Un nuovo studio, condotto da ricercatori dell'Università di Sheffield in collaborazione con l'Università di Manchester, fornisce la prima prova che le piantine di orchidee allo stadio iniziale germinano e prosperano vicino alle piante adulte grazie a una sorta di allevamento parentale che utilizza reti fungine sotterranee.

Gli scienziati hanno studiato l'idea che le reti fungine, note come reti micorriziche, agiscono come un percorso diretto per le piante di orchidee consolidate per condividere gli zuccheri prodotti di recente con le piantine in via di sviluppo.

La professoressa Katie Field, coautrice dello studio e professoressa di processi pianta-suolo presso la School of Biosciences dell'Università di Sheffield, ha dichiarato:"I nostri risultati supportano l'idea che alcune orchidee si impegnano in una forma di 'cura genitoriale' con le loro piantine.

"Fornendo alle piantine allo stadio iniziale nutrienti essenziali attraverso connessioni fungine condivise, le orchidee madri danno alle piantine un vantaggio rispetto alle piante vicine che competono per le stesse risorse.

"Questa scoperta è entusiasmante perché il motivo per cui queste orchidee si trovano spesso in gruppi, nonostante i loro semi siano dispersi dal vento, è stato un enigma per centinaia di anni."

Lo studio si è concentrato sull'orchidea maculata comune e sul suo partner fungino, il Ceratobasidium cornigerum. I ricercatori hanno creato un sistema in cui le orchidee verdi mature erano collegate allo sviluppo di piantine prive di clorofilla attraverso una rete fungina coltivata sull'agar.

Le piante mature sono state quindi esposte a una forma speciale di anidride carbonica che poteva essere monitorata all'interno del sistema.

Ecco come funzionava:

• Le piante di orchidee verdi erano collegate allo sviluppo delle piantine attraverso la rete fungina.
• Le piante verdi sono state quindi esposte a una forma speciale di anidride carbonica che poteva essere monitorata all'interno del sistema.
• Dopo un periodo di tempo, i ricercatori hanno analizzato sia le piantine che la rete fungina per vedere dove andava a finire il carbonio marcato.

I risultati erano chiari, le piantine accumulavano il carbonio marcato, indicando che venivano supportate dalle piante adulte. Monitorando il movimento del carbonio, lo studio ha dimostrato che le orchidee mature condividevano effettivamente gli zuccheri recentemente prodotti con le piantine attraverso la rete fungina.

Sir David Read, professore emerito di scienze vegetali presso l'Università di Sheffield e autore principale dello studio, ha dichiarato:"Mentre i semi della maggior parte delle piante, ad esempio i legumi (piselli, fagioli) e le erbe (riso, mais, grano) sono completamente forniti di riserve di cibo dalle loro piante madri, i cosiddetti semi di polvere delle orchidee ricevono riserve insufficienti dai genitori per svilupparsi da soli.

"Vengono invece prodotti a milioni da ogni singola pianta madre di orchidea da cui vengono dispersi, dal vento, nell'ambiente circostante. Persino Charles Darwin rimase perplesso da questa strategia, suggerendo che mentre dovrebbe consentire ai semi di una singola pianta di orchidea essere così ampiamente distribuito da poter colonizzare nel giro di pochi anni il mondo intero. Egli osservò che il loro fallimento "non poteva essere compreso in questo momento".

"Ciò che ora viene rivelato è che lo sviluppo sotterraneo di questi semi essenzialmente privi di riserve può essere supportato da zuccheri prodotti fotosinteticamente che vengono trasportati a loro dalle piante mature che crescono in superficie attraverso un micelio condiviso di funghi simbiotici."

Risultati dello studio, pubblicati su New Phytologist , mostrano che la quantità di carbonio trasferito sembrava dipendere dall’ambiente. Quando il fungo aveva accesso a una fonte di cibo più ricca (agar di farina d’avena), veniva trasferito alla piantina meno carbonio. Ciò suggerisce che la forza della domanda da parte delle piantine può influenzare il flusso di nutrienti attraverso la rete.

Questa ricerca ha importanti implicazioni per comprendere l’ecologia delle orchidee e gli sforzi di conservazione. Riconoscendo l'importanza delle connessioni fungine, gli scienziati possono sviluppare strategie migliori per proteggere queste piante uniche e spesso minacciate.

I prossimi passi consistono nello ricercare questa teoria nell'habitat naturale in cui si trovano le orchidee e nel verificare se ciò si applica ad altre specie.