Abbiamo forse capito come fanno davvero i girasoli a seguire la luce del sole
I girasoli sono famosi per la loro caratteristica unica, insita nel loro nome: quella di seguire il sole. Ma come riescono a farlo? Uno studio ha scoperto che seguono un meccanismo diverso da quello finora conosciuto. Ecco qual è.
Eliotropismo, la capacità dei girasoli di seguire il sole
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I girasoli, appartenenti al genere Helianthus, non sono amati solo per la loro vivacità che illumina i campi, ma anche per la loro simbologia positiva e la loro utilità pratica. Il fiore del girasole è iconico per la sua forma distintiva e il colore giallo brillante, composto da piccole corolle tubulari disposte intorno a un centro, che spesso è più scuro e ricorda una composizione a spirale. La disposizione dei petali attorno al nucleo centrale è chiamata infiorescenza a capolino. Il tratto più famoso dei girasoli è proprio quello di seguire il movimento del sole attraverso il cielo durante il giorno.
Questo fenomeno è noto come eliotropismo e si verifica in particolar modo quando la pianta è ancora nella fase di sviluppo. Proprio questo li ha resi simboli di positività, felicità e vitalità. La scienza ha studiato a lungo questa capacità, arrivando a diverse ipotesi che ora un nuovo studio ha rimesso a fuoco.
Girasoli coltivati in laboratorio e cresciuti all'aperto a confronto
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Un team di biologi vegetali dell'Università della California, a Davis, ha indagato il comportamento dei girasoli. Partendo dal presupposto che un'elevata percentuale di piante è dotata di fototropismo, ovvero della capacità di svilupparsi seguendo una fonte di luce, i ricercatori hanno teorizzato che l'eliotropismo dei girasoli seguisse lo stesso meccanismo, regolato dalla fototropina, una molecola fotorecettrice che svolge un ruolo chiave nella regolazione della crescita e dello sviluppo in risposta alla luce. Questa proteina è responsabile della percezione della luce blu e della luce ultravioletta nelle piante: quando quest'ultime percepiscono una direzione di luce più intensa o una determinata lunghezza d'onda, le fototropine attivano una serie di reazioni cellulari che portano a una crescita della pianta in quella specifica direzione.
In precedenza, il laboratorio della professoressa di biologia vegetale Stacey Harmer, presso l'UC Davis College of Biological Sciences, aveva evidenziato come i girasoli sfruttassero l'orologio circadiano interno per prevedere il sorgere del sole prima dell'alba e organizzare l'apertura dei fiori all'arrivo degli insetti impollinatori di primo mattino. Nella nuova ricerca, Harmer, insieme all'ex studente Christopher Brooks e al ricercatore Hagatop Atamian, ha preso in esame i geni attivi nei girasoli coltivati in laboratorio rispetto a quelli cresciuti in esterno.
Come fanno i girasoli a seguire il sole? Esclusa l'ipotesi della fototropina
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I girasoli coltivati in una camera di crescita al chiuso si sono sviluppati seguendo la luce blu e attivando i geni collegati alla fototropina. Quelli cresciuti all'aria aperta, seguendo i movimenti del sole con movimenti oscillatori, hanno rivelato di avere un'espressione genetica del tutto differente. In queste piante, il movimento della testa è reso possibile da una crescita differenziale delle cellule sulla parte posteriore del germoglio, che si sviluppano più velocemente rispetto a quelle sulla parte anteriore, causando una flessione del germoglio nella direzione opposta al sole. Durante le prime ore del mattino, la testa del girasole è orientata verso est, seguendo il movimento della luce solare. Nel corso della giornata, la pianta regola la crescita delle cellule sulla parte posteriore in modo che la testa segua il sole mentre si sposta verso ovest. Questo fenomeno consente ai girasoli di massimizzare l'assorbimento della luce solare durante il giorno, migliorando così la fotosintesi e favorendo la crescita ottimale della pianta. Una volta che il sole tramonta, la testa del girasole può ritornare alla posizione originale orientata verso est, in attesa dell'alba successiva.
I ricercatori non hanno riscontrato alcuna differenza evidente tra i due lati dello stelo. "Sembra che abbiamo escluso il percorso della fototropina, ma non abbiamo trovato una prova evidente" ha dichiarato Harmer. L'uso di scatole per creare zone d'ombra per riparare i girasoli da fonti di luce blu, rossa e ultravioletta non ha avuto nessun impatto sull'eliotropismo delle piante. Questo suggerisce che esistono diverse strade per seguire varie lunghezze d'onda della luce. "Questa è stata una sorpresa totale per noi" ha esclamato Harmer, che intende proseguire lo studio con l'analisi della regolazione delle proteine nei girasoli.
Una volta che le piante coltivate in laboratorio sono state spostate all'esterno, hanno subito imparato a seguire il sole. Tuttavia, nel momento in cui questo è accaduto si è verificata una potente espressione genetica sulla parte ombreggiata dei girasoli, che non si è più manifestata successivamente. Secondo gli autori dello studio, questo potrebbe essere indice di una specie di ricablaggio delle piante. "Le cose che definisci in un ambiente controllato come una camera di crescita potrebbero non funzionare nel mondo reale" ha concluso Harmer.
I girasoli, dunque, hanno davvero bisogno della luce del sole per esplodere in tutta la loro meravigliosa essenza, anche se il vero meccanismo resta avvolto nel mistero.
