Natura

I semi hanno un termometro interno che li fa germogliare nel momento migliore

Come fanno i semi a decidere quando germogliare? Usano un termometro interno che li informa sui cambiamenti di temperatura.

Un seme appena formato è ancora inutile – o meglio, è dormiente, cioè contiene tutto ciò che gli serve per germinare ma non si è ancora attivato. Questo passaggio avviene generalmente dopo pochi giorni dalla sua formazione, ma ci sono semi che aspettano mesi per attivarsi, perché vivono in zone dove le condizioni non sono sempre favorevoli per crescere.

In altre parole, i semi sanno aspettare, e capiscono quando è il momento giusto per cominciare il loro lavoro. Non solo: anche i semi "risvegliati" sono capaci di aspettare e bloccare la loro germinazione, se le condizioni diventano all'improvviso sfavorevoli. Come fanno? Lo spiega un nuovo studio pubblicato su Nature Communications, che si può riassumere così: hanno un termometro interno.

La valvola del "troppo caldo". Il modello usato nello studio è Arabidopsis thaliana, comunemente nota come arabetta, una pianta ormai diffusa in tutto il mondo e usata spesso come modello negli studi botanici. I semi di arabetta si comportano come descritto sopra: si attivano quando la temperatura è ideale e sono anche in grado di bloccarsi di fronte a rapide variazioni, anche quando sono nell'ordine di solo 1 o 2 °C.  

Un meccanismo molto preciso che il team svizzero ha investigato a partire da un'altra abilità comune nelle piante: la capacità, da adulte, di "inseguire" il sole quando si trovano all'ombra, allungando i rami in cerca di energia. Si tratta di un'abilità regolata dalla temperatura, e che quindi potrebbe funzionare secondo gli stessi principi che governano la crescita del seme. In particolare, la responsabile è una proteina, il fitocromo B: quando è presente blocca la crescita della pianta, che di fronte ad aumenti di temperatura ne inibisce la produzione e può quindi cominciare a crescere.

Il problema dei raccolti. Un'analisi dei semi di arabetta ha rivelato che la produzione di fitocromo B è deputata all'endosperma, il tessuto che avvolge l'embrione presente nel seme, e non all'embrione stesso come si pensava. In assenza di endosperma, l'embrione diventa incapace di bloccare la sua crescita, e rischia quindi di crescere esposto a temperature troppo alte per la sua stessa sopravvivenza.

Con il rapido aumento delle temperature globali, sempre più piante si troveranno in futuro a crescere in luoghi troppo caldi per loro, e tra queste ci sono anche quelle che coltiviamo per produrre cibo: capire come funziona il loro meccanismo di termoregolazione è, tra le altre cose, un primo passo importante verso la scoperta di soluzioni a lungo termine per proteggere i raccolti.

13 marzo 2023 Gabriele Ferrari
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