Un'illustrazione dell'effetto differenziale dell'anidride carbonica elevata sulla crescita delle piante. Credito:grafica creata da Hatem Rouached utilizzando befunky.com.
Mentre l'aumento dei livelli di anidride carbonica nell'atmosfera incoraggia la crescita delle piante, riduce anche il valore nutritivo delle piante, che può avere un impatto maggiore sulla nutrizione e sulla sicurezza alimentare in tutto il mondo. I ricercatori della Michigan State University hanno scoperto un nuovo modo in cui le piante si stanno adattando ai cambiamenti climatici:informazioni che possono essere utilizzate per aiutare le piante a crescere forti mantenendo allo stesso tempo il loro valore nutritivo.
Il fosforo è usato come fertilizzante ed è essenziale per la crescita delle piante, ma la riserva mondiale di fosforo è limitata.
"Non possiamo sintetizzare [fosforo] come possiamo fertilizzanti azotati", ha affermato Hatem Rouached, assistente professore presso il College of Agriculture and Natural Resources. "Dobbiamo sviluppare una migliore comprensione di come le piante regolano il fosforo per sopravvivere."
Rouached e il suo team hanno osservato che quando le piante venivano esposte a livelli elevati di anidride carbonica, i livelli di fosforo nei germogli e nelle foglie delle piante diminuivano.
"Volevamo sapere perché le piante non stavano assorbendo più fosforo", ha detto Rouached. "E per vedere se la diminuzione dei livelli di fosforo è un difetto o una risposta adattativa, e se c'era un modo per cambiarlo per garantire che le piante crescano e forniscano anche cibo nutriente."
Rouached e il suo team hanno scavato in profondità a livello subcellulare e hanno scoperto che le piante evitavano di sovraccaricare i loro cloroplasti con fosforo come risposta adattativa all'aumento dei livelli di anidride carbonica. I cloroplasti sono il luogo in cui avviene la fotosintesi, dove la clorofilla in presenza di luce solare produce cibo per la crescita di una pianta. Il fosforo è anche una parte essenziale della fotosintesi e della creazione di energia per le cellule.
"Quello che è stato veramente importante nella nostra scoperta è che quando proviamo a costringere la pianta a mettere molto fosforo nel cloroplasto, la pianta non è riuscita a crescere", ha detto Rouached. "Abbiamo scoperto che l'aumento dei livelli di acido fitico deve essere strettamente controllato nelle piante per consentire alle piante di crescere con anidride carbonica elevata".
I ricercatori hanno scoperto che dopo che i livelli di acido fitico superano una certa soglia, le piante non crescono.
"Questo documento è il primo a dimostrare che è urgente discutere di come possiamo proteggere la malnutrizione delle piante dall'aumento del biossido di carbonio in tutto il mondo", ha affermato Rouached.
La ricerca è stata pubblicata il 7 settembre su Current Biology . + Esplora ulteriormente
