Le piante di agave come rimedio contro la siccità

L’umile cactus! Bravo dispensatore di tequila, fonte di tacos Nopales, e, a quanto pare, da oggi in avanti, anche un’assicurazione a vita contro la scarsità alimentare. L’ingrediente segreto di questa succulenta proposta è un processo di fotosintesi elegante e unico per specie vegetali come l’agave, i fichi d’india, i cactus, l’ananas, e le orchidee vaniglia, piante note per operare la fotosintesi CAM, o semplicemente CAM. 

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La fotosintesi delle piante CAM

Le piante che si basano sul processo  CAM richiedono meno acqua per sopravvivere – e gli scienziati sperano di poter imparare a progettare, attraverso l’ingegneria genetica piante non-CAM che abbiano le stesse qualità e virtù in merito al risparmio di acqua.

ClimateWire ha riportato la storia di questa interessante scoperta. La ri-creazione di un intero percorso metabolico in un impianto è lontano dall’essere un compito semplice. Una volta che gli scienziati abbiano capito la natura di tutti i geni connessi con questa funzione di base, così come il suo funzionamento, devono trovare un modo per aggiungere il materiale genetico nell’impianto di destinazione, o fare in modo che i geni e le proteine ​​esistenti all’interno dello stabilimento lavorino nel modo che loro preferiscono . In totale, questa indagine potrebbe riguardare circa 100 geni, i ricercatori hanno detto, anche se non si conosce ancora il numero esatto.

Xiaohan Yang, uno scienziato del personale attivo nella Divisione Biosciences presso il National Laboratory di Oak Ridge, è uno dei ricercatori che lavorano per capire come arrivare a fare in modo che la fotosintesi CAM possa essere applicata anche ad altri tipi di piante. Ha detto che l’interesse nelle piante CAM è cresciuto rapidamente negli ultimi anni, anni in cui la preoccupazione per gli effetti dei cambiamenti climatici e in particolare per la siccità è salita e più fondi dal governo federale sono arrivati nei paesi interessati, tra cui gli Stati Uniti.

Meno anidride carbonica + meno acqua = meno siccità

Che cos’è che rende la fotosintesi delle piante di agave e dei cactus così diversa da quella della altre specie vegetali esistenti sulla faccia della Terra? A differenza di gran parte delle piante che occupano il nostro suolo, in cui l’anidride carbonica penetra attraverso gli stomi presenti nelle loro foglie durante il giorno (queste piante sono note come piante C3 e C4), le piante CAM assorbono la maggior parte delle loro emissioni di CO2 durante la notte. Questo cambiamento di temporizzazione significa meno acqua che evapora fuori dalle foglie attraverso la naturale traspirazione. Infatti, le piante CAM richiedono tra un quinto e un terzo dell’acqua che le piante  C3 e C4 necessitano rispettivamente per vivere.

La sfida per i ricercatori come Xiaohan Yang è quella di trovare un modo per ottenere altre piante che sappiano ricreare questa forma di stoccaggio del carbonio nel corso delle ore notturne. Poiché il genoma di un certo numero di piante diverse dalle CAM è stato sequenziato negli ultimi due anni, i ricercatori stanno cominciando a sviluppare una migliore comprensione del processo e stanno acquisendo nuove informazioni su come funziona il percorso.

Fino al 18 per cento del paesaggio semi-arido del globo non è adatto all’agricoltura – e la siccità è un fenomeno che sta progressivamente diventando più comune e più prolungato. (Grazie, anche, al riscaldamento globale!). Se questa nuova ricerca si dimostrasse fruttuosa, gli impianti alimentari progettati per resistere alla siccità potrebbero ridurre la penuria alimentare in tutto il mondo.

Oh, e solo poco tempo fa una ricerca emergente ha appurato che piante sostanziosi come i cactus potrebbe essere il futuro dei biocarburanti, tra le altre cose. Non bisogna mai dare per scontato nulla di nuovo, quindi, neanche la magnifica agave, che molti nel corso della loro vita hanno magari maledetto a causa di una brutta sbornia a base di tequila.

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Via | grist

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