La foglia, un laboratorio biochimico

Piccolo viaggio attraverso le particolarità di quell’appendice del fusto e dei rami e di organo-base del mondo vegetale che è la foglia. A lamina o ad ago, dotata oppure no di adattamenti per limitare la traspirazione e quindi far fronte all’aridità, la foglia è un mirabile prodotto dell’evoluzione, efficiente, funzionale, ma anche straordinariamente bello  

testo di Sandro Bassi
fotografie di Fabio Liverani e Mirko Sotgiu

Tutti sanno – ci mancherebbe altro – cos’è una foglia. Ma, a parte qualche reminiscenza di scuola, l’uomo della strada non possiede più, specie se vive sempre in città, i concetti di come funzioni e a cosa serva realmente questo organismo di base del mondo vegetale; inoltre non apprezza più la sua bellezza, la sua perfezione morfologica e fisiologica, la sua straordinaria efficienza.
Le fredde definizioni scientifiche ci dicono che la foglia è un’appendice del fusto nelle piante superiori e che di norma è formata da guaina, picciolo, lamina; in quest’ultima si distinguono base, margine, apice e nervature. Rispetto alla superficie possiamo parlare di foglie lisce, rugose, pelose, glabre; rispetto alle nervature, invece: penninervie, palminervie, peltinervie e parallelinervie; ancora più complessa la casistica rispetto alla forma: lineare (ad esempio nella maggior parte delle graminacee o nella curiosa Posidonia oceanica, una delle poche vere piante marine), aghiforme (la maggior parte delle conifere), lanceolata (a punta di lancia), ovata (a uovo), rotonda, ellittica, reniforme, cuoriforme, astata, spatolata; in riferimento al margine si può parlare di foglie dentate (gli olmi, gli ontani, il nocciòlo, le fragole, ecc.), seghettate (i carpini, il castagno), lobate (le querce), crenate (il faggio); ma le suddivisioni possono moltiplicarsi: una foglia può essere intera o composita (cioé formata da più parti, che chiameremo foglioline o segmenti, come nei frassini, e magari aggiungendo l’ulteriore specificazione se si tratti di pari- o imparipennate a seconda del loro numero), ma anche palmata, o palmato-composta (ad esempio ippocastano, luppolo), o palmato-setta (prezzemolo), pennato-setta (alcune felci) e così via. 
Ma più affascinante è chiedersi «cosa fa» realmente una foglia. Autentico laboratorio biochimico, la foglia è sede delle reazioni, degli scambi con l’esterno e delle diverse funzioni della pianta: fotosintesi clorofilliana, traspirazione, respirazione e assorbimento.

Dettaglio di una foglia di acero montano (Ph.Mirko Sotgiu)

La prima ci appare la più importante, poiché consiste nella sintesi di zuccheri, che vengono poi utilizzati da tutta la pianta per edificare se stessa, per crescere e poter svolgere le sue funzioni vitali. La fotosintesi – processo possibile solo ai vegetali e che garantisce lo sfuttamento di un’energia gratuita (la luce) che arriva al nostro pianeta ma che gli altri organismi, uomo incluso, non saprebbero utilizzare direttamente – avviene secondo la ben nota reazione generale per cui sei molecole di anidride carbonica si combinano con altrettante d’acqua, producendo una molecola di carboidrato (zucchero) con uno scarto che è rappresentato da sei molecole di ossigeno. La reazione può avvenire solo in presenza di luce, l’anidride carbonica viene prelevata dall’atmosfera, mentre l’acqua viene aspirata dalle radici; l’ossigeno, gas «d’avanzo» che si libera nell’aria è, come arcinoto, di importanza assoluta per noi e per tutti i viventi. 
Le foglie però devono assolvere anche alla traspirazione, che non è solo una semplice perdita d’acqua per ragioni di bilancio idrico o per evitare surriscaldamenti pericolosi, come nel caso dei mammiferi, ma garantisce la veicolazione della cosiddetta linfa grezza – acqua e vari nutrienti in essa disciolti – a partire delle radici e attraverso il fusto con destinazione, appunto, nelle estremità della pianta dove la linfa verrà elaborata con la fotosintesi. Se non ci sono problemi di disponibilità idrica nel terreno, la pianta pompa e disperde acqua come se avesse una miriade di rubinetti che, aperti, garantiscono il funzionamento ottimale della pianta stessa. A pieno regime, un albero adulto può “succhiare” e trasformare in vapore acqueo diverse centinaia di litri d’acqua al giorno, che se ne vanno dal terreno all’atmosfera proprio grazie al pompaggio e al rilascio tramite il “rubinetto aperto”. Per contro, la foglia ha la possibilità di ridurre la traspirazione, cioé di chiudere parzialmente o completamente il suo “rubinetto”, in tutti i casi – spaziali o temporali – di carenza idrica. Sappiamo infatti che gli scambi gassosi con l’esterno – e quindi anche la fuoriuscita di vapore acqueo – avvengono tramite particolari aperture nell’epidermide dette stomi e controllate da cellule speciali, dette «di guardia», che possono allontanarsi o avvicinarsi determinando rispettivamente l’apertura o la chiusura della fessura (rima) stomatica. Chiudere i rubinetti, cioé gli stomi, significa economizzare acqua e sfuggire, almeno per un certo tempo, al rischio di disidratazione, ma comporta inevitabilmente un alt alla fotosintesi. Il resto dell’epidermide non traspira perché essa è per definizione un tessuto tegumentale con la parete esterna impregnata di una sostanza cerosa, impermeabile anche ai gas, detta cuticola.

L'afide delle betulle - Euceraphis-punctipennis (Ph.Mirko Sotgiu)

E’ risaputo come le piante di ambiente arido abbiano evoluto sistemi di adattamento, morfologico e fisiologico, per giocare sui meccanismi di risparmio idrico. Adattamenti osservabili anche con una semplice escursione in luoghi aridi (mediterranei, rupestri o anche solo pendici esposte a sud a copertura e suolo scarsi) e rappresentati da riduzione della superficie fogliare, ispessimento della cuticola, più o meno accentuato, fino ad una consistenza coriacea o addirittura cuoiosa (ad esempio l’alloro, il mirto, l’oleandro, o altre sclerofille mediterranee), o presenza di altri rivestimenti, come, tipicamente, i peli. 
Adattamento ancor più drastico è l’eliminazione delle foglie: lo hanno fatto, evolutivamente, alcune piante grasse, che le hanno trasformate in spine, con pura funzione di difesa dei tessuti sottostanti (a loro volta preposti all’immagazzinamento di acqua – sempre con funzioni di economia – e quindi bisognosi di una protezione anti-brucamento da parte di qualsiasi animale) e lo fanno stagionalmente altre piante, ad esempio la comune ginestra odorosa che d’estate può perdere le foglie completamente. In entrambi i casi la funzione clorofilliana resta delegata ai tessuti verdi del fusto. Altre piante ancora reagiscono in maniera estrema: l’euforbia arborescente (Euphorbia dendroides), delle rupi mediterranee più assolate e aride, in estate perde le foglie ed entra in una sorta di letargo a rovescio, di quiescenza estiva, portando a zero, o quasi, le funzioni vitali. D’altronde, la stessa brevità del ciclo, cioé la morte della pianta ad inizio estate con il compito di sopravvivenza affidato ai soli semi, è già di per sé un adattamento all’aridità.
Rimanendo alla foglia, non pensiamo certo di aver esaurito le cose da dire, talmente numerose da riempire un libro. Ma anche nei limiti di un articolo non si può tacere delle foglie più strane, quelle modificatesi con strategie assolutamente stupefacenti: è il caso delle piante che chiamiamo «carnivore» e che in effetti hanno sviluppato trappole per la cattura di piccoli insetti, visto che i terreni su cui vivono sono poveri d’azoto, elemento che può essere reintegrato, appunto, con la “digestione” dell’insetto. La cattura di quest’ultimo avviene sulla foglia, che risulta appiccicosa per la presenza di ghiandole (ad esempio nelle Pinguicole, piante a rosetta basale viventi su rupi soggette a stillicidio, o su substrati muschiosi, o ai bordi di torbiere), oppure dotata di microtentacoli facenti capo ancora a ghiandole secernenti sostanze vischiose. Le più raffinate tra queste ultime sono le Drosere, dove su ogni tentacolo sta una gocciolina simile ad una perla di rugiada, capace di attirare l’insetto ma anche di immobilizzarlo. 
Unica nel suo genere è anche la foglia di Ginkgo biloba, albero già di per sé singolare, sorta di “fossile vivente” vecchio di almeno 250 milioni d’anni, che ha le nervature con una disposizione flabellata (tutte parallele fra loro, senza alcuna interferenza), che ricalca la forma a ventaglio, elegantissima, della foglia stessa. Paradossalmente una foglia di Ginkgo può vivere anche se spezzettata e ridotta a strisce, purché lungo le nervature. Ma non fate l’esperimento perché la foglia di Ginko è troppo bella al suo posto, attaccata all’albero.

E del resto, per il nostro benessere, è bene si mantenga quella capacità di stupirsi quasi infantile e quella capacità di apprezzamento dell’aspetto puramente estetico delle foglie: quella che le fa raccogliere ai bambini per fare un piccolo erbario, quella che le fa prediligere ai fotografi di “macro” magari con condizioni particolari (rugiada, brina, ecc.), quella che a tutti dovrebbe comunque smuovere qualche emozione.
Perché, davvero, è difficile rimanere indifferenti davanti a quel piccolo capolavoro di geometria che è la foglia del ciavardello, o davanti ai mille colori autunnali delle foglie degli aceri, del ciliegio, del larice, del faggio.

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