L’Antartide ha solo due piante da fiore autoctone ed entrambe hanno trascorso anni affrontando un ambiente più caldo. Un nuovo studio sul campo durato sette anni ha scoperto che l’erba pelosa antartica (Deschampsia antarctica) e l’erba perla antartica (Colobanthus totalensis) rispondono al riscaldamento a lungo termine in modi diversi. I ricercatori hanno posizionato camere aperte attorno alle piante sull’isola di King George per creare condizioni più calde e le hanno confrontate con le piante che crescono all’esterno delle camere.Secondo una ricerca pubblicata su Physiologia Plantarum dal titolo “Le strategie idrauliche-fotosintetiche contrastanti sostengono le piante vascolari antartiche sotto il riscaldamento a lungo termine”, le due specie hanno seguito percorsi fisiologici contrastanti sotto il riscaldamento sostenuto.
Come hanno risposto le due piante da fiore dell’Antartide al riscaldamento a lungo termine?
Secondo la BBC Wildlife, l’Antartide ospita solo due piante vascolari autoctone: l’erba pelosa antartica e l’erba perla antartica. Entrambe sono piccole piante che crescono negli spazi umidi e protetti tra le rocce, con cespi che raggiungono circa 5 cm di altezza. Nel 2012, i ricercatori hanno avviato un esperimento di sette anni sull’isola King George, un’isola appena a nord della penisola antartica, per capire come le piante rispondono al riscaldamento a lungo termine.Hanno allestito luoghi e posizionato camere aperte attorno ad alcune piante. Le camere hanno riscaldato passivamente l’aria di diversi gradi, mentre le piante all’esterno sono rimaste in condizioni naturali per il confronto. L’esperimento durò sette anni. Durante questo periodo, i ricercatori hanno esaminato le caratteristiche idrauliche delle foglie, l’anatomia dello xilema e le prestazioni fotosintetiche in entrambe le specie. Hanno anche registrato i cambiamenti negli eventi di gelo-disgelo durante il periodo di studio.
PC: BBC Fauna selvatica
L’erba pelosa antartica ha ridotto il trasporto dell’acqua e Fotosintesi
Dopo sette anni trascorsi nelle camere di riscaldamento, l’erba pelosa antartica ha mostrato una ridotta conduttività idraulica delle foglie e un tasso fotosintetico ridotto rispetto alle piante in condizioni naturali. Lo studio collega questi cambiamenti alla modulazione dello xilema esterno e alla probabile senescenza associata a eventi di congelamento-scongelamento più frequenti nelle camere.Il tempo trascorso al di sotto di 0°C all’interno delle camere è stato quasi dieci volte quello delle piante all’esterno, 309 ore contro 32. La perlacea antartica, esposta allo stesso trattamento riscaldante, ha risposto in modo diverso. La sua conduttività idraulica fogliare e il tasso fotosintetico sono entrambi aumentati. La specie ha mostrato anche una maggiore elasticità della parete cellulare, insieme a un potenziamento del trasporto dell’acqua e della diffusione dell’anidride carbonica, innescati da cambiamenti nell’anatomia vascolare e da una forma di crescita che favorisce la conservazione del calore.
Le due piante antartiche si sono adattate in modo diverso al riscaldamento a lungo termine
Le due piante non hanno usato la stessa risposta al riscaldamento a lungo termine. L’erba pelosa antartica ha ridotto la conduttività idraulica e la fotosintesi, mentre l’erba perla antartica ha aumentato entrambe. I ricercatori hanno descritto queste risposte come percorsi adattativi complementari.Entrambe le specie hanno mostrato aggiustamenti fogliari strutturali e ultrastrutturali che hanno supportato uno stretto coordinamento tra idraulica e fotosintesi. Nell’erba pelosa antartica, queste riduzioni sono legate alla modulazione dello xilema esterno e alla probabile senescenza.Nella perla antartica, i cambiamenti includevano una maggiore elasticità della parete cellulare, un maggiore trasporto di acqua e diffusione di anidride carbonica, insieme a cambiamenti nell’anatomia vascolare.
Sette anni di riscaldamento hanno rivelato risposte diverse in due piante antartiche
L’esperimento, durato sette anni, fornisce una visione a lungo termine di come le due piante vascolari autoctone dell’Antartide rispondono al riscaldamento prolungato sul campo. I ricercatori hanno scoperto che entrambe le specie mantenevano il coordinamento tra l’idraulica fogliare e la fotosintesi, ma le loro risposte differivano. L’erba pelosa antartica ha seguito un percorso più conservativo, con conduttività idraulica e tasso fotosintetico inferiori dopo il riscaldamento.L’erba perla antartica ha mostrato una maggiore conduttività idraulica e capacità fotosintetica, insieme ad una maggiore elasticità della parete cellulare e al trasporto di acqua e anidride carbonica. I risultati mostrano che il riscaldamento non produce una risposta uniforme tra le due specie. Invece, ogni specie si adatta attraverso una serie diversa di cambiamenti fisiologici e strutturali. Lo studio descrive questi percorsi contrastanti come parte di un continuum adattivo condiviso oggi in Antartide.