Come i girasoli vedono il sole (VIDEO)

Rivelati percorsi precedentemente sconosciuti per il rilevamento della luce e la crescita delle piante

[3 Novembre 2023]

Notoriamente, I girasoli girano la “faccia” per seguire il sole mentre attraversa il cielo. Ma come fanno a “vedere” il sole per seguirlo? Lo studio “Multiple light signaling pathways control solar tracking in sunflowers”, pubblicato su PLOS Biology da Christopher Brooks, Hagop Atamian e Stacey Harmer del Department of plant biology dell’università della California Davis, dimostra che utilizzano un meccanismo nuovo e diverso da quel che si pensava finora.

La Harmer, professore di biologia vegetale alla UC Davis , ammette che «Questa per noi è stata una totale sorpresa».

La maggior parte delle piante mostra fototropismo, la capacità di crescere verso una fonte di luce. Gli scienziati vegetali avevano ipotizzato che l’eliotropismo dei girasoli, la capacità di seguire il sole, si basasse sullo stesso meccanismo di base, che è governato dalla  fototropina, una molecola che risponde alla luce all’estremità blu dello spettro.  I girasoli oscillano maggiormente verso est durante il giorno e un po’ di più sul lato ovest di notte, in modo che la loro “testa” ritorni verso est. Il laboratorio di Harmer al College of Biological Sciences dell’UC davis aveva precedentemente dimostrato come i girasoli utilizzano il loro orologio circadiano interno per anticipare l’alba e per coordinare l’apertura dei fiori con la comparsa degli insetti impollinatori al mattino.

Nel nuovo studio, Brooks, Atamian e la Harmer hanno esaminato quali geni erano attivati ​​(trascritti) nei girasoli coltivati ​​al chiuso in laboratorio e nei girasoli che crescono alla luce del sole all’aperto, scoprendo che «All’interno, i girasoli crescevano direttamente verso la luce, attivando i geni associati alla fototropina. Ma le piante coltivate all’aperto, dondolando la testa con il sole, hanno mostrato un modello di espressione genetica completamente diverso. Non c’era alcuna differenza apparente nella fototropina tra un lato dello stelo e l’altro».

I ricercatori non hanno ancora identificato i geni coinvolti nell’eliotropismo e la Harmer evidenzia: «Sembra che abbiamo escluso il percorso della fototropina, ma non abbiamo trovato una prova evidente».

Bloccare la luce blu, ultravioletta o rossa  con box ombreggianti non ha avuto alcun effetto sulla risposta dell’eliotropismo e per gli scienziati «Questo dimostra che probabilmente esistono più percorsi, che rispondono a diverse lunghezze d’onda della luce, per raggiungere lo stesso obiettivo. Il prossimo lavoro esaminerà la regolazione delle proteine ​​nelle piante».

Quel che è emerso dallo studio è che i girasoli imparano velocemente: «Quando le piante coltivate in laboratorio sono state spostate all’aperto, hanno iniziato a seguire il sole già dal primo giorno –  ha concluso la Harmer –  Questo comportamento è stato accompagnato da un’esplosione di espressione genetica sul lato ombreggiato della pianta che non si è ripetuta nei giorni successivi. Questo suggerisce che fosse in corso una sorta di “ricablaggio”. Oltre a rivelare percorsi precedentemente sconosciuti per il rilevamento della luce e la crescita delle piante, la scoperta ha un’ampia rilevanza. Le cose che definisci in un ambiente controllato come una camera di crescita potrebbero non funzionare nel mondo reale».