Di quando, nel caratterizzare il metaboloma dei microorganismi endofiti della vite (coraggio), per un attimo si penso' fosse tutta colpa di un dottorando coi brufoli

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Di quando, nel caratterizzare il metaboloma dei microorganismi endofiti della vite (coraggio), per un attimo si penso' fosse tutta colpa di un dottorando coi brufoli
Immaginatevi un minestrone o una grande città con un sacco di quartieri, di strade, di etnie, di animali più o meno domestici e di piante più o meno spontanee. Immaginatevi il nostro intestino, un albero della foresta amazzonica o un qualsiasi ambiente o organismo vivente che avete sempre considerato un solo organismo vivente. Ecco non è così. Esattamente come le verdure nel minestrone o la vita a New York, nessun organismo vivente nel suo ambiente è da considerarsi un organismo a se stante.

La prima sessione del Convegno Il bello della biodiversità organizzato dalle Donne della Vite in collaborazione con Bluagri alla Cantina Valpolicella Negrar il 27 marzo scorso aveva per titolo: In vigneto non si è mai soli, a sottolineare la ricchezza e la complessità delle relazioni esistenti tra le comunità biologiche presenti nel suolo, sulla sua superficie, sulla pianta e all’interno dei suoi tessuti.

Un vigneto cioè non è un appezzamento di terreno con delle piante di vite e un po’ di erba.
Il suolo, soprattutto nella parte più vicina alle radici è popolata da migliaia di specie di microorganismi, batteri e funghi, che con il loro metabolismo interagiscono con le radici influenzando le funzioni della pianta. Specie e generi diversi che svolgono funzioni diverse e fondamentali per la fertilità dei suoli. E la vite non è solo una pianta caratterizzata dal suo DNA legato a varietà e clone, ma ospita sulla sua superficie e nei suoi tessuti ancora migliaia di microorganismi di gruppi diversi, detti rispettivamente epifiti ed endofiti, in alcuni casi gli stessi che c’erano nel suolo, in altri casi no, in alcuni casi utili, in altri dannosi, ma comunque spesso molto stabili e importanti nell’espressione dei caratteri della pianta (in termini di vegetazione, produzione, resistenza alle avversità e resilienza ai cambiamenti ecc.).

Per indicare queste popolazioni microbiche che interagiscono strettamente tra loro e con gli organismi superiori che li ospitano, si parla di microbiota (il microbioma invece è il complesso del loro DNA) e il “superorganismo” formato dalla pianta e tutto il suo microbiota prende il nome di olobionte. Vabbè, coraggio dai. In realtà anche noi siamo degli olobionti e dei superorganismi e facciamo da contenitori allo studiatissimo microbiota umano, potrebbe essere spiacevole pensarlo ma in ogni nostra azione ci sono milioni di microbi che ci osservano.

Sembra quasi incredibile ma in un pugno di anni, dalla nascita di nuove tecniche di sequenziamento del DNA che si chiamano di Next generation sequencing (NGS), si è aperto praticamente un mondo completamente nuovo. Il problema prima della nascita di queste nuove tecniche era legato al fatto che si stima che solo una percentuale molto piccola, compresa tra lo 0,1- e 1% delle specie presenti in un ambiente siano isolabili in laboratorio su terreno sintetico e quindi rilevabili con le tecniche tradizionali della microbiologia. Su tutto il resto era nebbia fitta. Le tecniche di Next generation sequencing permettono di analizzare il DNA di un campione senza dover prima isolare i singoli organismi presenti e ricavando così in un solo passaggio (e con le adeguate tecniche di elaborazione di bioinformatica) non il riconoscimento di un solo organismo ma un intero album Panini della biodiversità.


Il suolo e la sua fertilità, tutta questione di microbi operosi

In un ettaro di vigneto sono presenti circa 4-5 tonnellate di biomassa microbica e nel progetto VeneTerroir svolto dall’Università di Padova nei vigneti dei Colli Berici e dei Colli Euganei e presentato nel Convegno del 27 marzo da Andrea Squartini, si sono identificate più di 56000 specie tra funghi e batteri.

Le differenze tra i diversi vigneti e tra questi e gli ambienti naturali o seminaturali come i boschi ci sono e dipendono da fattori diversi (le tecniche colturali, la concimazione organica o chimica, la copertura vegetale del suolo), ma non è tanto la quantità di specie o il numero di organismi presenti ad essere importante quanto piuttosto le funzioni che essi sono in grado di svolgere. Perché nel suolo i microorganismi lavorano e svolgono funzioni fondamentali che si chiamano servizi ecosistemici:

- decompongono la sostanza organica e rendono i nutrienti disponibili per le piante,
- strutturano il suolo e aumentano la sua capacità di immagazzinare l’acqua,
- stimolano la pianta a sviluppare radici e organi aerei e a resistere agli stress.

Si parla di biodiversità funzionale e Squartini la illustra con una metafora efficacissima:

"Possiamo pensare al microbiota del suolo come alle pagine gialle di una città nella quale ci sia un solo idraulico: nel momento in cui questo non sarà disponibile il servizio che lui svolge resterà vacante e la città non funzionerà più bene. Un suolo sano è un suolo nel quale vi sono molti microorganismi in grado di svolgere le funzioni necessarie per tutti i servizi ecosistemici essenziali per mantenere la sua fertilità e per rendere il sistema più resiliente (resistente ai cambiamenti)”.


Il microbiota nella pianta e sulla pianta

Nel mondo dei microorganismi la tassonomia è qualcosa di molto complicato perchè in natura esso si presenta molto più continuo delle classificazioni in generi e specie che si tenta di dare a batteri e funghi e così gli scienziati man mano che si affinano le analisi genetiche continuano a scoprire sempre nuove specie anche all’interno di quelle già classificate ed è un continuo cambiar nome ai microorganismi e cambiare loro di posto nell’album Panini.

Ma non è tutto, individuare all’interno della pianta ad esempio microorganismi provenienti da ospiti diversi può essere di aiuto per ricostruire la storia del microbiota della vite. Ilaria Pertot dell’Università di Trento e Fondazione Edmund Mach ad esempio ha raccontato di quella volta in cui nel caratterizzare il metaboloma dei microorganismi endofiti della vite (quelli presenti all'interno dei tessuti vegetali) continuavano a imbattersi (accusando in un primo momento un povero dottorando di inquinare i campioni) in un patogeno umano, il Propionobacterium acnes, l’agente dell’acne.

Ora i salti di specie (lo sappiamo tutti dai tempi dell’influenza aviaria) in natura sono rari e non facilissimi, per cui la presenza di questo batterio nei tessuti della vite era in effetti qualcosa di molto inaspettato. Andando avanti nella ricerca con analisi genetiche più fini si scoprì che in effetti il batterio ricorrente nella vite si distanziava geneticamente un pochino da quello dei brufoli, e il nuovo ceppo fu rinominato “Propionobacterium zappae in onore di Frank Zappa e della sua ecletticità . Ma nella “fratellanza” dei due microbi ci doveva essere comunque un momento di separazione, in cui lo zappae aveva deciso di insediarsi nella vite e abbandonare la pelle dell’uomo e gli scienziati trentini hanno scoperto che questo è avvenuto comunque per intervento dell’uomo circa 7000 anni fa, proprio nel periodo di domesticazione della vite silvestris a vite domestica.

Questo è solo un esempio di quello che si sta facendo perché completato il catalogo dei microorganismi, l’album Panini della biodiversità microbica, abbiamo una foto di quello che è il microbioma, del suolo e della pianta, ma per girare il film, sapere cosa fanno, da dove vengono, come cambiano in funzione delle nostre azioni, come interagiscono con i microorganismi patogeni e come sia possibile intervenire per modificarne a nostro vantaggio il comportamento, siamo solo agli inizi.

Un futuro estremamente interessante e tutto da esplorare che apre moltissime nuove prospettive, nella gestione del vigneto, così come nella spiegazione della tipicità e nella definizione di terroir (perché quando si parla di natura del suolo non sarà riduttivo riferirsi solo alla matrice minerale come spesso si è fatto senza pensare alla componente di microoganismi così importanti per la fertilità e per la pianta?).
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