Anche se gli vengono dati nomi più glamour come Arum titan, Amorphophallus titanum o anche Titan Phallus, molti si riferiscono a questa pianta di affascinante bellezza e dall'alta infiorescenza chiamandola il fiore cadavere per via del suo disgustoso odore di cipolle marce e carne marcia che serve ad attirare gli insetti impollinatori. Grazie a una pianta soprannominata Morphy annidata nella serra di Darmouth (Inghilterra), i ricercatori sono finalmente riusciti a svelare tutti i misteri dell'odore pestilenziale di questa pianta rara, nota per fiorire anche nel cuore del giardino botanico Jean-Marie Pelt di Nancy . Questo sorprendente studio che mette in risalto le scienze molecolari è stato pubblicato sulla rivista PNAS Nexus da settembre 2024.
Un fiore cadavere capriccioso chiamato Morphy
Il titan arum è originario delle foreste pluviali di Sumatra occidentale, in Indonesia, e si distingue per un grande fiore unico costituito da un gruppo di fiori disposti attorno a uno stelo centrale, uno spadice giallo che può raggiungere fino a 3,7 metricircondato da una spata esterna a forma di foglia che ricorda un petalo. Questa pianta fiorisce in modo imprevedibile ogni cinque-sette anni e all'improvvisoa volte anche durante la notte. La fioritura emana poi un odore pungente di marciume, che attira coleotteri e mosche che la impollinano.
Quando la spata si apre per rivelare lo spadice all'interno, esso si riscalda fino a circa undici gradi Celsius sopra la temperatura ambiente dell'ambiente della pianta e comincia a rilasciare un cocktail di sostanze chimichetra cui dimetil trisolfuro, dimetil disolfuro, trimetilammina, acido isovalerico e indolo che odorano rispettivamente di formaggio, aglio, pesce marcio, calzini sudati e feci. Yum…
Morphy è uno di questi fiori cadaveri. Questo Amorphophallus titanum ventunenne vive nella Life Sciences Greenhouse di Dartmouth. Poche persone di solito hanno accesso a questo tipo di pianta, il che ha permesso ai botanici di raccogliere campioni ogni volta che Morphy era disposta a fiorire. “ I fiori sono rari e anche di breve durataabbiamo quindi solo una piccola finestra per studiare questi fenomeni », Spiega il professore di scienze biologiche G. Eric Schaller in un comunicato stampa. Fortunatamente, hanno potuto osservare la fioritura in più momenti e studiare anche una piantina clonata soprannominata Morphy Jr.
Campioni nei momenti chiave
Queste piante hanno la curiosa abitudine di riscaldarsi poco prima che inizino a puzzare. La squadra ha potuto così prelevare nove campioni di tessuto quando lo spadice di Morphy era più caldo. Utilizzando questi preziosi campioni, il team è stato in grado di estrarre RNA di alta qualità dai tessuti di Morphy ed eseguire ulteriori test per determinare quali geni fossero specificamente coinvolti nella generazione degli odori e nella termogenesi.
« Questo ci aiuta a vedere quali geni sono espressi e vedere quali sono specificamente attivi quando l'appendice si riscalda ed emette un odore “, spiega Schaller. E secondo il loro nuovo articolo, i ricercatori hanno ora capito a livello molecolare come il fiore cadavere riscalda la sua temperatura interna (un processo noto come termogenesi, più comunemente associato agli animali) appena prima della fioritura e perché rilascia quell’odore caratteristico che attira irresistibilmente le carogne. insetti.
Allora da dove viene il vile odore di questo fiore?
La produzione di calore negli animali è resa possibile da una classe di proteine chiamate disaccoppiare le proteine che rilasciano energia sotto forma di calore. Il loro equivalente vegetale è noto comealternative alle ossidasi. Tuttavia, le analisi dell'RNA di Morphy lo hanno rivelato la loro espressione aumenta all'inizio della fiorituracosì come i geni coinvolti nel trasporto e nel metabolismo dello zolfo.
Poi, con l'aiuto di collaboratori dell'Università del Missouri, gli esperti sono riusciti a identificare i meccanismi innescati da questi geni. Ciò ha comportato il prelievo di più campioni da una fioritura successiva e l'analisi mediante spettrometria di massa per misurare i livelli di aminoacidi. Si è scoperto che al momento della fioritura c'era molta metioninaun amminoacido precursore di composti a base di zolfo che producono odori orribili. Questo livello è poi diminuito poche ore dopo. Hanno anche trovato un aminoacido precursore della putrescinauna componente chiave dell'odore mortale della decomposizione. “ Il nostro studio evidenzia il cambiamenti dinamici che si verificano nell'espressione genetica nel corso di pochi giorni durante la fioritura del titan arum », scrivono i ricercatori.
Questa è la prima volta che la scienza esplora la spiegazione molecolare del calore e dell'odore prodotti dai fiori. Tuttavia, c’è ancora molto da scoprire su queste piante sorprendenti. Schaller, ad esempio, ora vuole studiarli per scoprire se i fiori cadaveri vicini potrebbero farlo sincronizzare la loro fioritura per ottimizzare la loro attrattiva con organismi morbosamente curiosi (e no, non stiamo parlando di turisti, non preoccupatevi).
Trovate lo studio sulla rivista PNAS Nexus, a questo link e il comunicato stampa qui.
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