Le piante ottengono nutrienti e acqua dal suolo. Poiché i diversi tipi di suolo differiscono per i loro parametri chimici e fisici, le piante devono adattarsi fisiologicamente per ottimizzare questo processo sui diversi tipi di suolo.
Questo processo di adattamento evolutivo porta alla formazione di ecotipi, cioè di "razze vegetali" adattate localmente che differiscono leggermente nell’aspetto e non possono più incrociarsi facilmente. Quest’ultimo è considerato il primo passo verso la formazione di specie separate. Anche l’adattamento delle colture ai tipi di suolo locali è di grande importanza per la produttività agricola.
Un team di ricercatori guidato dal biologo Florian Schiestl dell’Istituto di Botanica Sistematica ed Evolutiva dell’Università di Zurigo ha scoperto che l’interazione delle piante con gli impollinatori e i polloni influenza il loro adattamento ai tipi di suolo e quindi la formazione di ecotipi. In un esperimento durato due anni, circa 800 piante di saggina sono state coltivate per 10 generazioni su diversi tipi di suolo in una serra. Un gruppo è stato impollinato da bombi, un altro a mano; inoltre, le piante sono state coltivate con e senza afidi (come erbivori).
Al termine dell’esperimento evolutivo, è stato analizzato in che misura le piante dei due tipi di suolo differissero per forma e ingredienti e in che misura si fossero adattate ai tipi di suolo. Per quanto riguarda la forma, è emerso che solo le piante impollinate da bombi hanno mostrato chiare differenze tra i tipi di suolo, mentre i gruppi di piante impollinate a mano non presentavano differenze significative.
In termini di adattamento ai tipi di suolo, i ricercatori hanno riscontrato un adattamento significativo dopo i due anni di evoluzione sperimentale solo nelle piante impollinate da bombi con afidi, mentre negli altri gruppi non è stato possibile riconoscere un adattamento significativo ai tipi di suolo.
Lo studio, finanziato dal Fondo Nazionale Svizzero per la Ricerca Scientifica (FNS), ha anche identificato una serie di geni che potrebbero svolgere un ruolo cruciale in questo processo di adattamento. I risultati dimostrano che le interazioni biotiche possono avere una forte influenza sull’adattamento delle piante ai fattori abiotici e che l’adattamento funziona in modo più efficiente quando le piante si confrontano con diversi tipi di interazioni.
Letteratura:
Dorey, Thomas and Schiestl, Florian P. Bee-pollination promotes rapid divergent evolution in plants growing in different soils. Nature Communications. 27 marzo 2024. DOI: 10.1038/s41467’024 -46841-4Dorey, T., Frachon, L., Rieseberg, L.H., Kreiner, J., Schiestl, F.P. Le interazioni biotiche promuovono l’adattamento locale al suolo nelle piante. Nature Communications. 18 giugno 2024. DOI: 10.1038/s41467’024 -49383-x
