Le piante ferite lanciano l'allarme con un'onda d'urto
Le radici reagiscono ai predatori con una difesa di nuova scoperta, mediata fisicamente. Funziona migliaia di volte più velocemente dei segnali chimici noti.
All'interno di una radice regna un'alta pressione, finché qualcosa non la morde. L'improvviso calo di pressione aiuta le parti radicali vicine a prepararsi all'attacco. Questa difesa mediata fisicamente reagisce molto più rapidamente rispetto ai segnali chimici noti in altri organi vegetali. Un team di ricerca guidato dal biologo Angel Baudon dell'Università di Würzburg ha scoperto il meccanismo durante alcuni esperimenti.
Poiché le piante non possono scappare, si difendono con sostanze repellenti. Se, ad esempio, un bruco mangia una foglia, le sostanze chimiche rilasciate e i segnali elettrici innescano una risposta immunitaria. Tuttavia, gli esperti sapevano relativamente poco su come ciò funzioni nelle parti sotterranee delle piante.
Il team guidato da Baudon ha studiato il popolare organismo modello Arabidopsis thaliana, l'arabetta comune. Hanno ferito deliberatamente singole radici e misurato come il segnale del calcio si diffondesse nei rami laterali circostanti, nonché gli impulsi elettrici nelle parti radicali vicine.
Con loro sorpresa, gli esperti hanno scoperto che, in caso di ferite, le radici vicine reagivano praticamente all'istante, nel giro di pochi millisecondi. A quanto pare, un segnale si propagava nel sistema radicale a una velocità di diversi centimetri al secondo. Come scrivono nella loro pubblicazione, ciò è circa 10.000 volte più veloce delle onde di calcio note in scenari simili nelle parti aeree delle piante.
L'indicatore decisivo nel terreno sembra essere invece la pressione idrostatica: la parete cellulare e l'acqua cellulare premono fortemente l'una contro l'altra, e ogni lesione fa crollare questo equilibrio, generando un'onda di pressione. Questa si propaga enormemente veloce attraverso il sistema radicale. Secondo lo studio, in aree lontane, i cosiddetti canali meccanosensibili convertono quindi lo stimolo fisico in impulsi elettrici. Questi innescano infine una risposta immunitaria.
Apparentemente, per la difesa sotterranea dai parassiti valgono regole speciali con sensori e meccanismi diversi da quelli finora noti. Tuttavia, resta ancora da studiare come questi risultati di laboratorio ottenuti sull'organismo modello possano essere trasferiti alle piante coltivate.
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