I bombi fanno fiorire le piante più velocemente
Quando il polline scarseggia, i bombi danneggiano le foglie delle piante in fiore per farle fiorire più rapidamente. Lo ha dimostrato un team di ricerca dell'ETH guidato da Consuelo De Moraes e Mark Mescher.
Questa primavera è arrivata prima che mai. Molte piante erano già in piena fioritura a metà aprile, circa tre o quattro settimane prima del normale. Tali anomalie si verificano sempre più spesso a causa del cambiamento climatico e l'incertezza che ne deriva minaccia di interrompere il coordinamento stagionale tra le piante e i loro insetti impollinatori.
Ora, però, un team di ricerca guidato dai professori dell'ETH Consuelo De Moraes e Mark Mescher ha scoperto un comportamento peculiare dei bombi che migliora la tempistica tra i raccoglitori di polline e le piante che impollinano.
In uno studio appena pubblicato sulla rivista "Science", i ricercatori dimostrano che i bombi lavoratori pizzicano con l'apparato boccale le foglie delle piante senza fiori. Il danno che ne deriva stimola le piante a produrre nuovi fiori, che sbocciano prima rispetto a quelli delle piante che non hanno ricevuto questa "spinta" dai bombi.
"Lavori precedenti hanno dimostrato che diversi tipi di stress possono indurre le piante a fiorire. Ma il fatto che il danno causato dai bombi acceleri la produzione di fiori era inaspettato", afferma Mescher.
Il problema del passaggio dei bombi
I ricercatori hanno notato per la prima volta questo comportamento durante altri esperimenti con bombi e piante. Uno dei primi autori dello studio, Foteini Pashalidou, ha osservato gli insetti mordere le piante di prova non in fiore nella serra. Questo comportamento è stato osservato anche da altri scienziati. Tuttavia, mancavano indagini più dettagliate.
I ricercatori dell'ETH hanno poi condotto diverse prove in laboratorio e sul campo con colonie di bombi (Bombus terrestris) da allevamento e su un gran numero di piante.
Sulla base di esperimenti di laboratorio con piante di pomodoro e senape, i ricercatori sono riusciti a dimostrare che la tendenza dei bombi a danneggiare le foglie dipende fortemente dalla quantità di polline disponibile. Se la decisione degli impollinatori è scarsa o nulla, essi danneggiano le foglie dei loro potenziali fornitori di cibo con maggiore frequenza e gravità rispetto a quando il polline è sufficiente.
I ricercatori hanno anche scoperto che i danni alle foglie delle piante in esame hanno avuto un forte impatto sul periodo di fioritura. Le piante di pomodoro esposte ai danni dei bombi sono fiorite fino a 30 giorni prima rispetto a quelle non danneggiate. Il periodo di fioritura delle piante di senape è stato spostato in avanti di due settimane.
"Il danno causato dagli impollinatori ha avuto un effetto drammatico sul fiore. Questo non è ancora stato descritto scientificamente", afferma De Moraes. Dipende anche dallo stadio di sviluppo della pianta quando viene morsa. "Questo influenza anche la misura in cui la fioritura viene accelerata". I ricercatori intendono approfondire questa relazione.
Gli scienziati hanno anche provato a indurre manualmente i modelli di danno dei bombi per vedere se potevano riprodurre l'effetto sul tempo di fioritura. Tuttavia, sebbene entrambe le specie vegetali siano fiorite leggermente prima dopo questo intervento, l'effetto non è stato così forte come quello causato dai bombi. De Moraes sospetta quindi che possa essere coinvolto un segnale chimico all'interno della pianta. "Oppure non siamo riusciti a imitare il danno fogliare in modo sufficientemente accurato", afferma.
Fenomeno osservato anche sul campo
Il team di ricerca dell'ETH ha anche potuto osservare il comportamento dei bombi in condizioni più naturali. Sotto la guida della dottoranda Harriet Lambert, i ricercatori hanno condotto esperimenti di follow-up sui tetti di due edifici dell'ETH di Zurigo. In questi esperimenti, i ricercatori hanno anche osservato che i bombi affamati con un rifornimento insufficiente di polline danneggiavano spesso le foglie delle piante non in fiore. Tuttavia, gli insetti hanno ridotto costantemente il loro comportamento quando i ricercatori hanno deciso di fornire loro più fiori.
Inoltre, non sono stati solo i bombi da riproduzione delle colonie sperimentali a masticare le foglie delle piante. Anche almeno due specie di bombi selvatici hanno danneggiato le foglie delle piante nelle parcelle sperimentali. Tuttavia, altri impollinatori strettamente correlati, come le api mellifere, non hanno mostrato questo comportamento. Le api sembravano ignorare le piante non in fiore, anche se visitavano spesso le aree vicine con piante in fiore.
L'equilibrio consolidato minaccia di rovesciarsi
"I bombi potrebbero aver sviluppato un modo efficace per alleviare la carenza localizzata di polline", afferma De Moraes, "e in natura ci sono altri impollinatori che potrebbero beneficiare degli sforzi dei bombi".
Tuttavia, resta da vedere se questo comportamento sarà sufficiente per superare le sfide del cambiamento climatico. Insetti e piante da fiore condividono una lunga storia evolutiva che ha prodotto un delicato equilibrio tra tempo di fioritura e sviluppo degli impollinatori.
Il riscaldamento globale e altri cambiamenti ambientali causati dall'uomo potrebbero sconvolgere i tempi di queste e altre interazioni ecologicamente importanti tra gli organismi. Questi rapidi cambiamenti ambientali potrebbero portare a uno sviluppo sempre più asincrono di insetti e piante. "Entrambe le parti hanno da perdere", afferma Mescher.
Letteratura di riferimento
Paschalidou FG, Lambert H, Peybernes T, Mescher MC, De Moraes CM. I bombi danneggiano le foglie delle piante e accelerano la produzione di fiori quando il polline è scarso. Science, pubblicato online il 21 maggio 2020. DOI: pagina esterna10.1126/science.aay0496