I colori dei fiori visibili solo agli insetti assicurano l'impollinazione, secondo uno studio

I petali dei fiori hanno varie sostanze che creano un effetto «occhio di bue» che guida gli insetti nella ricerca del polline. Ciò è stato spiegato dallo studio condotto da Matthew H. Koski, assistente professore di scienze biologiche presso la Facoltà di Scienze della Clemson University. La ricerca fa luce sulle modificazioni chimiche nei fiori che rispondono a motivi ambientali, compresi i cambiamenti climatici, che potrebbero minacciarne la sopravvivenza.

Il gruppo di ricerca ha studiato l'Argentina Anserina, una pianta dal fiore giallo brillante, nota anche come erba argentata, appartenente alla famiglia delle Rosaceae. I ricercatori hanno cercato di imparare come i pigmenti nei petali, visibili solo nello spettro ultravioletto, svolgono un ruolo fondamentale nella plasticità della pianta, cioè nella sua capacità di rispondere rapidamente a un ambiente che cambia. Lo studio, pubblicato sulla rivista Evolution, comprendeva anche i ricercatori Clemson Lindsay M. Finnell, Elizabeth Leonard e Nishanth Tharayil.

Da un lato, hanno studiato la crescita dell'erba argentata a diverse altitudini nel sud-ovest del Colorado, negli Stati Uniti, per comprendere meglio le funzioni delle varie sostanze chimiche che assorbono i raggi UV nei petali delle piante e come queste sostanze chimiche funzionano per aiutare nell'impollinazione e, quindi, nella riproduzione. Il professor Koski ha spiegato che «sebbene gli umani non possano vedere i motivi UV sui petali dei fiori, molti dei suoi impollinatori possono farlo».

«Sono sempre stato affascinato da come si manifesta la variazione del colore dei fiori e da come si evolve, e quali fattori guidano l'evoluzione di quella variazione», ha detto Koski, «quindi mi interessava pensare a come percepiamo il colore rispetto a come lo fanno gli organismi che interagiscono più frequentemente con i fiori».

Gli insetti impollinatori, ad esempio , vedono nello spettro ultravioletto, quindi i fiori che riflettono o assorbono le lunghezze d'onda ultraviolette danno, agli impollinatori, la percezione di diversi colori che gli umani non possono vedere. Koski si è detto affascinato dallo «scoprire cosa potrebbero fare funzionalmente questi segnali UV per quanto riguarda l'impollinazione».

Inoltre, ha affermato che una vasta gamma di piante ha concentrazioni di sostanze chimiche che assorbono i raggi UV alla base dei petali dei fiori, mentre le punte dei petali hanno più sostanze chimiche che riflettono i raggi UV. Questo crea un effetto complessivo «occhio di bue» che guida gli insetti nella ricerca del polline.

Il team voleva approfondire come le piante si adattano per sopravvivere in diversi ambienti. Ecco perché, a un'altitudine di 1.000 metri, hanno scoperto che i fiori si adattano al loro ambiente producendo diverse quantità di sostanze chimiche che bloccano o assorbono i raggi UV.

«A quote più elevate, ci sono sempre più composti che assorbono i raggi UV o una più ampia area spaziale di assorbimento UV nei petali, rispetto alle popolazioni a bassa quota», ha detto. Quindi, i ricercatori hanno affermato che ciò dimostra la plasticità della pianta, che Koski ha definito come tratti diversi negli stessi organismi in diverse condizioni ambientali. Questo è un passo fondamentale per capire come gli organismi si adattano per sopravvivere al cambiamento.

Per Koski, la cosa importante della plasticità è che «quando pensiamo al cambiamento climatico e al cambiamento globale, la plasticità è un meccanismo attraverso il quale le popolazioni naturali possono rispondere molto rapidamente ai cambiamenti climatici e persistere in quei climi».

D'altra parte, sebbene si ritenga che il processo di evoluzione, che si traduce in cambiamenti nel codice genetico nel tempo, progredisca più lentamente, rispondendo «plasticamente ai cambiamenti ambientali», ha detto.

«La ricerca ha sollevato la questione se le risposte plastiche alle situazioni ambientali siano adattive», ha detto il professore, rispondendo che «lo studio ha rilevato che il cambiamento di plastica nella pigmentazione UV ha giovato alla pianta, specialmente a quelle ad alta quota, perché l'aumento l'assorbimento ultravioletto nei petali ha comportato una maggiore vitalità del polline».

La ricerca aiuterà gli scienziati a comprendere meglio come gli organismi rispondono ai cambiamenti ambientali e persino a prevedere se e quanto bene alcuni organismi potrebbero sopravvivere a rapidi cambiamenti ambientali, come il cambiamento climatico globale.

Sarebbe importante anche per l'agricoltura, perché alcuni degli stessi pigmenti sensibili ai raggi UV che lavorano nell'erba argentata sono presenti anche nelle colture da reddito come la senape e i girasoli. «È interessante pensare se fattori abiotici come i raggi UV o la temperatura stanno cambiando l'espressione di questi tratti, come ciò influenzerà il modo in cui gli impollinatori vedono i fiori e come lo farà in termini di resa delle colture e produzione di semi «, ha detto Koski.

La ricerca del team potrebbe anche essere importante per i giardinieri domestici che cercano di attirare tipi specifici di impollinatori sulle loro piante. «Penso che una cosa a cui la gente pensi sia piantare una varietà di fiori con diversi colori e morfologie per attirare molti tipi diversi di impollinatori, come un giardino adatto agli impollinatori», ha detto Koski.

Ha concluso che «qualcosa a cui pensare è che spesso non conosciamo tutti i dettagli di quali colori percepiscono gli impollinatori e come ciò potrebbe cambiare con le stagioni. Solo perché le cose possono sembrare molto simili a noi, non significa che non possano essere molto diverse per gli impollinatori e potrebbero anche attrarre un diverso insieme di impollinatori che ci aspettiamo».

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