Ecco come le piante comunicano tra loro

La rete invisibile che protegge la natura

Un team di ricercatori guidato dal Professor Masatsugu Toyota dell’Università di Saitama, Giappone, ha svelato nuovi dettagli sul misterioso linguaggio delle piante. Lo studio [qui puoi leggere l’articolo completo], pubblicato su Nature Communications, approfondisce i meccanismi di comunicazione aerea tra le piante, un fenomeno che evidenzia la loro straordinaria capacità di collaborare per affrontare le minacce.

 

Un linguaggio fatto di molecole volatili

Quando una pianta subisce danni meccanici o è attaccata da insetti, emette nell’atmosfera composti organici volatili (VOCs). Queste molecole agiscono come segnali d’allarme, avvertendo le piante vicine del pericolo imminente. Questo meccanismo, scoperto nel 1983, è stato osservato in oltre 30 specie vegetali. Tuttavia, fino a oggi, i dettagli molecolari di questa comunicazione rimanevano in gran parte sconosciuti.

Il team di Toyota ha fatto un passo avanti: ha mostrato in tempo reale come i VOCs vengano percepiti dalle piante, innescando risposte difensive basate su variazioni nella concentrazione di calcio intracellulare (Ca²⁺).

 

Un sistema di comunicazione visibile

I ricercatori hanno utilizzato un sistema innovativo che combina il pompaggio dei VOCs emessi da piante attaccate da bruchi con un sistema di imaging fluorescente. L’esperimento, condotto su piante di senape (Arabidopsis thaliana), ha rivelato che l’esposizione ai VOCs induceva “lampi” di fluorescenza, correlati a variazioni di calcio intracellulare, che si diffondevano nelle foglie.

Grazie a questa tecnica, il team ha identificato due VOCs chiave: il (Z)-3-esenale (Z-3-HAL) e l’(E)-2-esenale (E-2-HAL), noti come volatili delle foglie verdi (GLVs). Questi composti, caratterizzati da un odore erbaceo, non solo avvisano le piante del pericolo, ma attivano anche geni legati alla difesa.

 

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Il ruolo del calcio e degli stomi

Per comprendere il legame tra i segnali di Ca²⁺ e le risposte difensive, gli scienziati hanno trattato le piante con sostanze che inibiscono il calcio, dimostrando che senza il calcio intracellulare, la risposta difensiva non viene attivata. Hanno inoltre scoperto che gli stomi, piccoli pori sulla superficie delle foglie, svolgono un ruolo cruciale: consentono l’ingresso rapido dei VOCs nei tessuti interni delle piante.

Pretrattamenti con acido abscissico (ABA), che chiude gli stomi, riducevano significativamente i segnali di Ca²⁺, mentre mutanti con stomi difettosi continuavano a rispondere normalmente.

 

Un linguaggio vegetale complesso

Le piante non comunicano solo in caso di attacchi da insetti. Anche danni meccanici, come il taglio delle foglie, inducono il rilascio di VOCs e attivano segnali di allarme nelle piante vicine. I ricercatori hanno anche identificato le cellule coinvolte nella trasduzione dei segnali: le cellule guardiane reagiscono rapidamente, seguite da quelle mesofille, mentre le cellule epidermiche mostrano una risposta più lenta.

 

 

Le implicazioni di questa scoperta

Secondo Toyota, questa rete di comunicazione invisibile tra le piante è essenziale per la loro sopravvivenza. È un sistema che consente loro di proteggersi in modo tempestivo e collaborativo dalle minacce esterne. Lo studio non solo illumina l’affascinante mondo delle piante, ma offre una nuova prospettiva sulla complessità della vita vegetale e sulla sua capacità di adattarsi all’ambiente.

Questi risultati aprono nuove strade per l’agricoltura sostenibile, offrendo la possibilità di sfruttare i VOCs per migliorare la resistenza delle colture a parassiti e stress ambientali. La natura ci sorprende ancora una volta, mostrando come anche organismi privi di voce possano parlare un linguaggio straordinariamente complesso e ricco.

Questo studio ci invita a guardare alle piante con occhi nuovi, non solo come esseri passivi, ma come protagonisti attivi di una rete ecologica interconnessa e vitale per il nostro pianeta.

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