Un team guidato da scienziati dello Smithsonian a Panama ha svelato una chiave per comprendere la diversità degli alberi tropicali studiando come i funghi interagiscono con i semi che rimangono nel terreno. Nonostante un buffet di specie disponibili tra cui scegliere, funghi e semi tropicali sono schizzinosi nell'associarsi tra loro. I primi accoppiamenti con un particolare fungo possono influenzare se un seme sopravvive e possono anche aiutare a spiegare come le foreste tropicali rimangano così diverse.

"A seconda della specie del seme con cui si accoppia, un fungo potrebbe uccidere il seme, ostacolare il suo sviluppo o, anzi, favorire la sua germinazione, " disse Carolina Sarmiento, Membro dello Smithsonian Tropical Research Institute e autore principale del nuovo studio, pubblicato in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze . Questi risultati specie-specifici sono sorprendenti perché molti dei funghi isolati nello studio possono colonizzare varie specie di piante, ciascuno con le proprie difese chimiche e fisiche del seme. "Non sappiamo ancora perché i funghi si comportano in modo diverso a seconda delle specie di semi che infettano, ma queste risposte sono cruciali per comprendere la loro sopravvivenza e crescita nelle foreste tropicali".

Per demistificare il modo in cui i funghi interagiscono con i semi tropicali, Sarmiento e i suoi colleghi hanno seppellito migliaia di semi di nove specie di alberi autoctoni in una varietà di appezzamenti forestali sull'isola di Barro Colorado a Panama. Hanno dissotterrato i semi dopo periodi sotterranei che vanno da un mese a un anno. Dopo aver sterilizzato le superfici esterne, tagliano i semi a metà. Hanno messo una metà in un tubo di coltura per isolare eventuali funghi che avrebbero potuto invadere il tessuto del seme e hanno elaborato l'altra metà per vedere se il minuscolo embrione della pianta era ancora vivo.

Il team ha elaborato più di 8, 300 semi e isolato 1, 460 funghi, identificando più di 200 ceppi fungini distinti. Ognuna delle nove specie di piante ha attratto una distinta comunità di funghi, nonostante i diversi tempi sottoterra, diversi tipi di terreno, e persino diversi dintorni della foresta. L'effetto filtrante delle specie vegetali, anche come seme, sui tipi di funghi che attrae fornisce importanti spunti sul mistero sfuggente di come persista la diversità della foresta tropicale.

Ai tropici, numerose specie crescono nelle immediate vicinanze, ma ogni singola specie è ampiamente diffusa e localmente rara. Gli scienziati ipotizzano che questo modello di diversità potrebbe essere mantenuto da agenti patogeni specializzati, parassiti o predatori di una specie ospite, che rendono il vicinato locale ostile a più della sua stessa specie favorendo la crescita di specie non imparentate.

"Man mano che la densità degli individui di una singola specie aumenta, le malattie hanno maggiori probabilità di diffondersi da un individuo all'altro, " ha spiegato l'autore senior A. Elizabeth Arnold, professore all'Università dell'Arizona. "La maggior parte del lavoro in questo settore si è concentrato su piantine e alberelli di alberi tropicali, ma ciò che accade ai semi è meno noto."

Seguendo i loro risultati, i ricercatori hanno inoculato semi freschi di sette specie di studio con ceppi fungini isolati durante l'esperimento di sepoltura. Hanno germinato i nuovi semi in una serra, e ha confermato che i funghi hanno influenzato la mortalità e la germinazione dei semi in modo specifico per specie.

"Un risultato affascinante è stato che se un fungo ha avuto un effetto patogeno su una specie di pianta, era probabile che avesse l'effetto opposto su un altro, " ha detto il coautore Paul-Camilo Zalamea, un borsista postdottorato dello Smithsonian.

L'investigatore del progetto James Dalling, professore all'Università dell'Illinois, Urbana-Champaign, disse, "Influendo positivamente su alcune specie e impedendo ad altre di rigenerarsi, i funghi possono essere gli arbitri ultimi della lotta per l'esistenza nelle foreste tropicali".