A livello mondiale l’entità dei danni è stata valutata superiore ai 100 miliardi di dollari e i responsabili sono proprio loro, i nematodi, piccoli parassiti onnipresenti che riescono a distruggere le piante infettandone le radici.
Ma un gruppo di ricercatori ha fatto una scoperta che rivoluziona interpretazioni consolidate e prospettive: per difendersi dall’attacco di questi parassiti le piante manipolano i loro feromoni.
Guidato da Frank Schroeder, professore al Boyce Thompson Institute e professore di chimica e biologia chimica presso la Cornell University – College of Arts and Sciences, un team di ricercatori ha studiato un gruppo di sostanze chimiche chiamate ascarosidi, che i parassiti producono e secernono per comunicare tra loro, e ha scoperto che anche le piante comunicano con loro, metabolizzando gli ascarosidi e secernendo i metaboliti nel terreno.
“La pianta non solo può” percepire “o” annusare “un nematode”, ha affermato Schroeder. “La pianta impara anche una lingua straniera, quindi trasmette qualcosa in quella lingua per diffondere la notizia dei pericoli imminenti. In poche parole, le piante interferiscono nel sistema di comunicazione dei nematodi per scacciarli”.
Lo studio si è basato su una ricerca precedente che aveva dimostrato che le piante reagiscono all’ascr # 18 – il principale ascaroside secreto dai nematodi che infettano le piante – rafforzando le proprie difese immunitarie e proteggendosi così da molti tipi di parassiti e agenti patogeni. Si era infatti constatato che quando l’ascr # 18 veniva somministrato alle piante la sostanza chimica scompariva nel tempo.
L’ipotesi era dunque che “piante e nematodi interagiscono attraverso la segnalazione di piccole molecole e alterano i messaggi reciproci”.
Per sondare questa ipotesi, il team ha trattato tre specie di piante – Arabidopsis, grano e pomodoro – con ascr # 18 e confrontato i composti trovati nelle piante trattate e in quelle non trattate. Sono stati identificati tre metaboliti di ascr # 18, il più abbondante dei quali era ascr # 9.
I ricercatori hanno anche scoperto che le radici dell’Arabidopsis e del pomodoro avevano rilasciato i tre metaboliti nel terreno e che una miscela 10 a 1 di ascr # 9 e ascr # 18 aggiunti al terreno aveva allontanato i nematodi dalle radici della pianta, riducendo in tal modo l’infezione.
I nematodi nel terreno percepiscono la miscela come un segnale inviato dalle piante già infettate, un segnale che li invita ad allontanarsi e ad evitare la sovrappopolazione in una singola pianta. I parassiti potrebbero essersi evoluti per dirottare il metabolismo delle piante e il loro segnale.
Le piante, a loro volta, potrebbero essersi evolute per manomettere il segnale e apparire pesantemente infettate, ingannando così gli aspiranti invasori.
Questa dimensione della loro relazione era precedentemente sconosciuta e secondo i ricercatori lascia intuire che esistano altre tipologie simili di comunicazione tra le piante e altri parassiti.
Il team ha anche dimostrato che le piante metabolizzano l’ascr # 18 attraverso la beta-ossidazione perossisomiale, un processo attivo in molte specie di piante.
Il professor Schroeder non ha dubbi: “Questo studio mette in luce un’antica interazione. Tutti i nematodi producono ascarosidi e le piante hanno avuto milioni di anni per imparare a manipolare queste molecole. Le piante non sono esseri passivi, sono protagoniste attive in un dialogo interattivo con l’ambiente circostante e noi continueremo a provare a decifrarlo.”
Da questi studi è nata una startup fondata proprio da alcuni dei ricercatori che hanno lavorato al progetto, Ascribe Bioscience.
La società è impegnata a individuare le molecole che sono alla base delle interazioni benefiche tra le piante coltivate e il microbioma del suolo e sta sviluppando prodotti basati su queste molecole. Questi prodotti, secondo i ricercatori, evitano i potenziali rischi dell’utilizzo di microbi non nativi o geneticamente modificati. Al centro dell’attività di Ascribe c’è una piattaforma brevettata basata sulla metabolomica, Metabolomics ™.
Ascribe sta attualmente commercializzando Phytalix, una nuova classe di prodotti per la protezione delle colture. Il principio attivo è una molecola che innesca molteplici strategie di difesa delle piante e fornisce una protezione contro un ampio spettro di agenti patogeni. In sintesi, invece di uccidere i patogeni con le tossine, questi prodotti aumentano la resistenza alle malattie delle piante migliorandone le loro capacità innate di difesa.
Lo studio è stato finanziato dal Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti e del National Institutes of Health e i risultati sono stati pubblicati in un articolo di Nature
la chimica è il linguaggio degli esseri che non hanno un sistema nervoso organizzato come gli animali superiori, e questa è una constatazione molto intrigante che nasconde un mondo immenso, svilito dall’antropocentrismo
io trovo questi temi tremendamente affascinanti e ci danno la misura della nostra supponenza…non capiamo e non conosciamo tante cose, perchè non ci mettiamo ad osservare e ascoltare invece di continuare a blaterare, spesso a vanvera?