Che cos'è il "vigore dell'ibrido"?

Se non siete addetti ai lavori probabilmente non l'avrete mai sentito nominare, ma il vigore dell'ibrido, o eterosi, è uno dei fenomeni più importanti che regolano la crescita delle piante coltivate a scopi agricoli. Quando vedete un campo di mais pronto a un raccolto, uno dei motivi della sua ricchezza è proprio il vigore dell'ibrido, che sotto certe condizioni porta certe piante a crescere meglio e più rigogliosamente di quanto facessero i loro genitori.

L'idea di darwin. Proposta per la prima volta da Charles Darwin, sfruttata estensivamente in agricoltura, l'eterosi è un meccanismo ancora misterioso; una nuova ricerca pubblicata su PNAS, però, propone una soluzione al mistero: il motivo per cui gli ibridi crescono meglio dei loro genitori è legato a certe comunità di microrganismi che stanno nel suolo, e che interagiscono diversamente con queste due categorie.

Innanzi tutto occorre spiegare meglio che cosa si intende con vigore dell'ibrido, e perché è così importante in agricoltura. Il termine si riferisce a un fenomeno per cui, se in una specie vegetale si incrociano due linee genetiche pure, il risultato è, appunto, un ibrido che mostrerà un netto miglioramento di certe caratteristiche fisiologiche: il mais ibrido, per esempio, cresce più in alto e produce più chicchi di quello puro. Fin dall'inizio del secolo scorso questo fenomeno è stato sfruttato in agricoltura per produrre raccolti sempre più ricchi, e quindi redditizi; l'esplosione dei raccolti ibridi è avvenuta, soprattutto negli Stati Uniti, dopo la Seconda guerra mondiale.

Come si spiega? Nel tentativo di trovare una spiegazione a un meccanismo ancora non del tutto compreso, la prima autrice dello studio, Maggie Wagner dell'università del Kansas, ha provato a rivolgersi ad altri esseri viventi che partecipano alle crescita delle piante: le comunità di microrganismi che si trovano nel suolo e che, colonizzando foglie e radici dei vegetali, le proteggono da malattie e parassiti. Durante uno studio del 2020 Wagner ha notato un dettaglio che si sarebbe rivelato decisivo: le radici degli ibridi su cui stava lavorando avevano microrganismi diversi rispetto a quelli sulle radici delle piante pure.

Wagner ha quindi provato a replicare l'esperimento in laboratorio, e ha provato a far crescere ibridi e piante pure in un terreno di coltivazione completamente privo di microrganismi. I primi risultati le hanno dato ragione: privi dell'aiuto dei microrganismi del suolo, gli ibridi sono cresciuti tanto quanto i loro genitori puri, senza differenze apprezzabili di dimensioni o di produttività.

Nel momento in cui al suolo sono stati aggiunti i microrganismi, però, gli ibridi hanno riconquistato il vantaggio.

Ciò che (non) sappiamo. Secondo Wagner, questo significa semplicemente che «il fatto di essere ibride fa interagire le piante con i microrganismi in modo migliore»; quello che ancora non è chiaro è il come: l'ipotesi più probabile guardando all'esperimento è che questi organismi rallentino la crescita delle linee pure, mentre non abbiano alcun effetto sugli ibridi. Ma non è ancora una risposta definitiva: gli esperimenti fatti finora, secondo Wagner, hanno solo gettato le basi per le ricerche future.