Unica Radio Raccontiamo la città che cambia
Il Professor Masatsugu Toyota (Università di Saitama – Giappone) svela i meccanismi come le piante comunicano tra loro. I risultati dello studio pubblicati su Nature Communications.
Le piante comunicano tra loro ed emettono composti organici volatili (VOCs) nell’atmosfera in risposta a danni meccanici o attacchi di insetti. Il fenomeno è stato documentato nel 1983 ed in 30 diverse specie vegetali.
Le piante non danneggiate nelle vicinanze percepiscono i VOCs rilasciati come segnali di pericolo, attivando risposte difensive contro le minacce future. In questo modo le piante comunicano tra loro.
Il team ha svelato come i VOCs vengano assorbiti dalle piante, innescando risposte difensive dipendenti dal calcio (Ca2+) contro le future minacce. L’apparecchiatura invia i VOCs delle piante a quelle non danneggiate nelle vicinanze e le combina con un sistema di imaging fluorescente in tempo reale in campo aperto.
Questa configurazione innovativa ha permesso di visualizzare lampi di fluorescenza che si diffondevano in una pianta di senape Arabidopsis thaliana dopo l’esposizione ai VOCs emessi dalle piante danneggiate dagli insetti. Le piante creano sensori di proteine fluorescenti per il calcio intracellulare, pertanto, le variazioni nella concentrazione di calcio intracellulare possono essere monitorate osservando i cambiamenti nella fluorescenza.
Le scoperte del team di ricerca
“Oltre agli attacchi degli insetti, i VOCs rilasciati dalle foglie danneggiate manualmente hanno indotto segnali di Ca2+ nelle piante non danneggiate nelle vicinanze,” dice Toyota. Il team di Toyota ha investigato e scoperto che due VOCs, il (Z)-3-esenale (Z-3-HAL) e l'(E)-2-esenale (E-2-HAL) inducevano segnali di Ca2+ in Arabidopsis. Z-3-HAL ed E-2-HAL sono sostanze chimiche volatili con odori erbacei noti come volatili delle foglie verdi (GLVs) emessi dalle piante danneggiate meccanicamente o dagli erbivori.
“Le piante non hanno un ‘naso’, ma gli stomi consentono l’ingresso rapido dei GLVs negli spazi intercellulari nei tessuti delle foglie,” spiega Toyota. Infatti, hanno scoperto che il pretrattamento con acido abscissico (ABA) riduceva le risposte di Ca2+ nelle foglie di tipo selvatico. D’altra parte, i mutanti con chiusure stomatiche indotte da ABA compromessa mantenevano segnali di Ca2+ normali nelle foglie anche quando trattati con ABA.
Il team ha svelato il quando, il dove e il come le piante ricevono i messaggi di allarme dai loro vicini minacciati. “Questa rete di comunicazione eterea, nascosta alla nostra vista, svolge un ruolo fondamentale nel proteggere le piante vicine dalle minacce imminenti in modo tempestivo,” aggiunge. Questa ricerca approfondisce la comprensione del mondo vegetale e sottolinea anche i modi straordinari in cui la natura le ha equipaggiate per prosperare e adattarsi. Le profonde implicazioni di queste scoperte risuonano ben oltre i confini della scienza delle piante, offrendo uno sguardo nella complessa trama della vita sulla Terra.
