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Le piante sanno che l’inverno sta arrivando. Come? Un team di investigatori ha adottato un nuovo approccio per svelare il segreto. Le piante, infatti, sono in grado di rilevare non solo i cambiamenti nella durata della luce del giorno, ma anche l’arrivo del tramonto o dell’alba. Man mano che le giornate si allungano in primavera, una serie di geni inizia attivamente a segnalare che è ora di fiorire.

Fino ad ora, gli scienziati pensavano che la capacità di una pianta di adattarsi ai giorni più brevi dell’inverno fosse semplicemente un’inversione dei processi genetici che le piante usano all’inizio della primavera. Ma si sbagliavano.

 

Cosa si è scoperto con la nuova ricerca

Alcuni studi hanno dimostrato che molte piante stanno abituandosi a vivere a latitudini più elevate, dove le condizioni sono più umide e più fredde. “Le piante si stanno spostando verso nord, inseguendo l’acqua“, ha affermato Joshua Gendron, professore di biologia molecolare, cellulare e dello sviluppo all’Università di Yale.

Per capire come le piante rilevano i cambiamenti durante il giorno, il ricercatore e il suo team hanno deciso di capire il modo in cui le piante rilevano l’arrivo dell’inverno, seguendo i cambiamenti nella sua espressione genetica.

Per fare ciò, hanno contrassegnato i geni espressi durante l’inverno all’interno delle piante viventi con marcatori bioluminescenti. Hanno quindi imitato diverse lunghezze dei giorni stagionali in camere di crescita delle piante specializzate e hanno osservato come le risposte hanno rivelato quale stagione “pensavano” fosse.

Durante i periodi di luce calante, molti geni si sono altamente espressi. In una serie di esperimenti, gli scienziati hanno scoperto che un gene in particolare, PP2-A13, è cruciale per la sopravvivenza della pianta nei giorni più brevi dell’inverno. Sorprendentemente, hanno anche scoperto che l’espressione di questi “geni invernali” è controllata dalle reti metaboliche della pianta, distinte dal sistema che controlla la fioritura.

Questi risultati indicano che il sistema di misurazione della lunghezza del giorno appena scoperto è cruciale per il mantenimento della salute vegetativa durante l’inverno. Man mano che le giornate si accorciano, le piante entrano in modalità di riciclo e convertono i nutrienti disponibili in stoccaggio per evitare la fame, e lo fanno anche se le giornate sono calde e c’è molta umidità disponibile. “Spesso pensiamo all’inverno come a un periodo di inattività delle piante, ma in realtà è un periodo di molta attività cellulare“, ha concluso Gendron.

L’articolo scientifico è stato recentemente pubblicato su Developmental Cell.