Il girasole comune (Helianthus annuus L., 1753) è una pianta annuale con una grande infiorescenza a capolino appartenente alla famiglia delle CompositeLe Asteracee sono indicate comunemente con il termine "Compositae", un nomen conservandum..
Etimologia Il nome generico (Helianthus) deriva da due parole greche: ”helios” (= sole) e ”anthos” (= fiore) in riferimento alla tendenza della pianta a girare sempre il bocciolo verso il sole., prima della fioritura (il fiore maturo invece è sempre rivolto a est). Questo comportamento è noto come eliotropismo.
L'epiteto specifico (annuus) indica il tipo di ciclo biologico (annuale). Anche il nome comune italiano (Girasole) richiama la rotazione dei boccioli in direzione del sole. Il termine “girasole” è anche usato per indicare le altre piante appartenenti al genere "Helianthus", molte delle quali sono perenni.
Il binomio scientifico attualmente accettato (Helianthus annuus) è stato proposto da Linneo (1707 – 1778) biologo e scrittore svedese, considerato il padre della moderna classificazione scientifica degli organismi viventi, nella pubblicazione Species Plantarum del 1753.
Descrizione
Il fusto nei paesi di origine può superare quattro metri. La forma biologica della specie è terofita scaposa (T scap), sono piante erbacee che differiscono dalle altre forme biologiche poiché, essendo annuali, superano la stagione avversa sotto forma di seme; sono inoltre munite di asse fiorale eretto, spesso con poche foglie. La pianta ha una pubescenza ruvida. Radici L'apparato radicale è di tipo fittonante, si sviluppa molto in larghezza e soprattutto in profondità (può arrivare anche a due metri sottoterra), con elevate capacità di assorbire l'acqua ed elementi nutritivi. Per questo non ha bisogno di importanti irrigazioni.
Fusto Parte ipogea: la parte sotterranea è fittonante con organi di riserva. Parte epigea: la parte aerea del fusto è eretta e ascendente. La superficie è scanalata, ruvida e irsuta (con setole patenti), mentre la sezione è grossa (diametro 1 – 10 cm). Può essere sia semplice sia ramosa (in alto). Foglie
Le foglie sono grandi a disposizione opposta alla parte bassa del fusto, e a disposizione alterna nel resto della pianta.
Il picciolo è lungo: circa 2 – 20 cm. La forma è largamente ovata o anche triangolare e cuoriforme alla base, l'apice acuminato. I margini sono seghettati. La superficie è ruvida e percorsa da tre nervature. La larghezza è di 5 – 8 cm, la lunghezza di 8 – 12 cm.
Infiorescenza Quello che viene definito il fiore è in realtà il capolino (chiamato in generale infiorescenza), composto da un insieme di numerosi fiori. Il capolino per ogni pianta generalmente è unico; se presenti altri capolini (eventualmente pochi, al massimo fino a 9), quelli laterali sono più piccoli. La struttura dei capolini è quella tipica delle Asteracee: un peduncolo ingrossato sorregge un involucro emisferico villoso composto da più brattee (o squame, generalmente da 20 a 30) a disposizione embricata e poste in diverse serie che fanno da protezione al ricettacolo lievemente convesso e munito di pagliette avvolgenti i semi, sul quale s'inseriscono due tipi di fiori: quelli esterni, chiamati "fiori dei petali" (da 17 a 30), ligulati che possono essere gialli, o eventualmente marroni, arancioni o di altri colori (specialmente nei cultivar) e sono disposti in un unico rango; quelli interni, chiamati "fiori del disco" (fino a 150, ma anche di più), sono tubulosi di colore arancio scuro-bruno. Le brattee dell'involucro sono di due tipi: quelle esterne di tipo fogliaceo, largamente ovate e acuminate; quelle interne più brevi, lineari (simili alle pagliette del ricettacolo) e abbraccianti per metà gli acheni. Diametro del capolino: da 8 a 15 cm (nelle piante coltivate da 20 a 50 cm). Lunghezza del peduncolo: 20 cm. Diametro dell'involucro: 15 – 40 mm (massimo 200 mm). Dimensione delle squame/brattee: larghezza 5 – 8 mm; lunghezza 13 – 25 mm.
La sistemazione dei fiori all'interno del disco avviene secondo la sezione aurea, ottenendo uno schema a spirali in cui il numero di spirali orarie e di quelle antiorarie sono successivi numeri di Fibonacci. Di solito ci sono 34 spirali in un senso e 55 nell'altro; in girasoli molto grandi si possono trovare 89 spirali in un senso e 144 nell'altro.
Fiore I fiori sono simpetali, zigomorfi (quelli ligulati) e attinomorfi (quelli tubulosi); sono inoltre tetra-ciclici (formati cioè da 4 verticilli: calice – corolla – androceo – gineceo) e pentameri (calice e corolla formati da 5 elementi). Sono inoltre ermafroditi, più precisamente i fiori del raggio (quelli ligulati) sono sterili; mentre quelli del disco centrale (tubulosi) sono ermafroditi.
Formula fiorale: per questa pianta viene indicata la seguente formula fiorale: * K 0/5, C (5), A (5), G (2), infero, achenio
Calice: i sepali sono ridotti a una coroncina di squame. Corolla: i fiori periferici (ligulati) sono nastriformi (provvisti di lunghe lingule – sono decisamente più lunghi dell'involucro) a forma lanceolata e a disposizione raggiante. Quelli del disco centrale (tubulosi) hanno delle corolle tubulari a 5 denti. Dimensione dei fiori ligulati: larghezza 2 cm; lunghezza 5 – 10 cm. Lunghezza dei fiori tubulosi: 5 – 8 mm. Androceo: gli stami sono 5 con dei filamenti liberi; le antere invece sono saldate fra di loro e formano un manicotto che circonda Lo stilo. Le antere alla base sono ottuse. e colorate di nero, marrone o giallo. Gineceo: Lo stilo è unico con uno stimma filiforme-conico assai breve e pubescente; l'ovario è infero e uniloculare formato da due carpelli concresciuti e contenente un solo ovulo. Fioritura: da luglio a ottobre.
Frutti
Quando i fiori del disco maturano, diventano semi. Tuttavia ciò che è comunemente chiamato seme è in realtà il frutto (un achenio) della pianta, con i veri semi circondati da pula indigeribile e provvisti di un pappo formato da due squame (o denti) lineari-acute e precocemente caduche.. La forma degli acheni va da ovale a oblunga ed è compressa longitudinalmente (Amigdaliforme). Il colore è variabile da nero a grigio chiaro. La superficie è vellutata. I semi hanno colori e dimensioni diverse: si distinguono in corti, medi e lunghi (in quelli medi la lunghezza è il doppio della larghezza, mentre quelli più corti contengono più olio); i colori vanno dal bianco, al giallo-paglierino, al grigio e fino al nerastro. Dimensioni del frutto: 8 – 15 mm. Lunghezza delle squame/denti: 1 – 3,5 mm.
Polline
Storia
Biologia
Impollinazione: l'impollinazione avviene tramite insetti (specialmente api ed è chiamata impollinazione entomogama). Riproduzione: la fecondazione avviene fondamentalmente tramite l'impollinazione dei fiori (vedi sopra). Dispersione: i semi cadendo a terra sono successivamente dispersi soprattutto da insetti tipo formiche (disseminazione mirmecoria).
Distribuzione e habitat
Geoelemento: il tipo corologico (area di origine) è Sud Americano/Nord Americano Distribuzione: in Italia ha una distribuzione abbastanza continua ma allo stato spontaneo è considerato esotico naturalizzato. Contrariamente alla proiezione qui accanto, nelle Marche si trovano sia coltivazioni estensive sia da giardino. Alpi è frequente soprattutto nelle seguenti province: NO VA BG BS BZ VR, un po' meno nelle altre. Oltreconfine (sempre nelle Alpi) si trova in Francia (dipartimenti di Alpes-de-Haute-Provence, Savoia e Alta Savoia) e in Austria. Sugli altri rilievi europei si trova nel Massiccio del Giura e Pirenei. Habitat: l'habitat tipico di questo fiore sono le aree presso gli orti (coltivi umani) e zone abbandonate (macerie e rifiuti), ambienti ruderali, strade rurali e scarpate. Il substrato preferito è sia calcareo sia siliceo con pH neutro, alti valori nutrizionali del terreno che deve essere mediamente umido. Distribuzione altitudinale: sui rilievi queste piante si possono trovare fino a 1500 ; frequentano quindi i seguenti piani vegetazionali: collinare e in parte montano (oltre a quello planiziale – a livello del mare). Fitosociologia Dal punto di vista fitosociologico la specie di questa voce appartiene alla seguente comunità vegetale: Formazione: delle comunità terofiche pioniere nitrofile Classe: Chenopodio-Stellarienea mediae
Tassonomia La famiglia di appartenenza della H. annuus (Asteraceae o Compositae, nomen conservandum) è la più numerosa del mondo vegetale, comprende oltre 23000 specie distribuite su 1535 generi. (22750 specie e 1530 generi secondo altre fonti.). Il genere di appartenenza (Helianthus) è composto da circa 50-70 specie secondo i vari autori. Le varie specie del genere vengono distinte soprattutto in base al ciclo biologico: annuo o poliennale. H. annuus appartiene al primo gruppo. Il numero cromosomico di H. annuus è: 2n = 34.
Variabilità H. annuus è una specie molto variabile e ancora manca di una stabile e ampiamente adottata classificazione infraspecifica. Diverse forme sono presenti specialmente con colorazioni diverse nei fiori del raggio. I problemi di classificazione sono inoltre accentuati da fatto che questa specie si ibrida facilmente con altre specie annuali.
Il botanico Jacobus Antonius Cortusus (morto nel 1593) descrisse all'amico Pietro Andrea Mattioli (1500 – 1577), medico e botanico di Siena, un esemplare alto 20 spanne (circa 4 metri). Altre fonti riportano che nel 1567 a Padova crebbe un girasole alto 12 metri. I semi di identica provenienza generarono altri esemplari che crebbero fino a 8 metri di altezza in altri luoghi (per esempio Madrid) e altri periodi. Più recentemente esemplari alti oltre otto metri sono stati ottenuti sia nei Paesi Bassi sia in Canada (Ontario).
Ibridi Data l'importanza economica della specie di questa voce, diversi studi sono stati fatti sui fenomeni di ibridazione di H. annuus con altre specie dello stesso genere. Qui di seguito vengono segnalati alcuni di questi studi. Alcune ricerche hanno dimostrato che la specie Helianthus anomalus SF Blake (1931) è un ibrido derivato dall'incrocio di H. annuus con Helianthus petiolaris Nuttall (1821).
Lo studio condotto dal professore Loren Rieseberg (del UBC Botanical Garden - University of British Columbia, Vancouver, Canada) ha evidenziato che le due specie genitori (H. annuus e H. petiolaris) differiscono per almeno dieci riassetti genomici (tre inversioni e sette traslocazioni) che influiscono sulla ricombinazione e aumentano la possibilità di introgressione delle specie ibride figlie.. Oltre a H. anomalus le due specie genitore (H. annuus e H. petiolaris), in passato, hanno prodotto altre due nuove specie: Helianthus deserticola Heiser (1960) e Helianthus paradoxus Heiser (1958). Normalmente la speciazione (creazione di nuove specie) è associata alla poliploidia, in questo caso invece si è avuta una “ibridazione diploide" in quanto sia le specie genitori sia figlie sono diploidi..
Un habitat adatto può favorire il ripristino della fertilità negli ibridi (e quindi una spinta favorevole alla speciazione) senza che necessariamente vi sia una modificazione del numero cromosomico (ibridazione omoploide). Nel caso precedente ad esempio H. annuus predilige suoli compatti e argillosi, mentre H. petiolaris preferisce suoli sabbiosi. I tre ibridi citati abitano substrati completamente diversi: H. anomalus e H. deserticola colonizzano suoli molto aridi, mentre H. paradoxus si trova bene in zone umide e salmastre.. La specie di questa voce è stata utile anche per studiare l'ibridazione introgressiva (o introgressione).