Roma – Individuare gli esatti meccanismi genetici e biologici che permettono alle piante di “sudare” in caso di elevate temperature, anche per prepararle meglio alle future ondate di calore. Questo l’obiettivo di un nuovo studio guidato dall’Università della California San Diego, e pubblicato su New Phytologist. Pori microscopici sulla superficie delle foglie, chiamati stomi, aiutano le piante a “respirare” controllando quanta acqua perdono per evaporazione. Questi pori consentono e controllano anche l’assunzione di anidride carbonica per la fotosintesi e la crescita. Già nel XIX secolo , gli scienziati sapevano che le piante aumentano le aperture dei pori per traspirare, o “sudare”, inviando vapore acqueo attraverso gli stomi per raffreddarsi. Oggi, con le temperature globali e le ondate di calore in aumento, l’allargamento dei pori è considerato un meccanismo chiave che può ridurre al minimo i danni da calore alle piante. Ma per più di un secolo, i biologi vegetali non hanno avuto una spiegazione completa dei meccanismi genetici e molecolari alla base dell’aumento dei processi di “respirazione” e traspirazione stomatica in risposta alle temperature elevate. Il dottorando Nattiwong Pankasem della School of Biological Sciences dell’Università della California di San Diego e il professor Julian Schroeder hanno elaborato un quadro dettagliato di questi meccanismi. “Con l’aumento delle temperature globali, c’è ovviamente una minaccia per l’agricoltura con l’impatto delle ondate di calore”, ha detto Schroeder. “Questa ricerca descrive la scoperta che l’aumento delle temperature causa l’apertura degli stomi tramite un percorso genetico ma se il calore aumenta ulteriormente, allora c’è un altro meccanismo che entra in gioco per aumentare l’apertura degli stomi”. In questo studio, Pankasem ha studiato i meccanismi genetici di due specie di piante, Arabidopsis thaliana , una specie di erbaccia ben studiata e Brachypodium distachyon , una pianta da fiore che è imparentata con le principali colture di cereali come grano, mais e riso, che rappresenta un modello opportuno per queste colture. I ricercatori hanno scoperto che i sensori di anidride carbonica sono un elemento centrale nelle risposte di riscaldamento-raffreddamento stomatico. I sensori di anidride carbonica rilevano quando le foglie subiscono un rapido riscaldamento. Ciò avvia un aumento della fotosintesi nelle foglie riscaldate, che si traduce in una riduzione di anidride carbonica. Ciò avvia quindi l’apertura dei pori stomatici, consentendo alle piante di beneficiare dell’aumento dell’assunzione di anidride carbonica. È interessante notare che lo studio ha anche scoperto un secondo percorso di risposta al calore. In condizioni di calore estremo, la fotosintesi nelle piante è stressata e diminuisce e si è scoperto che la risposta al calore stomatica bypassa il sistema di sensori dell’anidride carbonica e si disconnette dalle normali risposte guidate dalla fotosintesi. (30Science.com)
