Le piante e gli animali che le mangiano si sono evoluti insieme in modi affascinanti, creando un'interazione dinamica di strategie di sopravvivenza. Molte piante hanno sviluppato difese fisiche e chimiche per respingere gli erbivori. Una strategia ben nota nelle piante da fiore è produrre nettare per attirare le "formiche guardie del corpo". Ricerche recenti esplorano l'evoluzione di questa stessa strategia di difesa nelle felci.
Jacob Suissa, professore assistente presso l'Università del Tennessee Knoxville, ha condotto lo studio in collaborazione con Fay-Wei Li, esperto di felci del Boyce Thompson Institute, e Corrie Moreau, esperto di formiche della Cornell University.
Lo studio, recentemente pubblicato su Nature Communications , hanno rivelato che le felci e le piante da fiore hanno evoluto in modo indipendente i nettari, strutture specializzate che secernono ricompense zuccherine per attirare le guardie del corpo delle formiche, più o meno nello stesso periodo del periodo Cretaceo. Questa scoperta è significativa in quanto suggerisce che dinamiche evolutive simili hanno modellato lo sviluppo del mutualismo formica-pianta attraverso questi due lignaggi divergenti, separati da più di 400 milioni di anni.
"La nostra ricerca evidenzia un affascinante esempio di evoluzione convergente, in cui felci e piante da fiore hanno sviluppato in modo indipendente strategie simili per difendersi dalla predazione reclutando difensori delle formiche con nettari", ha affermato Suissa.
Integrando dati filogenetici e analisi comparative, il gruppo di ricerca ha scoperto che i nettari hanno avuto origine contemporaneamente nelle felci e nelle angiosperme, ma le felci hanno subito un ritardo significativo nella diversificazione rispetto alle loro controparti delle piante da fiore. Lo studio ha anche rivelato che le felci probabilmente reclutavano i difensori delle formiche in un secondo momento, sfruttando le relazioni preesistenti tra formiche e angiosperme mentre passavano dal suolo della foresta alla chioma della foresta.
"La storia evolutiva delle felci nettarie non solo dimostra le complesse relazioni tra piante e insetti - relazioni che erano state precedentemente sottovalutate - ma sottolinea anche la capacità delle felci di adattarsi alle sfide ecologiche", ha spiegato Suissa.
La ricerca offre nuove intuizioni sulle dinamiche evolutive che modellano le interazioni pianta-animale. Comprendendo come le felci e le piante da fiore hanno sviluppato in modo indipendente meccanismi di difesa simili, gli scienziati possono apprezzare meglio i principi sottostanti che governano la biodiversità e la funzione dell'ecosistema. Questo studio apre nuove strade per esplorare la storia evolutiva di altri tratti vegetali e il loro impatto ecologico, rafforzando l'importanza delle relazioni mutualistiche nel mondo naturale.
Ulteriori informazioni: Jacob S. Suissa et al, L'evoluzione convergente dei nettari delle felci ha facilitato il reclutamento indipendente di guardie del corpo delle formiche dalle piante da fiore, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-48646-x
Informazioni sul giornale: Comunicazioni sulla natura
Fornito dal Boyce Thompson Institute
