Mondo vegetale: sesso, curiosità e comportamenti particolari

Alla scoperta del sesso nel mondo vegetale

Scopriamo oggi con Openmag il sesso nel mondo vegetale, raccontando dei comportamenti particolari di talune piante.

Per chi non lo sapesse anche i vegetali cambiano sesso: al contrario però di noi esseri umani, i vegetali possono abilmente modificare un gene specifico all’interno della loro catena di DNA.

Nello specifico l’ACS11, è quello che in una pianta ha il compito di decidere se far sbocciare fiori di sesso femminile, maschile o talvolta entrambi.

Studiando nello specifico il DNA ad esempio di cetriolo (Cucumis sativus) e melone sono stati in tempi recenti scoperti i meccanismi che portano alla formazione del sesso della pianta.

 

Ed è stato proprio analizzando il DNA di questi che è stato possibile identificare il gene che svolge il ruolo di “interruttore genetico” con il preciso compito di generare la futura identità sessuale della pianta, e questo accade in quanto all’interno dello stesso ha le “istruzioni” necessarie per produrre.

Piante del mondo vegetale prive di partner

Alcune delle piante più rare del pianeta sono prossime all’estinzione a causa della mancanza di un partner compatibile, senza il quale non è possibile ristabilire una popolazione selvatica vitale.

Ad esempio, l’unico esemplare noto di Hemiandra rutilans, arbusto australiano riprodotto mediante una talea prelevata dall’ultima pianta spontanea conosciuta (morta nel 1994), si trova ora presso i giardini botanici di Perth.

Per una strana contingenza dei fatti questa pianta è autosterile: essa cioè, non è in grado di produrre semi sui suoi stessi fiori.

A meno che non venga quindi rinvenuto un altro individuo genetico, in grado di impollinare l’esemplare conservato a Perth, questo grazioso arbusto con fiori rossi e foglie grigie, è destinato a estinguersi.

Il sesso nelle cycadacee

La maestosa Encephalartos woodi, famiglia cicadacee, estintasi allo stato selvatico, rappresenta forse il più famoso esempio di scapolo nel mondo vegetale.

I circa cinquecento esemplari conservati nei vivai di tutto il mondo, provengono tutti da una sola pianta maschio scoperta nel 1895 nella foresta di Ngoye nello Zululand in Sudafrica dal ricercatore John Medley Wood.

Furono prelevati vari germogli che dal 1916 sono inviati negli orti botanici di tutto il mondo a scopo di ricerca e conservazione vegetale.

Non è mai stata rinvenuta alcuna femmina e la specie non è in grado pertanto di riprodursi sessualmente.

La sua unica speranza è rappresentata dalla ricerca, che ha recentemente scoperto come le cicadacee siano potenzialmente in grado di cambiare sesso.

Ciò avviene comunque in circostanze rare, e queste si verificano per lo più in seguito ad una esperienza traumatica, come danni da trapianto o una esposizione a temperature piuttosto basse.

L’interesse degli scienziati si è pertanto concentrato sulla possibilità di provocare artificialmente una tale mutazione.

Dal punto di vista conservazionistico, le cicadacee hanno il vantaggio di crescere bene da seme: rispetto alle piante mature, i semi sono infatti più numerosi e disponibili sul mercato.

Propagare la diversità: strategie nel sesso delle piante

Fin da quando i nostri antenati del Neolitico iniziarono ad addomesticare le piante, circa dieci-quindicimila anni fa, gli uomini ne hanno promosso alcune caratteristiche a scapito di altre.

Ai giorni nostri, quasi tutte le piante coltivate nei vivai sono cultivar propagate secondo procedure che eliminano o quantomeno riducono fortemente le variazioni genetiche.

Ciò allo scopo di garantire agli acquirenti esemplari dalle caratteristiche identiche a quelle presenti sui cataloghi o sulle confezioni di semi.

Il caso della Ramosmania rodriguesi

Questa pianta sempreverde dai bei fiori bianchi, proveniente dall’isola di Rodrigues nell’Oceano Indiano, è l’unica della sue specie rimasta al mondo.

Una grande equipe di botanici fino a pochi anni fa aveva rinunciato all’idea che si potessero produrre i semi necessari alla sua sopravvivenza, ma tra questi, non era di questo avviso Carlos Magdalena, ricercatore nei Kew Gardens inglesi.

Delle trentotto specie autoctone superstiti che popolano Rodrigues, ventuno sono in pericolo e prosperano in numero inferiore alle 20 unità; meno del dieci per cento dell’habitat originale esiste ancora in natura.

La Ramosmania fu riscoperta negli anni ottanta al ciglio di una strada durante un’opera di bonifica, e fu prontamente recintata dalle autorità per preservarla.

Le rare volta che la pianta produceva germogli, visto che di semi neanche l’ombra, questi venivano subito indirizzati in orti botanici, tra cui anche appunto Kew nel 1988; oggi tutti gli esemplari qui presenti sono stati originati da una sola piccola talea.

Su questi esemplari si iniziò quindi a studiare quale poteva essere il problema della mancata fecondazione dei fiori per la produzione di semi; il team di ricerca scoprì che il problema era nel tunnel pollinico di essi.

Infatti pur essendo il polline fertile, un meccanismo sconosciuto all’interno del fiore, bloccava la crescita di questi tubi, fermando le cellule spermatiche del polline, ed impedendo loro di raggiungere gli ovuli.

Crollò quindi inizialmente la speranza, in quanto anche se la pianta si sarebbe potuta propagare all’infinito con talee, non era in grado di riprodurre il seme per una autosopravvivenza.

La soluzione venne nel 2003 da una intuizione di Magdalena dopo mesi e tentativi di non-rassegnamento, sperimentando ancora con stigmi e tubi pollinici: si formò un frutto che in sei mesi maturò e produsse semi, che germinarono comunque con varie difficoltà.

Questo è un esempio di storia a lieto fine nel vasto mondo della conservazione vegetale!

Il caso del sesso nel tasso (Taxus baccata)

Notizia datata 2015, ma degna di nota: il tasso (Taxus baccata) di Fortingall, quasi cinquemila anni d’età, in un cimitero nella regione scozzese del Perthshire, considerato forse l’albero più vetusto della Gran Bretagna, e tra i più vecchi d’Europa, dopo una vita vissuta da maschio iniziò una seconda esistenza completamente al femminile.

A scoprire questa conifera furono dei botanici di un team di ricercatori degli Edimburgh Royal Gardens, che osservarono con gran stupore sulla sommità delle chiome delle bacche rosse, tratto distintivo di un Taxus di sesso femminile.

Non è sicuramente il primo caso di un albero che all’improvviso decide di evolversi sessualmente nel corso della sua esistenza, ma l’età della pianta costituisce un fatto insolito.

Il genere Taxus è dioico, possono cioè esserci esemplari maschili o femminili; scoprire a che sesso appartengono è possibile attraverso una semplice osservazione.

Mentre i maschi hanno dei piccoli organi che producono polline, le femmine presentano dall’autunno in poi delle bacche rosse carnose che perdurano sui rami  fino alla primavera seguente.

Il buon auspicio è che la seconda esistenza al femminile del tasso di Fortingall possa essere lunga almeno quanto la prima.

L’albero ha un’aspetto deperito, ed il tronco presenta deformazioni del legno dovute all’età; di recente una gabbia metallica intorno al fusto impedisce a turisti senza scrupoli di prelevare campioni di legno come souvenir vegetali!

 

Mondo vegetale. Per approfondimenti sull’argomento

Se la lettura di questo articolo vi da destato curiosità, sono consigliate le seguenti letture:

Carlos Magdalena, il messia delle piante (ringraziamo l’autore per il commento online ad un abstract del suo libro che ci autorizza a pubblicare su nel testo)

Anthony Huxley, il pianeta delle piante

Jean Marie Pelt, le piante: vita, amore e problemi

 

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