Secondo un nuovo studio condotto da scienziati del RIKEN Center for Sustainable Resource Science (CSRS) e dell’Università di Tokyo, le piante utilizzano una proteina specializzata per rilevare l’inizio dell’autunno rilevando la condensa che si forma sulle loro foglie quando le temperature scendono.

I risultati, pubblicati sulla rivista Current Biology, forniscono nuove informazioni su come le piante rispondono ai cambiamenti delle condizioni ambientali e potrebbero avere implicazioni per l’agricoltura, nonché per comprendere gli effetti dei cambiamenti climatici sulla biologia vegetale.

"Abbiamo identificato una proteina che consente alle piante di percepire la condensa, che è un fattore chiave nella regolazione della crescita e dello sviluppo delle piante", afferma Motomu Uemura, direttore del gruppo RIKEN CSRS, che ha guidato lo studio. "Questa scoperta rappresenta un significativo passo avanti nella nostra comprensione della biologia sensoriale delle piante."

Le piante utilizzano una varietà di meccanismi sensoriali per rilevare i cambiamenti nel loro ambiente, come luce, temperatura e umidità. Questi segnali vengono poi utilizzati per regolare vari processi fisiologici e di sviluppo, come la germinazione dei semi, la fioritura e la maturazione dei frutti.

In caso di cambiamenti di temperatura autunnali, è noto che le piante rispondono cambiando il colore delle foglie, un processo chiamato senescenza fogliare. Tuttavia, l’esatto meccanismo con cui le piante percepiscono l’inizio dell’autunno non è stato completamente compreso.

Nel loro studio, i ricercatori del RIKEN e dell’Università di Tokyo si sono concentrati su una proteina chiamata CASPARIAN STRIP MEMBRANE DOMAIN PROTEIN 1 (CASP1). Questa proteina si trova nella membrana plasmatica delle cellule vegetali, che è il confine esterno della cellula.

I ricercatori hanno scoperto che CASP1 è coinvolto nella formazione di goccioline di condensa sulle foglie delle piante. Quando la temperatura diminuisce, CASP1 forma cluster nella membrana plasmatica, che fungono da siti di nucleazione per la condensazione del vapore acqueo. Questa condensazione innesca quindi una via di segnalazione che porta alla produzione di etilene, un ormone vegetale coinvolto nella senescenza delle foglie.

"I nostri risultati forniscono un meccanismo molecolare su come le piante percepiscono l'inizio dell'autunno", afferma Uemura. "Questa scoperta potrebbe avere implicazioni per l'agricoltura, poiché potrebbe portare a nuovi modi per controllare la crescita e lo sviluppo delle piante. Inoltre, potrebbe anche aiutarci a capire come le piante rispondono ai cambiamenti climatici, poiché i cambiamenti di temperatura e umidità potrebbero influenzare la loro capacità di sentire il mutare delle stagioni."