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Agricoltura moderna
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La settimana scorsa, l'Università della Carolina del Nord a Chapel Hill ha pubblicato i risultati di un nuovo studio che esamina come le piante rispondono a uno dei più fluttuanti, elementi naturali fluidi con cui devono fare i conti:ombre e luce. È, dicono i ricercatori, il primo studio per capire un meccanismo per come le piante possono sopravvivere e prosperare mentre le ombre bloccano la loro luce solare.
La maggior parte delle piante – arriveremo alle eccezioni tra un attimo – non crescono in ambienti dove hanno un semplice “tutto sole durante il giorno, tutto buio di notte”. Anziché, i movimenti di altre piante o animali in alto bloccano abitualmente il sole, causando ombre. Questo può essere un grosso problema.
Le piante hanno la capacità di aumentare e diminuire i loro tassi di fotosintesi, ma non è una transizione particolarmente veloce. E questo crea un problema:se quell'oscurità è solo temporanea, e la luce del sole presto irrompe, quella pianta sarà lenta a riportare la sua efficienza di fotosintesi a livelli normali. Se una pianta usa la sua fotosintesi a gomito per troppo tempo durante la luce solare aperta, brucerà. È come se qualcuno togliesse la crema solare quando è nuvoloso:se esce il sole, quella persona sarà totalmente priva di protezione (sappiamo che è un'analogia imperfetta, ma hai capito).
Questo studio ha scoperto il metodo utilizzato dalle piante per determinare se l'oscurità si avvicina alla notte o solo un'ombra temporanea. Le piante non possono davvero vedere, Certo, quindi usano una proteina chiamata RGS1 per rilevare i cambiamenti nella luce e regolare la sua efficienza di fotosintesi a un livello appropriato. Senza questa proteina, le piante non sono in grado di gestire i cambiamenti:il team ha utilizzato piante geneticamente modificate per non avere RGS1, e durante i periodi d'ombra quelle piante andavano in tilt, alla fine prendendo troppa luce solare e bruciando.
Poiché i ricercatori hanno scoperto la proteina responsabile, potrebbero anche cronometrare le piante per vedere esattamente quanto tempo impiega una pianta per adattarsi. Quello che hanno scoperto è piuttosto impressionante:le piante testate avevano una finestra fissa di quattro minuti. Se l'oscurità è rimasta per più di quattro minuti, le piante penserebbero che l'oscurità è qui per restare almeno per un po', e aumentare la loro fotosintesi. Meno di quattro minuti? Nessun cambiamento.
Unica eccezione:le erbe.
Le piante della famiglia delle graminacee, che includono colture ampiamente coltivate come il mais, Grano, e riso, non hanno affatto RGS1. Questo perché le praterie in genere non hanno piante o alberi più grandi che potrebbero proiettare ombre, quindi operano a un livello costante di fotosintesi durante il giorno.
Questa scoperta potrebbe avere una rilevanza significativa per l'agricoltura. Comprendere il modo in cui funziona questa proteina potrebbe essere la chiave per manipolare l'efficienza della fotosintesi di una coltura, che potrebbe aumentare la resa o addirittura consentire alle piante di sopravvivere in climi che normalmente non farebbero.
