Gli animali possono adattarsi rapidamente per sopravvivere a condizioni ambientali avverse. Le prove stanno aumentando per dimostrare che anche le piante possono farlo. Un articolo pubblicato sulla rivista Trends in Plant Science il 17 novembre descrive in dettaglio come le piante si stiano rapidamente adattando agli effetti negativi del cambiamento climatico e come trasmettano questi adattamenti alla loro prole.
“Un giorno ho pensato a come lo stile di vita e l’esperienza di una persona possano influenzare i suoi gameti trasmettendo i segni molecolari della sua vita ai figli”, dice Federico Martinelli, genetista vegetale dell’Università di Firenze. “Subito ho pensato che nelle piante debbano essere trasmessi ancora più segni epigenetici, considerando che le piante sono organismi sessili che sono soggetti a molti più stress ambientali rispetto agli animali durante la loro vita”.
Le piante stanno affrontando più stress ambientali che mai. Ad esempio, il cambiamento climatico sta rendendo gli inverni più brevi e meno rigidi in molte località e le piante stanno rispondendo. “Molte piante richiedono un periodo minimo di freddo per impostare il loro orologio ambientale e poter definire il loro tempo di fioritura”, afferma Martinelli. “Man mano che le stagioni fredde si accorciano, le piante si sono adattate a richiedere meno periodi di freddo per ritardare la fioritura. Questi meccanismi consentono alle piante di evitare la fioritura nei periodi in cui hanno meno possibilità di riprodursi”.
Poiché le piante non hanno reti neurali, la loro memoria si basa interamente su reti cellulari, molecolari e biochimiche. Queste reti costituiscono ciò che i ricercatori chiamano memoria somatica. “Questi meccanismi consentono alle piante di riconoscere il verificarsi di una condizione ambientale precedente e di reagire più prontamente in presenza della stessa condizione consequenziale”, afferma Martinelli.
Questi ricordi somatici possono quindi essere trasmessi alla progenie delle piante tramite l’epigenetica. “Abbiamo evidenziato geni chiave, proteine e piccoli oligonucleotidi, che studi precedenti hanno dimostrato svolgere un ruolo chiave nella memoria di stress abiotici come siccità, salinità, freddo, caldo e metalli pesanti e attacchi di agenti patogeni”, afferma Martinelli. “In questo articolo di opinione sottoposto a revisione paritaria, forniamo diversi esempi che dimostrano l’esistenza di meccanismi molecolari che modulano la memoria delle piante agli stress ambientali e influenzano l’adattamento della prole a questi stress”.
Andando avanti, Martinelli e i suoi colleghi sperano di capire ancora di più sui geni che vengono tramandati. “Siamo particolarmente interessati a decodificare l’alfabeto epigenetico alla base di tutte le modifiche del materiale genetico causate dall’ambiente, senza cambiamenti nella sequenza del DNA”, afferma. “Ciò è particolarmente importante se consideriamo il rapido cambiamento climatico che osserviamo oggi a cui ogni organismo vivente, comprese le piante, deve adattarsi rapidamente per sopravvivere”.