Alcune piante sono in grado di sopravvivere a condizioni di stress e siccità gestendo la perdita d’acqua attraverso le foglie senza affidarsi esclusivamente agli “stomi”, i piccoli pori tipici di questo processo. Questo controllo non stomatico della traspirazione si osserva nel mais, nel sorgo e nel miglio, colture C4 di importanza cruciale per la sicurezza alimentare globale, che grazie a questo meccanismo mantengono un microclima favorevole alla fotosintesi anche in condizioni di siccità. Lo rivela uno studio condotto dall’Università di Birmingham, pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences (Pnas).
Combattere la siccità
La ricerca sfida la tradizionale concezione secondo cui la traspirazione e la fotosintesi delle piante sotto stress dipendano esclusivamente dagli stomi. “Questo ha rivoluzionato la nostra comprensione delle relazioni tra piante e acqua, dimostrando che il controllo non stomatico della traspirazione limita la perdita di acqua senza compromettere l’acquisizione di carbonio, sfidando quello che è tipicamente accettato come un compromesso inevitabile”, ha dichiarato Diego Márquez, coautore dello studio e ricercatore presso l’Università di Birmingham.
I risultati dello studio hanno profonde implicazioni per l’adattamento delle piante ai cambiamenti climatici, e offrono nuove prospettive per migliorare l’efficienza dell’uso dell’acqua in queste colture. Il controllo non stomatico della traspirazione consente infatti di ridurre la perdita d’acqua senza abbassare drasticamente i livelli di CO2 necessari alla fotosintesi, permettendo alle piante di sostenere la propria crescita in condizioni di siccità.
Lo studio ha dimostrato che le piante C4 mantengono un’umidità relativa ridotta nelle cavità sub-stomatiche fino all’80% in situazioni di deficit di pressione di vapore (Vpd), riducendo così la perdita d’acqua. “La comprensione di questo meccanismo potrebbe aprire nuove strade per migliorare l’efficienza dell’uso dell’acqua nelle colture C4, che sono vitali per la sicurezza alimentare globale“, ha aggiunto Márquez.
I ricercatori ipotizzano inoltre che questi meccanismi di controllo non stomatici potrebbero essersi sviluppati prima della divergenza tra i percorsi fotosintetici C3 e C4, suggerendo un’origine evolutiva condivisa. “La nostra ricerca riformula la comprensione dell’efficienza nell’uso dell’acqua nelle piante C4 e rivela che questo meccanismo alternativo aiuta le piante a continuare a crescere e catturare l’anidride carbonica, anche quando la richiesta di acqua atmosferica è elevata, sfidando le ipotesi tradizionali su come queste piante sopravvivono alla siccità“, ha concluso Márquez.
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