Sapere Scienza

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Uno studio in rosso

3 Dicembre 2019 di 

Se è vero che il verde rappresenta il colore per eccellenza del regno vegetale è altrettanto vero che in condizioni particolari è favorito lo sviluppo di organi o tessuti vegetali caratterizzati da una diversa pigmentazione. L’autunno canadese, con il panorama mozzafiato delle sue foreste di aceri, intreccio graduale e inestricabile di tonalità di giallo, magenta, carminio, fino al rosso violaceo, ne è un magnifico esempio. Mentre nel primo Sherlock Holmes di Uno studio in rosso Sir Arthur Conan Doyle identificava nel colore rosso «il filo scarlatto dell’omicidio», indagini sulla pigmentazione rossa/viola delle foglie hanno identificato come responsabile di tali colori una nutrita classe di pigmenti (più di 600 molecole): gli antociani.

Intense ricerche sul ruolo ecologico di questi pigmenti hanno dimostrato come una vasta gamma di stress ambientali sia in grado di stimolarne la produzione in vari organi della pianta e innumerevoli sforzi sono stati indirizzati verso la ricerca di un significato comune per la loro biosintesi. A oggi, l’ipotesi più accreditata, ma ancora altamente dibattuta, in grado di spiegare la sintesi di antociani nelle foglie sembra connessa alla loro capacità di assorbire parte della radiazione solare. La luce solare può risultare, infatti, in eccesso rispetto alla velocità della fotosintesi quando quest’ultima è limitata da condizioni di stress che possono produrre danni soprattutto a carico dei cloroplasti, gli organelli che nelle alghe e nelle piante contengono l’apparato di conversione dell’energia luminosa.

Nel corso del mio dottorato in Scienze Agrarie e Veterinarie presso l’Università di Pisa, svolto in collaborazione con la Victoria University di Wellington (Nuova Zelanda), è stato approfondito il ruolo degli antociani in piante cresciute in condizioni di elevata luminosità e di eccesso di boro, un microelemento la cui tossicità rappresenta un fattore di stress per la pianta. Dalla sperimentazione è emerso come alcune varietà di basilico a foglia rossa (naturalmente ricche di antociani) siano più tolleranti di quelle con foglie verdi. Poiché questi pigmenti si trovano nello strato più esterno della foglia, il loro contributo nell’attenuazione dei due stress può essere assimilato a quello di una crema solare che, filtrando parte della radiazione solare, protegge i tessuti sottostanti.

Per la prima volta è stato anche ipotizzato che gli antociani possano legarsi a ioni di boro quando questi siano in eccesso, favorendone l’accumulo in organelli cellulari dove possano risultare meno nocivi per il metabolismo cellulare. Tali risultati, oltre a sottolineare il potenziale ancora inesplorato dell’ecologia evolutiva delle piante, pongono l’accento sulla versatilità di questa intrigante classe di pigmenti e identificano in questo dinamismo molecolare il fattore principale del loro successo evolutivo nelle piante superiori.

Marco Landi

Marco è ricercatore presso il Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-ambientali (DISAAA-a) dell’Università di Pisa, dove indaga sulla risposta biochimica e fisiologica delle piante agli stress ambientali, e in particolare sul ruolo degli antociani.

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