei, comportându-se ca plante independete, și nu ca ramuri.

Au fost semnalate şi alte cazuri ciudate de translocație de organe, cum ar fi: apariția unei tulpini noi în floarea terminală pe care se formează frunze și boboboci (fenomen întâlnit adesea la trandafir); dezvoltarea unei ramuri în interiorul fructului (pară) sau a unui fruct pipernicit în interiorul altui fruct (la ardei). [http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Begonia_%C3%97_phyllomaniaca_2.jpg]

Abies alba – PINACEAE – brad
foto: Marelena Pușcarciuc
28 decembrie 2013
Vf. Păltiniș (Plaiurile Nemirei)

Măturile vrăjitoarei (sau hexebensen, termen compus din cuvintele germane “hexe” = “vrăjitoare” și “bensen” = “mătură”) este o malformație ce constă în creșterea, din același punct sau din locuri foarte apropiate, a unui grup compact de ramuri subțiri, cu internoduri scurte, ca niște smocuri sau asemenea unor mingi, întâlnită pe diferite specii de arbori și arbuști, ca urmare a atacului unor viruși, ciuperci, insecte ori a unor leziuni sau a mutațiilor genetice.

Măturile vrăjitoarelor trăiesc mai mult sau mai puțin independent, în ciuda faptului că se formează din țesutul plantei gazdă, tendința fiind de separare de aceasta. Ramurile cresc pe verticală, fiind erecte, pe ele nu se dezvoltă flori, iar mugurii vegetativi apar cu câteva săptămâni mai devreme decât pe ramurile sănătoase, ceea ce reprezintă o dovadă de independență față de planta parentală. De exemplu, infectarea cartofului cu un virus specific are ca efect producerea a numeroși muguri pe ramurile de la suprafața pământului, din care cresc stoloni lungi, subțiri, acoperiți cu peri, asemănători unor rădăcini aeriene.
[Dl. inginer silvic Adrian Negoiță din Onești ne semnalează faptul că ar fi … fascinantă descoperirea unei mături de vrajitoare pe molid !]

O situație aparte o reprezintă anomaliile de dezvoltare a florilor: peloria [https://en.wikipedia.org/wiki/Floral_symmetry] !

Pădurea Babadag/TL – 12 mai 2019
foto: Marelena Pușcarciuc

Un exemplu de pelorie la Orchis simia (pribolnic) – în stânga, un exemplar normal !

Bibliografie:
http://en.wikipedia.org/wiki/Fasciation
http://wimastergardener.org/?q=fasciation
http://link.springer.com/article/10.1007%2FBF02861723#page-1
https://ipm.illinois.edu/diseases/rpds/619.pdf
https://kb.osu.edu/dspace/bitstream/handle/1811/1309/V03N03_346.pdf;jsessionid=C8EDC54
E4B180B816C9B03BC841955B?sequence=1
http://faculty.ucc.edu/biology-ombrello/pow/fasciated_plants.htm
http://hermitsholler.blogspot.ro/2013/04/phyllody-fasciation-and-proliferation.html
http://www.britannica.com/EBchecked/topic/360053/malformation/63669/Witches-brooms
http://apps.rhs.org.uk/advicesearch/profile.aspx?pid=525
http://en.wikipedia.org/wiki/Phyllody
http://www.answers.com/topic/fascia#ixzz2ml8XBkKp
http://www.britannica.com/EBchecked/topic/393334/mosaic
http://en.wikisource.org/wiki/Popular_Science_Monthly/Volume_42/January_1893/Some_Vegetable_Malformations
http://dev.biologists.org/content/106/2/209.full.pdf

[1] – adaptat după Florin Marcu, Constant Mancea – Dicţionar de neologisme, Edit. Academiei, Bucureşti, 1986; Florin Marcu – Mic dicţionar de neologisme, Edit. Saeculum, Bucureștii, 2000

[2] – conform Dicţionar explicativ ilustrat al limbii române (DEXI), Edit. Arc & Edit. Gunivas, Chişinău, Rep. Moldova, 2007 & http://www.etymonline.com/index.php?term=fasces&allowed_in_frame=0