SCHEDA di DIVULGAZIONE: Spiccioli di filogenesi e genetica delle piante a partire dall'esperienza millennaria degli agricoltori

Periodicamente mi reco in campagna per realizzare dei lavori realmente più pesanti di quelli che faccio di solito, ma in quest'opera riprendo contatto con la vita in questo luogo. I miei antenati più o meno remoti venivano probabilmente dalla campagna e svolgevano quindi attività agricole; tutti veniamo dall'agricoltura perché l'agricoltore è il mestiere più vecchio del mondo.
Alcuni però ritengono che lavorare la terra sia un'attività umile. Forse anche per questo motivo molti contadini si spostano in città, ma contemporaneamente un sempre più grande numero di persone, si sposta verso le zone rurali a ridosso delle città, per godere in campagna di una vita meno stressante ed evitare di continuare a svolgere lavori realmente umilianti, perché fastidiosi per il nostro organismo, che li rifiuta facendoci stare male (orari di lavoro proibitivi, condizioni di forte impegno psico-fisico, lavoro in ambienti insalubri). In campagna una riscoperta creatività ci aiuta ad affrontare ogni problema in modo pratico ed efficace.

Quando vado a fare un giro in bicicletta lungo il canale che da Milano si dirige verso la periferia sud-ovest non è improbabile che lungo il mio percorso io veda anziani che lavorano nei loro orticelli, che costeggiano la strada in un breve tratto. A essi sicuramente piace fare questo lavoro, come forse facevano i loro padri nelle campagne di qualche piccolo centro rurale. Forse lì la loro casa non esiste più ed essi forse hanno l'occasione di ricollegarsi alle loro radici coltivando zucchine lungo il Naviglio Grande; intorno a Milano pare vi siano 180 ettari di 'orti urbani', dove in maggioranza vecchietti producono alimenti utili per arricchire la loro scarsa dieta, senza preoccuparsi che le loro zucchine crescano magari vicino ad un'autostrada molto trafficata.

Lavorando in campagna, qualunque attività si faccia, nell'ambiente vi sono segni della natura: il canto degli uccelli, il profumo dei fiori, l'odore del letame che arriva dagli allevamenti più, o meno vicini, il rumore delle macchine agricole.
In questo ambiente tutti i problemi, come una magia, divengono più facili da risolvere: è necessario solo utilizzare la nostra riscoperta creatività.
Per affrontare problemi collegati con la natura e sue espressioni nell'ambiente agrario è necessario tentare di comprendere come essa ragioni e perciò svelare anche alcuni suoi segreti.

Api, fiori

Il nostro viaggio inizia nelle periferie cittadine, dove anche vicino ad una discarica potremo trovare un ape che vola verso un fiore. L'ape è un commesso viaggiatore: si sposta di fiore in fiore per prelevare il nettare e si sporca del polline; poi passando al fiore successivo di una stessa specie lo impollina prelevando altro nettare e sporcandosi di altro polline; alcuni coleotteri effettuano involontariamente l'impollinazione mangiando i petali dei fiori.
Il fiore quindi si è evoluto interagendo con gli insetti (e gli insetti impollinatori interagendo con i fiori) in modo tale da indurli ad effettuare un'ottimale impollinazione, del tipo noto come 'impollinazione entomofila'). Altri fiori invece si servono del vento per essere impollinati (impollinazione anemofila), sono pertanto fiori più semplici, altrimenti il polline non riuscirebbe a raggiungere lo stigma (porzione superiore del/dei pistillo/i, parte centrale allungata del fiore).

La teoria dell'evoluzione delle specie e la sua importanza per comprendere gli equilibri naturali e le loro applicazioni alle attività agricole

Ciò che gli scienziati teorizzano nell'ambito dell'evoluzione degli organismi viventi necessita di essere compatibile con le teorie evoluzioniste ed più particolare con la Teoria dell'Evoluzione delle Specie di Charles Darwin. Quindi le caratteristiche delle piante in natura non sono casuali, ma di fatto, si differenziano per effetto dell'azione selettiva dell'ambiente dove si sono evolute ed in cui hanno agito differenti agenti climatici ed altri organismi, sia amici che antagonisti.

Se l'ambiente cambia sviluppando, per esempio, un clima differente, cambiano anche gli organismi che vivono in quel luogo ed altri spariscono. Quindi le caratteristiche delle piante che sopravvivono in un dato ambiente sono più, o meno adattative ad esso.
Se voi introducete in un certo ambiente naturale un dato organismo vegetale (es. una pianta), o animale (ad es. un insetto), questo non sempre riesce a sopravvivere nel nuovo ambiente, però a volte non trovando antagonisti e problemi di natura climatica riesce a portare avanti bene il suo ciclo ontogenetico (ossia il suo ciclo vitale) e se ne va in giro a cercare il cibo di cui necessita, come si verifica ad esempio nel caso arrivi in un determinato luogo un parassita che prima non esisteva. In questo caso l'unico modo sostenibile ed efficace di disfarsi di questo insetto è andare a cercare i suoi antagonisti nell'ambiente di origine e cercare di introdurli nel nuovo ambiente per ricreare l'equilibrio perso; ma non sempre tali antagonisti riescono a sopravvivere nel nuovo ambiente.
Per esempio vi sono tecnici agricoli che, prestando assistenza tecnica nel settore dell'agricoltura sostenibile, tentano di combattere la Cocciniglia di San Josè (Icerya, o Pericerya purchasi), avvalendosi nelle aziende frutticole del coccinellide antagonista Rodolia cardinalis, un predatore naturale, che però ha bisogno di essere re-introdotto ogni anno, poiché non è in grado di resistere in Italia al freddo invernale; in pratica questo insetto non ha caratterisitche adattative al clima italiano. Per questa ragione la Rodolia cardinalis deve essere allevata e reintrodotta ogni anno e per questo di solito ad essa vengono preferiti altri antagonisti.

Quindi possiamo concludere che le coltivazioni agricole non costituiscono un ambiente naturale e per questo è necessario fare in modo che le piante coltivate al loro interno siano costantemente in una condizione minima di disponibilità di acqua, elementi nutritivi e trattamenti fitosanitari, affinché i prodotti arrivino integri a maturazione e quindi siano ben valutati in fase di commercializzazione.
Se ciò non si verifica le piante dotate di caratteristiche meno adattative all'ambiente di coltivazione cominciano a soffrire ed i primi che approfittano di questa situazione avversa sono i loro parassiti.
Per questo vi sono due opposte direzioni utili per intervenire e portare a termine il ciclo colturale senza pregiudicare la possibilità di avere un prodotto di buona qualità:
  • Utilizzare i prodotti fitosanitari ogni qual volta sia necessario, oppure, all'opposto
  • Tentare di ristabilire gli equilibri ecologici perduti riducendo, o eliminando l'utilizzo di prodotti fitosanitari e avvantaggiandosi di misure che favoriscano lo sviluppo di popolazioni di nemici naturali dei parassiti delle nostre colture. Tutto ciò si può pensare come il prodotto di un 'Ecologismo scientifico' ed è il compito principale di quegli agricoltori che puntino a realizzare una produzione agricola sostenibile, come ad esempio quella che si ha in agricoltura biologica.

Semi, classificazione delle piante, frutti ed alcuni elementi sull'evoluzione delle varietà di piante alimentari

I frutti sono suddivisi in gruppi molto differenti - non tutti sono denominati in modo corretto quando si parla di frutti, in realtà si dovrebbe parlare di frutti solo quando essi derivano dallo sviluppo dei tessuti dell'ovario del fiore, gli altri sono invece denominati falsi frutti.
Tra i frutti si hanno ulteriori suddivisioni tra cui ad esempio: pomi, drupe, bacche, esperidi, acheni, ciascuno con sue caratteristiche, spesso ricollegabili a quelle del fiore da cui si sono sviluppati.
Tutti i frutti delle piante denominate 'Angiosperme' contengono semi 'nascosti', mentre l'altro gruppo il cui nome è 'Gimnosperme' (tra cui vi sono ad esempio le conifere, come il pino e l'abete) ha semi nudi; entrambe sono spermatofite, cioè piante dotate di semi. Le caratteristiche di questi due gruppi sono ben descritte dalla radice greca dei relativi nomi. Invece (ad esempio) la felce non ha semi, ma spore e per questo non sono comprese nelle spermatofite.
Tornando alla evoluzione, in questo caso dei semi, può sembrare non molto semplice cercare di capire perché alcune drupacee (piante il cui frutto è denominato drupa), in particolare il pesco, abbiano all'interno del loro nocciolo un seme tossico, essendo ricco di amigdalina; l'amigdalina è un glucoside ciano-genetico, ossia che produce cianuro a contatto con l'acqua e verosimilmente come potrebbe accadere all'interno del sistema digerente di un animale.
Sempre tossico è il tasso (Taxus baccata), il cui arillo (frutto che esteriormente sembra un candito), contiene un osso e dentro di esso un seme così velenoso che qualcuno chiama questa pianta 'l'Albero della morte'. Il tasso è una conifera molto frequente nel giardino all'italiana', come ad esempio la Villa Lante di Bagnaia (VT).
In genere le piante sviluppano sostanze velenose nei loro tessuti, od organi (es. radice di cassava, o manioca, Manihot esculenta) se hanno la necessità di proteggerli da animali predatori che possano mangiarli.
La radice della Cassava diviene commestibile dopo varie ore di ebollizione.

Non tutte i semi hanno la capacità di sviluppare piante in tempi molto brevi, infatti esistono alcuni meccanismi che impediscono ciò ed in tal caso la ragione più frequente è di permettere che le piante si sviluppino in un clima ed in un luogo adatto per la loro crescita, differente da pianta a pianta.
Altri semi son circondati da un guscio esterno, più o meno duro ed è necessario che esso si rompa perché possano germinare; ciò può verificarsi per mezzo del processo di 'scarificazione', che consiste nell'asportazione del guscio protettivo per azione chimica, che si realizza frequentemente nel sistema digestivo di animali, che si nutrano degli stessi semi, ad esempio mangiando frutta.
Per questo motivo è anche essenziale che i frutti siano saporiti, in modo tale che gli animali li ingeriscano con tutti i loro semi.
Quindi una pianta che sia in grado, per sue caratteristiche di avvantaggiarsi di questi meccanismi gode di un vantaggio che le permette di sopravvivere in condizioni avverse; infatti è utile notare anche che ogni pianta prima di morire tenta di riprodursi producendo semi, a costo di ridurre la lunghezza del suo ciclo ontogenetico (ciclo di vita).

Cenni sulla selezione delle piante agrarie operata dall'uomo ed il suo rapporto con il processo di evoluzione delle piante in natura – la clonazione delle piante e degli animali

Alcune piante sono riuscite a sopravvivere solo perché l'uomo ha valorizzato le loro proprietà alimentari, scegliendo durante vari secoli quelle che soddisfacevano le sue necessità e riproducendole in ambiente artificiale come quello del campo agricolo.
Quando mangiamo antiche varietà di mele ci nutriamo di qualcosa che è stato selezionato durante vari anni a partire da varietà selvatiche, che possiamo trovare ancora facendo una passeggiata tra i boschi, ma frequentemente questi frutti selvatici hanno un sapore non molto gradevole essendo ricchi di tannino.
Probabilmente i nostri antenati utilizzavano anche questi frutti a fini alimentari, ma con il tempo hanno incominciato a selezionare alcune piante dai frutti saporiti ed a riprodurle per talea. Sebbene non lo sapessero, ciò che essi facevano era clonare piante, ovvero creare piante non solo uguali esteriormente, ma anche nel loro patrimonio genetico. Lo stesso poteva accadere in natura quando una pianta si inclinava sotto l'azione del vento ed una porzione di ramo s'interrava sviluppando delle radici (='Propaggine').
Quindi le varietà di melo più conosciute sono comunque tutte piante clonate a costituire delle popolazioni di piante uguali tra loro denominate cultivar (='cultivated varieties' e cioè varietà coltivate) (p.e. 'Golden Delicious, Red Delicoius, Granny Smith, Imperatore-morgenduft', 'Fuji'). Esse più modernamente vengono innestate su dei 'portainnesti', che meglio si adattano alle caratteristiche del suolo e che per questo aiutano le cultivar a superare le difficoltà di un ambiente avverso.
Al contrario la clonazione di animali è un processo molto più complesso nonostante ciò che si realizza è sotto l'aspetto genetico, non molto differente da una talea ed inoltre finora non si riesce a capire se vi potrà in futuro esservi un interesse economico e sociale nell'applicare questa complessa tecnica alla riproduzione degli animali.

Una cultivar di albero da frutta, a meno di riproduzione sessuata per mezzo di semente, o mutazioni spontanea di una sua gemma e successiva clonazione della porzione mutata, produce piante tutte uguali; per questo motivo una tal pianta non sempre riesce a sopravvivere se coltivata in ambienti differenti, perché la sua capacità di adattamento è molto ridotta. Inoltre a poco a poco la stessa cultivar diviene sensibile alle modificazioni che abbiano luogo nell'ambiente in cui si è evoluta, come a volte si verifica, ad esempio, nel caso in cui arrivi un nuovo parassita da un altro luogo. Al contrario le piante che si sviluppino dal seme, in maniera analoga a ciò che si verifica in natura, hanno, per effetto del processo sessuale, geni differenti dalla pianta madre e per questo anche una diversa (a volte migliore) attitudine a sopravvivere in un ambiente avverso.

Ciò che abbiamo verificato è che la selezione realizzata dall'uomo ha permesso a piante, anche eventualmente non adatte a sopravvivere in un ambiente naturale, a riuscirvi se coltivate in una coltivazione, dove sia disponibile acqua, fertilizzanti ed in epoca più recente prodotti fitosanitari, tutti necessari perché una pianta, sebbene a volte debole, riesca a sopravvivere ed a produrre alimenti. Per questa ragione vi sono varietà coltivate di piante da frutto (ed anche di ortaggi) che, pur essendo appezzate, non possono essere più coltivate a causa del fatto che sono molto attaccate da parassiti.

Conclusioni:

In questo breve saggio ci siamo forse potuti rendere conto del fatto che la genetica delle piante è nata con l'agricoltura ed il primo agronomo genetista è stato il contadino, che durante vari secoli, sebbene non conoscesse i principi scientifici che si nascondevano dietro ciò che egli faceva, ha selezionato frutti sempre più saporiti ed abbondanti che ci hanno permesso di disporre di un ampio numero di alimenti vegetali per la nostra alimentazione.
Lo studio delle radici di questo genere di tematiche scientifiche e tecniche ha però determinato che le loro applicazioni alle attività agricole siano divenute sempre più complesse da aver bisogno di essere studiate nelle università, dalle quale arriva oggi al contadino il supporto tecnico necessario per definire opzioni tecnico-operative molto più complesse, come quelle che richiede la moderna agricoltura.

Questo articolo è disponibile anche in spagnolo, a sua volta dotato di una versione podcast (in spagnolo) scaricabile ed ascoltabile su Hi-pods,autoradio MP3, PC, ecc. .
Podcast: File n.°1 e File n.°2

Fonte/i: -

Autore dell'articolo: Luca Federico Fianchini, 30 giugno 2009



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