La pianta che sopravvive al caldo estremo raffreddando le sue foglie: “Si è adattata al calore”
La Tidestromia oblongifolia, una pianta del deserto che prospera nella Death Valley, riesce a sopravvivere al caldo estremo grazie a un meccanismo di raffreddamento delle foglie mai osservato prima. Lo ha scoperto un team di ricercatori dell’Istituto per la resilienza delle piante della Michigan State University, che ha documentato in che modo questa pianta, nota per essere una delle specie vegetali più resistenti al calore, riesca a tollerare temperature che d’estate superano regolarmente i 50 °C.
Per capire le basi di questo adattamento, i ricercatori hanno coltivato migliaia di piantine dai semi raccolti in tutto l’areale della specie, compresa la Death Valley. Hanno quindi sottoposto le piante a un regime termico, acclimatandole gradualmente prima di esporle a una temperatura di 60 °C per sei-otto ore al giorno per più di una settimana. I risultati dei test sono descritti in uno studio in preprint su bioXriv.
Non tutte le piante sono sopravvissute, ma quelle più tolleranti al caldo mostravano una caratteristica comune: osservate con una termocamera a infrarossi, avevano le foglie di circa 10 °C più fredde rispetto alla temperatura dell’aria. Nei casi più estremi, la differenza raggiungeva addirittura i 13 °C.
“Questi dati indicano che le piantine di T. oblongifolia sono adattate a tollerare temperature dei tessuti vicine al limite termico superiore della vita eucariotica” spiegano i ricercatori guidati da Joanna M. Feehan, ricercatrice post-dottorato alla Michigan State University. “ll raffreddamento delle foglie è correlato alla sopravvivenza al caldo estremo e la differenza tra la temperatura delle foglie e quella dell'aria è il miglior indicatore della sopravvivenza a temperature letali”.
Il meccanismo che protegge la pianta dal caldo estremo
Per difendersi dal caldo estremo, la Tidestromia oblongifolia adatta la sua espressione genica in risposta al caldo, regolando gli stomi, i minuscoli pori presenti sulla superficie delle foglie che controllano gli scambi d’acqua e gas con l’atmosfera. “L'analisi di associazione a livello genomico ha rivelato una variabilità genetica per la sopravvivenza al calore estremo, e la trascrittomica ha identificato i percorsi che regolano il raffreddamento fisiologico” precisano gli studiosi.
In particolare, nelle foglie più calde, i ricercatori hanno osservato che i geni associati alla chiusura degli stomi risultavano infatti più attivi, suggerendo una condizione che riduce la perdita d’acqua ma limita anche il raffreddamento dovuto alla traspirazione. Al contrario, nelle foglie più fredde risultavano attivi i geni che favoriscono l’apertura degli stomi, permettendo all’acqua di evaporare e disperdere il calore.
Secondo i ricercatori, è proprio questo meccanismo fisiologico a consentire alla Tidestromia oblongifolia di mantenere i tessuti vegetali al di sotto di temperature potenzialmente letali anche durante le ondate di calore più estreme.
