La forza dei legami familiari nei fiori
Il progetto KinCoop, finanziato dall’UE, ha indagato la possibilità che la selezione naturale favorisca un comportamento individualista o collaborativo per quanto riguarda la produzione e la riproduzione dei fiori. «Abbiamo valutato il modo in cui diversi ambienti sociali, in termini di densità e relazione genetica, possono influenzare l’allocazione delle risorse attraverso l’effetto di condividere gli impollinatori e il conseguente impatto sui modelli di accoppiamento e sulla fitness delle piante», spiega il dott. Rubén Torices, borsista Marie Skłodowska-Curie e ricercatore a capo del progetto. La fitness delle piante si riflette semplicemente sulla loro capacità di riprodursi con successo, e comprende fioritura e produzione di sementi in seguito a riuscita impollinazione. 30 000 sementi e 700 piante in sperimentazione I ricercatori del progetto hanno in primo luogo costruito un nuovo modello in collaborazione con l’Università di Saint Andrews, in Scozia, al fine di dimostrare che l’allocazione delle risorse per la riproduzione di una pianta dipende da che tipo di piante sono situate nelle sue vicinanze. Secondo le assunzioni del modello, le piante collaborano se circondate da loro sorelle e l’investimento delle risorse nei fiori le aiuta a concorrere con altri gruppi di piante da fiore. Per verificare questa ipotesi, gli scienziati di KinCoop hanno utilizzato circa 30 000 sementi e 700 piante in una sperimentazione controllata in serra, servendosi di uno stretto parente del genere della Brassica. I ricercatori hanno accertato la misura in cui le piante investono le proprie risorse nei fiori per attrarre impollinatori, un’operazione che è stata agevolata dal fatto che la pianta Moricandia moricandioides è dotata di fiori particolarmente attraenti, che risaltano per il loro colore viola. È stata raccolta una grande quantità di dati sulle caratteristiche che attraggono gli impollinatori, tra cui dimensioni dei petali, colore dei fiori e secrezione di nettare, e i relativi risultati sono stati pubblicati nella rivista sottoposta a revisione paritaria «Nature Communications»(si apre in una nuova finestra). Il linguaggio della fioritura I risultati della ricerca svolta da KinCoop hanno mostrato, per la prima volta, che le piante riconoscono i propri parenti e modificano di conseguenza le loro strategie di fioritura. «Abbiamo scoperto che le piante investivano le proprie risorse nello sviluppo floreale in modo sproporzionatamente maggiore quando crescevano insieme a vegetali con cui condividevano un legame di parentela, rispetto a quando crescevano da sole o attorniate da piante estranee», afferma il dott. Torices. Precedenti studi avevano messo in luce il riconoscimento della parentela da parte delle piante, ma solo in relazione alla crescita delle radici e alla germogliazione. KinCoop è andato oltre la crescita vegetativa, focalizzandosi sulla riproduzione, e ha mostrato che il contesto sociale delle piante può causare profonde conseguenze sui fenotipi riproduttivi dei vegetali. Pertanto, la fitness delle piante può essere fortemente influenzata dalle interazioni sociali tra piante della stessa specie. Le sfide dell’ecologia vegetale «La principale sfida che abbiamo affrontato è stata dover rinunciare a un grande esperimento all’aperto durante la primavera, quando un’invasione di cavallette ha distrutto quasi tutte le piante sperimentali proprio quando avevano iniziato a fiorire», spiega il dott. Torices. Date le tempistiche della perdita, il team dovrà ripetere l’esperimento per ottenere dei risultati conclusivi. «Dobbiamo modificare il disegno sperimentale in modo da garantire una maggiore protezione dagli insetti nocivi», evidenzia il dott. Torices. Si tratta di un compito particolarmente impegnativo, in quanto le piante devono essere protette dai parassiti ma, al tempo stesso, consentire l’arrivo dei loro impollinatori naturali, anch’essi insetti. L’applicazione delle teorie sociali alle scienze colturali La ripetizione dell’esperimento fallito sarà essenziale per scoprire se questo comportamento vegetale può essere considerato altruista, ovvero se i vantaggi apportati al gruppo comportano dei costi per le singole piante. «Il nostro obiettivo è comprendere se le piante collaborano per la riproduzione e quali sono i principali fattori ecologici che determinano questo tipo di comportamento», spiega il dott. Torices. Nel corso del progetto, il team di KinCoop ha organizzato un laboratorio che ha visto la partecipazione di ricercatori provenienti da università, centri agronomici e imprese del settore agricolo sull’impiego della teoria dell’evoluzione sociale nei programmi di miglioramento genetico, nell’ottimizzazione delle colture e nella gestione dei parassiti. Il dott. Torices riassume: «Nel futuro, continueremo a perseguire il nostro impegno a favore della diffusione dell’applicazione della teoria dell’evoluzione sociale al miglioramento della produzione vegetale».
