Alcune delle azioni umane sono deleterie per le piante, come dimostra un nuovo studio sui pomodori.
PUBBLICITÀLe piante possono fare cose sorprendenti. Come se non bastassero le meraviglie della fotosintesi, che produce ossigeno dal sole per consentire praticamente tutta la vita sulla Terra, l'uomo sta collaborando con le piante su progetti strabilianti. Gli scienziati hanno insegnato agli spinaci a inviare e-mail, hanno generato elettricità dagli arbusti e hanno scoperto come insegnano alla loro prole ad adattarsi ai cambiamenti climatici.
Ma alcune delle azioni umane, invece, sono deleterie per le piante, come dimostra un nuovo studio sui pomodori.
I ricercatori dell'Università dell'Illinois Urbana-Champaign hanno studiato cosa succede quando i pomodori ricevono la visita di "amici" e "nemici", ovvero rispettivamente microbi benefici del suolo e bruchi. Esther Ngumbi, assistente alla cattedra di biologia integrativa dell'università e coautrice del recente studio, parla addirittura di un "vangelo della chimica delle piante".
"La gente tende a pensare che le piante non siano intelligenti, ma i nostri studi hanno dimostrato che rispondono attivamente all'ambiente che le circonda usando la chimica", spiega.
Come comunicano le piante?
La chimica vegetale, aggiunge Ngumbi, è il linguaggio che le piante usano per comunicare. Si presenta sotto forma di composti organici volatili (COV) che producono per influenzare il mondo esterno.
I COV possono essere inviati dalle piante per vari motivi, come la segnalazione di una ferita, la preparazione delle difese o l'avvertimento reciproco di minacce nell'ambiente. A volte anche l'uomo può captare questi segnali, ad esempio sentendo il profumo dell'erba tagliata.
Questi messaggi chimici possono anche essere usati per reclutare microbi benefici del suolo che aiutano le piante a crescere, come i funghi micorrizici arbuscoli (AMF). Oppure per dire ai predatori di insetti che c'è un parassita che sta masticando le foglie e che vuole che se ne vada.
"Quando un bruco mastica una foglia, la pianta invia un segnale che richiama i predatori del bruco. È come un cartellone pubblicitario che dice loro dove si trova il pranzo", ha spiegato Erinn Dady, coautrice dello studio.
Poiché non possono fuggire dal pericolo, questo tipo di lotta chimica offre alle piante le migliori possibilità di sopravvivenza. La comprensione dei fattori che influenzano le emissioni di COV ci aiuta ad aiutarle.
Cimeli e ibridi: cosa ci dicono i pomodori?
Basandosi su ricerche che esaminano come i microbi del suolo o i bruchi possono influenzare i COV, i ricercatori hanno voluto esaminare l'impatto collettivo di organismi cosiddetti "amici" e "nemici" testando quattro diverse varietà: due ibridi, Mountain Fresh e Valley Girl, e due biologici, Amish Paste e Cherokee Purple.
Per queste quattro varietà, i ricercatori hanno confrontato le risposte delle piante lasciate da sole, con quelle esposte ai funghi di tipo AMF, ai bruchi o a entrambi. Le piante di otto settimane sono state rinchiuse per un'ora in un sacchetto da forno che bloccava gli odori per intrappolare i COV rilasciati. L'aria è stata poi analizzati.
I risultati sono stati... piuttosto confusi. Aggiunti separatamente, l'AMF e i bruchi hanno ridotto le emissioni volatili di tutte e quattro le varietà di piante. E le emissioni non cambiavano molto quando erano presenti entrambi. Non è del tutto chiaro perché i funghi benefici abbiano fatto diminuire i VOC e perché le piante non siano state più reattive nei confronti dei bruchi.
Ma un dato fondamentale è che i pomodori ibridi emettevano quantità inferiori di COV rispetto ai loro vicini cimeli.
"I pomodori grandi e succosi che tutti amiamo sono coltivati per il sapore. Gli ibridi, invece, sono coltivati per una produzione convenzionale su larga scala, che ha un costo per la pianta", spiega Ngumbi. "Il nostro lavoro suggerisce che i processi di selezione stanno compromettendo le difese delle piante".
Perché le piante masticate dai bruchi crescevano di più?
I test sui pomodori hanno dato un altro risultato sconcertante che ha portato i ricercatori a una nuova linea di indagine. Gli scienziati hanno infatti misurato anche la crescita delle piante in superficie e nel terreno. Non sorprende che le piante con associazioni di funghi abbiano sviluppato più foglie e strutture radicali più complesse. Un'ulteriore prova di quanto i funghi possano essere incredibilmente utili.
"Gli AMF formano associazioni in oltre l'80% delle piante terrestri, instaurando uno scambio in cui i funghi estraggono nutrienti dal terreno in cambio di carbonio dalle piante", spiega Dady. "Abbiamo scoperto che, soprattutto nella Cherokee Purple, gli AMF possono conferire ulteriori benefici, tra cui una crescita maggiore e una maggiore emissione di COV".
Ma anche le piante trattate con i bruchi hanno avuto una crescita maggiore. "Queste piante avevano più biomassa sia nelle radici che in superficie, il che sembra controintuitivo perché sono state mangiate. Avrei supposto che avessero meno biomassa", ha dichiarato Dady al sito dell'università.
"È possibile che i bruchi abbiano innescato una risposta alla crescita, simile al modo in cui si pota un albero per fargli produrre nuova crescita", ha ipotizzato Ngumbi, secondo la quale le piante potrebbero non essere state disturbate dal numero di bruchi e aver continuato a crescere. Oppure che i bruchi non fossero abbastanza affamati da fare danni reali.
PUBBLICITÀ"Ci sono molte cose che accadono in natura e che non riusciamo ancora a capire", ha aggiunto Dady, e i risultati di questa ricerca hanno aperto moltissime nuove porte ai ricercatori.