Resilienza verde
Le piante vivono esposte a ferite, attacchi, stress ambientali e malattie per tutta la loro esistenza. Un ramo spezzato dal vento, una foglia mangiata da un insetto, una radice danneggiata da un fungo o dalla siccità: per una pianta, il danno è una condizione quotidiana. Proprio per questo, nel corso dell’evoluzione, hanno sviluppato una sorprendente capacità di riparazione, come ci racconta Alberto Santini dell’Istituto per la protezione sostenibile delle piante del Cnr
Ferite, attacchi e stress ambientali fanno parte della vita quotidiana delle piante: il danno non è l’eccezione, ma la norma. Nel corso dell’evoluzione, il mondo vegetale ha sviluppato strategie efficaci per affrontare questi problemi e continuare a vivere; strategie basate non sulla riparazione immediata, ma sull’isolamento del danno e sulla creazione di nuovi tessuti. Le strategie di difesa si basano su due grandi “arsenali”: da un lato barriere fisiche, come la cuticola, le pareti cellulari e tessuti specializzati che ostacolano l’ingresso e la diffusione dei patogeni; dall’altro una vasta gamma di risposte biochimiche che rendono l’ambiente interno sfavorevole agli organismi nocivi.
Quando un tessuto viene lesionato, la pianta non ricuce ciò che è stato rotto, ma sigilla la ferita e costruisce nuove strutture funzionali. Le cellule vicine alla ferita possono modificare la loro funzione, dividersi rapidamente e formare un tessuto di protezione, il callo, che impedisce l’ingresso di patogeni e limita la perdita di acqua. Allo stesso tempo, la pianta attiva una risposta chimica secernendo o liberando sostanze antimicrobiche, anche contenute in resine e lattice, che scoraggiano insetti e microrganismi.
“Quando una pianta viene sottoposta all’azione di un agente esterno improvvisa e non continuativa si parla di lesione, un’alterazione repentina della struttura o della funzione di un tessuto che, a differenza della malattia, non evolve nel tempo. La malattia, anche nelle piante, nasce invece da un’interazione più complessa e dinamica, in cui un patogeno instaura un rapporto costante con la pianta, inducendo uno stato di sofferenza fisiologica e provocando una risposta di difesa. Se questa risposta non si attiva, la pianta risulta danneggiata, ma non propriamente malata”, spiega Alberto Santini dell’Istituto per la protezione sostenibile delle piante (Ipsp) del Cnr; “Il danno è, per la pianta, un segnale d’allarme: una foglia attaccata può indurre l’intero organismo - e talvolta anche le piante vicine - a rafforzare le proprie difese. Questo dimostra che la risposta non è solo locale, ma può coinvolgere l’organismo nel suo insieme”.
In natura, ogni specie vegetale è esposta a diversi patogeni e una singola pianta può essere attaccata contemporaneamente anche da milioni di individui dello stesso agente. Nonostante ciò, molte piante riescono a sopravvivere a questi attacchi continui e a crescere e produrre. In alcuni casi la pianta riesce a contenere l’azione del patogeno riducendo i sintomi, ma questo non equivale necessariamente a una guarigione. “Si può parlare di guarigione quando la pianta, nel corso del processo infettivo, riesce a bloccare completamente l’attività del patogeno, arrivando talvolta a eliminarlo. Tutto dipende dal patrimonio genetico a disposizione: alcune piante sono naturalmente immuni a determinati patogeni, mentre altre sono suscettibili ma mostrano livelli diversi di resistenza, con sintomi più o meno gravi”, chiarisce il ricercatore. “Un esempio piuttosto noto sul territorio italiano ma, purtroppo, non isolato, di assenza di difese adeguate è quanto accaduto in Puglia con l’arrivo di Xylella fastidiosa: gli olivi salentini si sono trovati a fronteggiare un patogeno a loro sconosciuto senza avere un arsenale con cui potersi difendere; un fenomeno reso sempre più frequente dalla globalizzazione, che facilita il superamento delle barriere geografiche da parte di nuovi patogeni, con gravi conseguenze ecologiche ed economiche”.
La grande plasticità delle piante consente loro di riorganizzare la crescita come risposta a un danno: se, ad esempio, un apice viene distrutto, altri germogli possono sostituirlo; se una radice muore, nuove radici possono svilupparsi altrove. Le piante sono in grado di percepire le sollecitazioni meccaniche come, ad esempio, vento, gravità, crescita su pendii, a cui rispondono formando il cosiddetto “legno di reazione”, un tipo di legno con anomalie strutturali, come pareti cellulari ispessite, maggiore densità o maggiore elasticità, che lo rendono diverso dal legno normale e in grado di ristabilire la verticalità o l’equilibrio della pianta.
“Un altro meccanismo attraverso cui le piante compensano i danni subiti sfrutta la cosiddetta crescita differenziale, per adattare la propria struttura: la risposta alla gravità, ad esempio, guida le radici verso il basso e il fusto verso l’alto, consentendo alla pianta di ristabilire la propria postura dopo un ribaltamento o un cedimento”, continua l’esperto. “Grazie a delicati meccanismi ormonali, in particolare all’azione delle auxine, la crescita può essere riorientata per aggirare ostacoli, evitare zone danneggiate e ridefinire l’architettura dell’organismo. In questo modo, l’orientamento verso la luce e la capacità di rispondere alla gravità diventano veri e propri strumenti di “riparazione”, che permettono alla pianta di adattarsi, rimettersi in equilibrio e continuare a crescere”.
Dagli anni Settanta al Cnr-Ipsp si selezionano alberi resistenti alle malattie, ovvero si cercano quelle piante che siano capaci di “resistere” all’attacco dei patogeni, impiegando più efficacemente i loro meccanismi di difesa preesistenti o indotti dal patogeno. “Le piante resistenti vengono selezionate, riprodotte, provate in diverse condizioni climatiche e, eventualmente, rilasciate sul mercato.
Presso la sede del Cnr-Ipsp di Sesto Fiorentino, tradizionalmente vengono selezionati cipressi e olmi per la resistenza rispettivamente a cancro e grafiosi, due malattie causate da funghi microscopici importati da altri continenti che, a partire dagli anni Settanta del secolo scorso, hanno causato la perdita di molte piante anche monumentali, modificando in alcuni casi il paesaggio, così come gli usi e gli assortimenti legnosi utilizzabili. Più recentemente, presso la sede di Bari, il lavoro si è allargato verso la selezione di cultivar di olivo resistenti al complesso del disseccamento rapido dell’olivo indotto da Xylella fastidiosa”, conclude Santini.
Fonte: Alberto Santini, Istituto per la protezione sostenibile delle piante, alberto.santini@cnr.it