Il caldo torrido del Parco Nazionale della Valle della Morte rappresenta una sfida formidabile per la maggior parte delle forme di vita. Le temperature salgono regolarmente oltre i 50 gradi Celsius, spingendo molte piante del deserto alla mera sopravvivenza. Eppure, la dolcezza dell’Arizona (Tidestromia oblongifolia) non solo sopravvive ma prospera in questo ambiente estremo, mostrando una serie di notevoli adattamenti che le permettono di prosperare dove gli altri vacillano.
Questo arbusto resistente ha un talento unico: esegue la fotosintesi in modo più efficiente a una torrida temperatura di 117 gradi Fahrenheit (47 gradi Celsius), la temperatura più alta conosciuta per il picco dell’attività fotosintetica tra qualsiasi pianta. La biologa vegetale Karine Prado della Michigan State University osserva: “Queste piante sembrano quasi aspettare solo il mese più caldo per crescere rapidamente”.
Per svelare i segreti dietro questa resilienza al calore, Prado e i suoi colleghi hanno coltivato piantine di T. oblongifolia da Furnace Creek nella Death Valley in due condizioni di temperatura: una moderata 89 gradi Fahrenheit (31 gradi Celsius) e una bollente 117 gradi Fahrenheit (47 gradi Celsius), imitando le tipiche temperature estive a Furnace Creek.
I risultati sono stati sorprendenti. Nel giro di soli due giorni di esposizione al caldo estremo, le piante avevano già aumentato il loro tasso di fotosintesi. Negli otto giorni successivi sono cresciuti di tre volte rispetto ai loro omologhi nelle condizioni più miti. Questo drammatico scatto di crescita sottolinea quanto questa pianta sia adattata in modo univoco a utilizzare il calore estremo a proprio vantaggio.
Sotto il microscopio, i ricercatori hanno scoperto un affascinante cambiamento fisiologico: la forma dei cloroplasti di T. oblongifolia – minuscole strutture responsabili della conversione della luce e dell’anidride carbonica in energia – si è trasformata radicalmente. Nella maggior parte delle piante, le alte temperature danneggiano questi cloroplasti a forma di disco, ma in questo arbusto del deserto sono rimasti intatti sotto il caldo estremo.
Sorprendentemente, un gruppo specifico di cellule fogliari specializzate nella conversione dell’anidride carbonica in zucchero ha mostrato un adattamento senza precedenti: i loro cloroplasti hanno assunto una forma a coppa. Una tale configurazione si osserva solitamente nelle alghe, rendendo questa pianta apparentemente unica tra le piante terrestri a trasformare i suoi cloroplasti in forme a disco e a coppa a seconda delle condizioni.
Prado ipotizza che questo cambiamento di forma unico potrebbe migliorare la capacità della pianta di intrappolare l’anidride carbonica in modo più efficace a temperature torride. Il team ha anche osservato altri meccanismi comuni di difesa dal calore impiegati dalle piante: restringimento di foglie e cellule, attivazione di geni di riparazione dei danni e modifica di un enzima essenziale per la fotosintesi.
Questa ricerca evidenzia che sopravvivere al caldo estremo non significa semplicemente modificare alcuni geni o proteine; richiede una complessa sinfonia di adattamenti che lavorino di concerto. Il dolce del miele dell’Arizona offre uno sguardo accattivante sulle strategie ingegnose che la vita impiega per vincere sfide ambientali apparentemente insormontabili.
