Uno studio su felci cinesi rivela la possibilità di sviluppare nuovi repellenti contro gli insetti parassiti delle colture.
Felci assorbenti l’arsenico possono inzupparsi del tossico metallo per respingere insetti affamati, secondo quanto riportano ricercatori dell’Università della Florida.
Nella lotta per la sopravvivenza le piante sono spesso soggette alla predazione da parte di animali affamati, per questo spesso sviluppano meccanismi di difesa tra cui tessuti velenosi, o tessuti in grado di accumulare sostanze velenose assorbite dal suolo.
Un esempio di questo tipo è riportato in un articolo pubblicato il 24 aprile sul giornale “The New Phytologist” e di cui dà notizia l’Università della Florida l’1 maggio 2007. Tale articolo tratta di uno studio che ha avuto come oggetto le felci cinesi del sottobosco, una fra le parecchie specie di felci, originarie della Cina, conosciute per la loro capacità di accumulare arsenico.
L’oggetto specifico di questo studio è la scoperta che l’arsenico accumulato nella pianta è in grado di allontanare i predatori; infatti le cavallette, insetti utilizzati per questa prova, sarebbero in grado, secondo quanto riferito dagli autori di questa ricerca, di percepire tramite un meccanismo ancora non noto, se le felci contengano o meno arsenico, sostanza fortemente tossica.
Secondo quanto indicato da Rathinasabapathi, un professore associato presso il Dipartimento di Scienze Orticole dell’Università della Florida, che ha portato avanti le attività di laboratorio connesse a questo studio, esisterebbero i presupposti per proseguire ulteriormente questa ricerca per poter scoprire come gli insetti riescano ad acquisir e questa informazione importantissima per la loro sopravvivenza. La comprensione di questo meccanismo potrà essere molto importante per la messa a punto di sostanze chimiche che abbiano la stessa capacità repellente dell’arsenico, ma che siano meno tossiche.
I ricercatori credono che l’arsenico possa indurre le felci del sottobosco a produrre altri composti tossici attivi nel tener lontani gli insetti, questo potrebbe essere un altro percorso di ricerca che può condurre alla sintesi di nuovi insetticidi, o deterrenti di insetti.
L’arsenico ha avuto un più o meno marcato utilizzo in generale nei seguenti ambiti applicativi: il controllo di insetti ed infestanti, la protezione del legno da insetti e funghi, la preparazione di fuochi d’artificio, la preparazione di leghe metalliche di rame ed acciaio per aumentarne la durezza, di componenti elettronici e perfino
per antichi dipinti. E’ tossico per l’uomo e contamina il suolo in migliaia di luoghi posti in tutto il mondo.
In realtà per la difesa dagli insetti esso è stato vietato da molto tempo, per quanto riguarda il legname da costruzione sembra vi sia vi sia invece ancora molto legno in circolazione trattato con questa sostanza.
La proprietà delle felci di assorbire arsenico era stata scoperta precedentemente e pubblicata su “Nature” nel 2001 ed è l’unico organismo vegetale in cui sia stata scoperta la capacità di assorbire grandi quantità di questa sostanza, sebbene molte piante accumulino altri metalli. Questa proprietà può essere sfruttata anche nella fito-depurazione, pratica che consiste nel far crescere piante in siti inquinati per eliminare gli elementi tossici dal suolo, come riferisce Lena Ma, professore all’università della Florida presso il Dipartimento di Scienza dell’Acqua e del Suolo e capo-ricercatore in uno studio del 2001.
Sul sito internet dell’Agenzia ambientale statunitense (EPA) è presente un documento in formato “.pdf”, curato dalla dottoressa Ma, che schematizza le acquisizioni in materia di fito-depurazione dei suoli dall’arsenico sempre sullo stesso sito internet inserendo (phytoremediation nella casella di ricerca posta nella pagina iniziale fuoriesce una lunga lista di documenti in formato “.pdf”).
Rathinasabapathi e
Ma stanno cercando di identificare i geni che permettono alle felci del sottobosco di assorbire arsenico.
Secondo la dottoressa Ma “Una volta che i geni siano stati indicati con precisione, potrebbero essere trasferiti a piante più adatte alla fito-depurazione”.
Nello studio recente è emerso che le cavallette americane mangerebbero prontamente queste felci nel caso esse contengano solo tracce di arsenico (= circa 3 mg per kg di massa vegetale), ma toccherebbero appena le felci “fortificate” da una dose di arsenico 15 volte maggiore.
I ricercatori, nel realizzare le loro prove di laboratorio, tenevano le cavallette ad un regime di digiuno prima di liberarle sulle felci, quindi valutavano quanto esse mangiavano, esaminando le piante, pesando gli insetti e determinando quanti rifiuti poi venivano prodotti. Le cavallette assaggiavano le foglie (delle felci arricchite di arsenico) solo se non avevano nient’altro da mangiare, ma non andavano oltre gli iniziali morsi test.
Un secondo esperimento ha mostrato che le cavallette scartavano le foglie di lattuga lasciate a bagno in una soluzione di arsenico, ma divoravano volentieri la lattuga immersa nell’acqua.
Tutto ciò suggerì che gli insetti fossero respinti dallo stesso arsenico piuttosto che da qualche reazione causata dal metallo all’interno delle felci.
John Capinera, direttore del dipartimento di entomologia e nematologia dell’Università della Florida e coautore dello studio si sofferma sulle prospettive applicative di questa ricerca e riferisce che le cavallette non sono originarie dello stesso luogo dell’Asia orientale dal quale sono state prelevate le felci, ma sono comunque considerate l’insetto più adatto per questo studio poiché esse sono marcatamente polifaghe, infatti esse si nutrono ai danni di un ampio spettro di piante ospiti, quindi se si riesce ad identificare una sostanza che allontani le cavallette dalle piante essa è sicuramente un potente repellente anche per altri insetti.
Robert Boyd, professore di biologia all’università di Auburn, che ha recensito il lavoro per il giornale “The New Phytologist” prima che ne venisse accettata la pubblicazione e noto esperto dell’argomento sostiene che quanto è stato scoperto aiuta a confermare una delle molte ipotesi portate avanti per spiegare il motivo per cui alcune piante accumulino elevate quantità di metalli tossici; l’obbiettivo delle piante sarebbe quindi di tenere lontani tutti quegli organismi che si vogliano nutrire di loro.
Altre ipotesi suggeriscono invece che le piante possano immagazzinare metalli per difendersi dalla competizione di altre piante o per resistere alla siccità. Ulteriore possibilità è che questo fenomeno si verifichi accidentalmente, come conseguenza dell’assorbimento di altri composti chimici.
Boyd poi afferma:”il mio interesse per questo lavoro è finalizzato a capire alcune cose da un punto di vista accademico” ed aggiunge che “l’altra angolazione dalla quale si può guardare questo lavoro con interesse è, considerando che le felci che assorbono arsenico dal suolo sono originarie della Cina, per questo motivo la comprensione del motivo per il quale esse abbiano sviluppato la capacità di assorbire arsenico ed il suo significato ecologico possono essere comprese solo nel luogo di origine.
Fonte: Sezione “notizie” del sito dell’Università della Florida, 1 maggio 2007. Autore dell’articolo: Luca Federico Fianchini, 28 maggio 2007
