Ciliegi e superraffreddamento: una difesa naturale dal gelo

Gli scienziati dell'Università della British Columbia Okanagan stanno studiando come i ciliegi dolci riescano a proteggere le loro gemme floreali dal gelo invernale, sfruttando un meccanismo naturale chiamato superraffreddamento.

La dottoressa Elizabeth Houghton, laureata presso la Irving K. Barber Faculty of Science, ha pubblicato una ricerca sulla rivista Plant Biology che analizza questo fenomeno. Il superraffreddamento permette ai liquidi presenti nelle cellule delle piante di rimanere in stato liquido anche a temperature sotto lo zero, evitando la formazione di ghiaccio. Tuttavia, questo equilibrio delicato può rompersi se intervengono impurità o cristalli di ghiaccio, portando al congelamento improvviso.

Questo processo è vitale per le gemme floreali, che devono sopravvivere ai mesi freddi per assicurare la produzione di frutti nella stagione successiva.

L'impatto del freddo estremo

L'importanza di comprendere meglio questo meccanismo si è resa evidente dopo l'ondata di freddo eccezionale che ha colpito l'Okanagan a gennaio 2024, con temperature scese fino a -27°C. I danni agli alberi da frutto sono stati devastanti, con stime che indicano la perdita del 90% del raccolto estivo previsto.

Molte specie arboree possiedono strategie per resistere al freddo, ma il superraffreddamento nei frutti a nocciolo, come le ciliegie, resta ancora poco compreso.

Una ricerca focalizzata sui ciliegi

Figura 1: Accomodamento del ghiaccio nei boccioli di ciliegio dolce svernanti esposti a temperature sotto lo zero in campo. Fotografie scattate al microscopio dissettore il 24 febbraio 2023 di un bocciolo di ciliegio dolce che è stato: (a) mantenuto a temperature di congelamento in campo dopo aver sperimentato un'ondata di freddo naturale insieme a un diagramma digitale dello stesso bocciolo di fiore per evidenziare le regioni di accomodamento del ghiaccio, quindi (b) scongelato a temperatura ambiente. Credito: Plant Biology (2024). DOI: 10.1111/plb.13697

“La capacità dei ciliegi dolci di sopportare il gelo invernale grazie al superraffreddamento è affascinante. In questo stato, i liquidi cellulari non si congelano, nonostante le temperature sottozero,” spiega la dottoressa Houghton. “Ma non sappiamo ancora esattamente come questo avvenga in certe strutture della pianta. Vogliamo approfondire per capire come le gemme floreali sopravvivono a condizioni estreme.”

A differenza delle ricerche passate, concentrate soprattutto sui peschi, questo studio punta l’attenzione sui ciliegi. Le loro gemme contengono più primordi — strutture cellulari che daranno origine ai fiori e successivamente ai frutti — a differenza delle gemme di pesco, che ne contengono solo uno.

Il momento critico: dalla neve alla primavera

La dottoressa Houghton ha esaminato diversi aspetti del fenomeno: dalla formazione del ghiaccio all’interno delle gemme al congelamento degli strati esterni, fino ai cambiamenti che avvengono all’interno delle gemme quando le temperature iniziano a salire con l’arrivo della primavera.

Uno degli aspetti più critici riguarda proprio il passaggio dall’inverno alla primavera. Man mano che le gemme crescono, perdono progressivamente la capacità di rimanere superraffreddate, diventando vulnerabili ai ritorni di freddo improvvisi.

“Le gemme di ciliegio hanno una straordinaria capacità di proteggersi dal gelo in inverno, ma questa difesa si affievolisce con la crescita primaverile,” spiega la ricercatrice. “Vogliamo capire meglio come queste gemme resistono a temperature invernali così rigide. E con l’incertezza sui cambiamenti climatici e la possibilità di ondate di gelo più frequenti e intense, è fondamentale imparare da queste piante per trovare strategie che proteggano le coltivazioni future.”

Fonte: Phys.org

Cherry Times - Tutti i diritti riservati