Le piante utilizzano composti presenti nell’aria per comunicare e proteggersi, sottili e invisibili per noi. Funzionando come una sorta di “odore”, servono a respingere gli erbivori e ad avvertire le piante vicine dell’arrivo degli aggressori. La scienza conosce questo metodo almeno dagli anni ’80, scoprendo, da allora, almeno 80 specie che mostrano questo comportamento. Ciò che non avevamo visto, almeno fino ad ora, era che la comunicazione tra le piante avveniva dal vivo e a colori: gli scienziati dell’Università di Saitama in Giappone hanno sviluppato una tecnica per mostrare, in tempo reale, la ricezione e la risposta degli esemplari all’allarme aereo lanciato dai suoi simili. Sebbene sappiamo come sono stati inviati i messaggi, questa è la prima volta che vediamo come vengono ricevuti. Per rivelare come funziona il sistema, i biologi molecolari hanno sviluppato un meccanismo che trasferisce i composti chimici emessi dalle foglie di pomodoro e dall’Arabidopsis thaliana – un’erba della famiglia della senape – attaccate dai bruchi defoglianti (Spodoptera litura) ai vicini. I ricevitori sono stati geneticamente modificati per avere biosensori che si illuminano di verde fluorescente quando rilevano l’arrivo di ioni di calcio (qualcosa che anche le cellule umane usano per comunicare) per verificare i cambiamenti causati dal messaggio. Utilizzando uno speciale microscopio è stato possibile registrare il tutto, come è possibile notare nel video.
Sebbene il processo non fosse naturale – poiché i composti si accumulavano in una bottiglia e venivano gettati costantemente su piante non minacciate – ha permesso agli scienziati di osservare quali composti chimici erano presenti nel messaggio di pericolo. Le piante hanno ricevuto il messaggio forte e chiaro, segnalando rapidamente il calcio attraverso le foglie. Oltre a identificare i composti Z-3-HAL ed E-2-HAL, responsabili dell’induzione dei segnali del calcio, i ricercatori hanno anche scoperto quali cellule rispondono per prime agli avvertimenti di pericolo, poiché hanno posizionato sensori fluorescenti a guardia, mesofila e dell’epidermide.
Le cellule di guardia sono a forma di fagiolo e si formano attorno agli stomi, piccoli pori che si aprono nell’atmosfera quando le piante “respirano” C02. Le cellule del mesofillo sono il tessuto interno delle piante, mentre quelle dell’epidermide si trovano nella parte più esterna, la “pelle” delle foglie. Le cellule di guardia, dopo aver ricevuto i composti Z-3-HAL, hanno generato i segnali del calcio entro circa un minuto dopo che i mesofili avevano assorbito il messaggio. Pretrattando le piante con fitormoni (ormoni vegetali) che chiudono gli stomi, la segnalazione del calcio diminuisce significativamente, dimostrando che gli stomi sono, in effetti, le “narici” delle piante. Secondo gli scienziati, ora sappiamo quando, come e dove le piante rispondono ai segnali di allarme: qualcosa di essenziale per sopravvivere rapidamente agli attacchi e garantire la permanenza delle specie in natura.
