Cyanothece: E se le piante potessero autofertilizzarsi?

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Le piante possono autofertilizzarsi? Secondo alcuni ricercatori, il Cyanothece è in grado di fissare sulle piante l’azoto presente nell’aria.

La settimana scorsa abbiamo parlato dei rischi provocati dall’uso di fertilizzanti e diserbanti, soffermandoci su uno in particolare, il Glifosato, e sulla ricerca del Prof Blackmore che, grazie all’utilizzo di sofisticati robot, mira a un futuro a Chimica Zero. (Un futuro senza pesticidi è realizzabile?) Quest’oggi lasciamo per un attimo tutto il mondo della prototipazione e della robotica atta a sconfiggere l’uso di fertilizzanti e poniamoci una domanda: Le piante possono autofertilizzarsi? Questo quesito è ciò che ha spinto alcuni ricercatori dell’Università di Washington a focalizzarsi su un cianobatterio, il Cyanothece, in grado di fissare sulle piante l’azoto presente nell’aria.

Fertilizzazione & Azoto

La fertilizzazione, in maniera molto semplicistica, è un sistema di consegna dell’azoto alle piante, che esse usano per creare clorofilla per la fotosintesi. Con i fertilizzanti commerciali, però, meno del 40 per cento dell’azoto arriva effettivamente alla pianta.

Dopo che una pianta è stata concimata, il fertilizzante lavato via dalla pioggia defluisce lungo i corsi d’acqua, fiumi e laghi, rappresentando un pericolo per l’uomo e gli animali.

Per fortuna, c’è un’altra abbondante fonte di Azoto intorno a noi: L’atmosfera. Essa infatti è formata da circa il 78% di azoto. Purtroppo le piante non sono in grado di assorbirlo e trasformarlo in energia da sole. Ed è per questo che il loro lavoro va integrato con i fertilizzanti chimici.

Cyanothece

Il team di ricercatori dell’Università di Washington, capitanati dagli indiani Himadri Pakrasi e Maitrayee Bhattacharyya-Pakrasi, si è soffermata su questo cianobatterio in grado di fissare l’azoto sulle piante.

“I cianobatteri sono gli unici batteri che hanno un ritmo circadiano”, ha detto Pakrasi, paragonandoli all’essere umano. Questo batterio è capace di usare la fotosintesi durante il giorno, convertendo la luce solare nell’energia chimica che usano come combustibile e fissando l’azoto durante la notte, dopo aver rimosso la maggior parte dell’ossigeno creato durante la fotosintesi attraverso la respirazione.

Cyanothece al microscopio
Cyanothece al microscopio

Attraverso una serie di esperimenti, hanno inserito i geni del Cyanothece in un altro cianobatterio che non ha la naturale capacità di fissazione dell’azoto  per indurlo a tale processo, dando esiti positivi. “Il risultato è andato oltre le mie aspettative” rivela lo stesso Pakrasi, ammettendo che un futuro con piante autofecondanti può essere una realtà tutt’altro che fantascientifica.

I prossimi passi per il team saranno di approfondire ulteriormente i dettagli del processo, collaborare con altri scienziati tentando di emulare tale approccio di ingegneria cianobatterica anche alle piante vascolari e creare, infine,  di veri e propri impianti di fissazione dell’azoto.

“Se gli esperimenti avranno successo”, conclude Bhattacharyya-Pakrasi, “sarà un cambiamento significativo nell’agricoltura”.

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Fonti:

https://source.wustl.edu/2018/07/researchers-engineer-bacteria-that-create-fertilizer-out-of-thin-air/

https://modernfarmer.com/2018/07/one-step-closer-to-a-dream-of-breeding-a-self-fertilizing-plant/

https://tg24.sky.it/scienze/terra/2018/07/19/cyanothece-il-batterio-che-permette-alle-piante-di-autofertilizzarsi.html