Sempre più fiori che si autoimpollinano: diverse specie a rischio

Molte piante di fiori che si autoimpollinano o trasferiscono il polline tra i propri fiori per la generazione e la propagazione dei semi, sino  ad oggi hanno fatto affidamento su impollinatori come farfalle e api per riprodursi.

In mezzo al declino segnalato in molte popolazioni di impollinatori, un nuovo studio sull’evoluzione del sistema di accoppiamento di una specie di fiore ha rivelato i fiori che si autoimpollinano potrebbero mettere a rischio di sopravvivenza gli insetti di cui si sono sempre serviti.

Fiori che si autoimpollinano: ecco quali sono i rischi

Secondo Samson Acoca-Pidolle, che ha guidato lo studio pubblicato sulla rivista New Phytologist, l’evoluzione riproduttiva dei fiori che si autoimpollinano potrebbe essere collegata a cambiamenti ambientali come la distruzione dell’habitat e la rapida diminuzione della biodiversità degli impollinatori classici.

Confrontando i semi delle viole del pensiero raccolte decenni fa in Francia con i moderni discendenti delle piante, Acoca-Pidolle e i suoi colleghi hanno scoperto che i fiori di oggi sono più piccoli e producono meno nettare a causa della maggiore autoimpollinazione, che ha un impatto diretto sul comportamento degli impollinatori. Secondo lo studio, le viole del passato si sono autoimpollinate meno e hanno attratto molti più impollinatori rispetto a quelle attuali.

“Sembra che siano solo i tratti coinvolti nell’interazione pianta-impollinatore ad evolversi”, ha affermato Acoca-Pidolle, ricercatore dottorando presso l’Università di Montpellier. I cambiamenti dei fiori che si autoimpollinano potrebbero limitare la capacità delle piante di adattarsi ai futuri cambiamenti ambientali e avere implicazioni per “tutta la biodiversità floreale” , diminuendo potenzialmente la variazione genetica, delle specie e dell’ecosistema delle piante da fiore.

“Quello che potrebbe aumentare il declino degli impollinatori e causare un circolo vizioso di feedback”, ha detto il coautore dello studio Pierre-Olivier Cheptou. Se i fiori che si autoimpollinano producono meno nettare, ci sarà meno cibo a disposizione degli impollinatori, il che a sua volta accelererà la velocità con cui il numero degli animali diminuirà.

“Il messaggio principale è che stiamo attualmente assistendo alla disgregazione evolutiva degli impollinatori delle piante in natura”, ha affermato Cheptou, ecologista evoluzionista presso il Centro nazionale francese per la ricerca scientifica e Professore all’Università di Montpellier.

Utilizzando un metodo chiamato “ecologia della resurrezione” per condurre la ricerca, il team di studio ha fatto germinare i semi di quattro popolazioni di viole del pensiero selvatiche, scientificamente note come Viola arvensis, raccolte negli anni ’90 e all’inizio degli anni 2000 nella regione di Parigi.

Alcuni propaguli, o parti di una pianta che possono essere utilizzate per far crescere una nuova pianta, possono rimanere nella fase di seme per un “tempo molto lungo“, ha spiegato Acoca-Pidolle. Vivono, ma con un tasso metabolico molto basso. “È come un lungo pisolino”, ha detto.

Nel 2021, il team di ricercatori ha raccolto le viole del pensiero dal punto esatto in cui i semi ancestrali sono stati raccolti 20-30 anni prima. Gli scienziati hanno poi condotto un’analisi genetica della popolazione che ha esaminato i tassi di autoimpollinazione e i cambiamenti nell’eterozigosi, o variabilità genetica, nonché i cambiamenti nei tratti floreali associati all’attrazione degli impollinatori.

In un campione di 4.000 piante, i tassi di fiori che si autoimpollinano hanno vadiato da circa il 50% per i fiori raccolti due o tre decenni prima a circa l’80% per i loro discendenti naturali, hanno scoperto gli autori. Nel frattempo, la superficie dei fiori “resuscitati” è risultata più grande del 10%, ha prodotto il 20% in più di nettare ed è stata frequentata da più bombi rispetto alle loro controparti di fiori che si autoimpollinano.

Un aumento di specie di piante di fiori che si autoimpollinano non è sempre una cosa negativa, ha affermato Gretchen LeBuhn, Professoressa di biologia alla San Francisco State University che ha studiato le interazioni tra impollinatori e piante.

“Il modo di autoimpollinarsi è una sorta di strategia di trattenimento“, ha detto LeBuhn, che non ha partecipato allo studio. Sebbene il crescente selfing porti spesso a un declino della variazione genetica in una specie, oltre a molte altre conseguenze negative, i fiori che si autoimpollinano possono anche salvaguardarla, ha aggiunto: “Come una polizza assicurativa.

Il declino della variazione genetica all’interno di una popolazione vegetale è importante perché quelli con un serbatoio di variazione genetica possono rispondere meglio ai principali cambiamenti ambientali, riducendo di fatto il rischio di estinzione .

“Se le piante potessero persistere nel tempo e le popolazioni di impollinatori aumentassero nuovamente, si direbbe che questo è un meccanismo per la conservazione delle specie”, ha spiegato la studiosa a proposito dei vantaggi che possono portare i fiori che si autoimpollinano.

Non è chiaro, tuttavia, se questo cambiamento evolutivo possa essere invertito, anche se la nuova ricerca suggerisce che ci si aspetta un esaurimento della diversità genetica di una popolazione vegetale a termine, secondo Acoca-Pidolle.

“Alcuni scienziati ritengono che possa esserci un punto critico oltre il quale una pianta non può tornare indietro“, ha osservato, aggiungendo che la transizione evolutiva è classicamente considerata ” irreversibile “. Investigare se queste viole del pensiero selvatiche abbiano la capacità di riprendersi dagli impatti dell’auto-selfing è la prossima grande domanda, ha detto Acoca-Pidolle.

Nel frattempo, è importante riconoscere che gli autori non dispongono realmente dei dati su ciò che è accaduto agli impollinatori 20-30 anni fa, ha affermato LeBuhn. “L’unica cosa che non possono documentare è l’entità della differenza tra gli impollinatori in questi siti in quel periodo e adesso”, ha detto – che deriva da lacune nel monitoraggio storico diffuso degli impollinatori.

“Lo studio è una dimostrazione davvero importante degli stretti legami tra le comunità di piante e impollinatori“, ha affermato LeBuhn. “Penso che il prossimo passo nella ricerca sia capire quali sono le implicazioni per gli impollinatori”.

Altri studi recenti sui fiori che si autoimpollinano hanno rivelato che il declino delle popolazioni di impollinatori, conseguenza di attività umane dannose, minaccia il futuro delle colture alimentari e la sopravvivenza delle numerose specie che dipendono da esse.

Secondo Acoca-Pidolle, il crescente numero di ricerche rafforza la necessità di misure urgenti di conservazione – come lo sviluppo e la protezione di habitat ricchi di fiori che fungono da risorse floreali e di nidificazione – per aiutare a contrastare il declino globale degli impollinatori.

“Il nostro impatto non sta solo uccidendo alcune singole piante, le stiamo mettendo su un percorso evolutivo che potrebbe essere dannoso per loro”, ha detto Acoca-Pidolle: “E anche dopo la nostra scomparsa, per molto tempo, lasceremo un’impronta su questa traiettoria evolutiva di molte specie, sulla biodiversità del pianeta”.