In uno studio pubblicato sull’American Journal of Botany si è arrivati alla conclusione che i batteri presenti nel terreno fanno sì che i fiori siano più attrattivi per gli impollinatori. Fondamentale alla comprensione di quanto segue è avere ben chiaro il “concetto di interazione mutualista”. Si ha un’interazione mutualista quando due o più specie traggano beneficio l’una dall’altra.

Un esempio lampante di interazione mutualista è l’impollinazione. Gli insetti impollinatori traggono nutrimento dalle piante che a loro volta vengono impollinate, cosa essenziale per la riproduzione. Lo studio si è concentrato sulla Chamaecrista latistipula, una leguminosa della famiglia delle Fabaceae, che comprende fagioli e piselli.

Questo arbusto originario di paesi quali Brasile, Bolivia e Argentina, cresce in terreni poveri di sostanze nutritive. Nel suolo, però, sono presenti dei batteri che aumentano l’attrattiva delle piante per gli impollinatori mediante una relazione mutualistica. Come spiegato da Anselmo Nogueira, professore dell'Università Federale dell'ABC (UFABC), a San Paolo, in Brasile:

“Il rapporto mutualistico della Chamaecrista latistipula con i batteri azotofissatori aumenta l'apporto di questo nutriente alle sue radici in cambio dello zucchero di cui si nutrono”.

Inoltre la Chamaecrista latistipula ha anche una relazione mutualistica con specifici impollinatori:

“Il polline immagazzinato nelle antere dei suoi fiori viene rilasciato solo quando questi vengono fatti vibrare, principalmente quando vengono scossi dalle femmine di alcune specie di bombi del genere Bombus”.

Il lavoro svolto dagli esperti

Anselmo Nogueira è stato a capo di un esperimento condotto presso il Plant-Animal Interaction Laboratory. Questo esperimento, che faceva parte di un progetto più ampio volto ad esaminare come batteri, formiche e api contribuiscono all’evoluzione dei legumi, ha permesso di scoprire che i batteri rendono i fiori più attraenti per i bombi. Ciò accade soprattutto nel caso di terreni poveri di nutrienti.

È stato anche notato che i terreni ricchi di sostanze nutritive non comportano piante in salute e con fiori attraenti. Carolina Souza, tra gli autori dell’articolo, ha spiegato che:

“Poiché l'associazione con i batteri è molto dispendiosa per la pianta, abbiamo ipotizzato che in un terreno ricco di azoto, le piante avrebbero semplicemente preso l'azoto direttamente dal terreno, ma nei nostri esperimenti il terreno ricco di nutrienti non ha prodotto piante sane con fiori attraenti”.

I ricercatori hanno tenuto sotto osservazione 60 piante di Chamaecrista latistipula protette all’interno di una serra. L’osservazione è durata 16 mesi, sin dalla germogliazione dei semi. Metà delle piante è stata coltivata in un terreno sabbioso e avaro di sostanze nutritive. L’altra metà ha goduto di un terreno ricco di materia organica integrata con nitrato di potassio. È importante aggiungere che entrambi i terreni sono stati sterilizzati al fine di eliminare i microrganismi esistenti. Per evitare influenze batteriche esterne, anche i semi sono stati sterilizzati.

L’esperimento ha permesso di scoprire il ruolo dei batteri azotofissatori. Le piante cresciute nel terreno sabbioso con l’aggiunta di rizobi, che sono batteri azotofissatori, hanno avuto uno sviluppo migliore rispetto alle piante cresciute senza batteri ma in un terreno che abbondava di nutrienti. Come ha specificato il dottor Nogueira:

“Nel terreno sabbioso povero di azoto con batteri azotofissatori, le piante erano quasi due volte più alte e tre volte più grandi di quelle coltivate in un terreno ricco di azoto con materia organica e rizobi. Le piante dell’altro gruppo, invece, erano più piccole e meno sane”.

I ricercatori hanno analizzato i fiori. Nello specifico, si sono serviti di uno spettrofotometro di superficie per misurare il modo in cui la luce viene riflessa. Lo scopo era verificare i contrasti di colore percepiti dai bombi.

Differenze significative sono state osservate solo nelle piante del gruppo cresciuto nel terreno sabbioso con rizobi. Le antere erano caratterizzate da un pattern particolarmente attraente per i bombi. È noto che i bombi hanno una percezione diversa dello spettro dei colori rispetto agli umani ed è probabile che le caratteristiche uniche dei fiori abbiano costituito motivo di attrazione per gli insetti impollinatori. La ricercatrice Carolina Souza ha spiegato:

“Le antere contengono il polline e possono essere raggiunte solo da insetti in grado di farle vibrare, cosa che non può essere fatta da specie esotiche come l'ape europea Apis mellifera”.

I ricercatori hanno analizzato anche le radici delle piante scoprendo che quelle cresciute in un terreno sabbioso e con scarse sostanze nutritive avevano maggior noduli radicali. Questi noduli sono strutture simili a piccoli rigonfiamenti che si formano sulle radici, dove i batteri fissatori di azoto vivono in una relazione simbiotica con la pianta. I batteri aiutano la pianta a produrre gli aminoacidi necessari per la sua crescita, mentre la pianta fornisce ai batteri gli zuccheri per la loro energia e riproduzione.

Secondo lo studio, la relazione mutualistica tra piante e batteri fa sì che il polline abbia una qualità migliore in quanto, potenzialmente, aumenta il contenuto di aminoacidi e proteine, cosa che rende i fiori più attraenti per gli impollinatori. Come sottolinea Nogueira:

“La maggiore attrattiva dei fiori potrebbe essere associata a maggiori quantità di risorse di alta qualità, influenzate dall'elevato tasso di fissazione dell'azoto da parte delle radici”.