Tutti conosciamo la dura legge della natura: Mors tua vita mea! La natura è caratterizzata da una continua lotta per la sopravvivenza, in cui gli organismi cercano di proteggere se stessi e le loro risorse dagli attacchi degli altri.
La difesa e l’aggressione sono comportamenti che si manifestano in vari modi in natura, a seconda dell’organismo e del contesto. Ad esempio, gli animali possono difendersi dalle minacce usando metodi come la fuga, la mimetizzazione, la mimica, la produzione di sostanze repellenti o la formazione di gruppi di difesa. Allo stesso modo, possono attaccare altri animali per ottenere cibo, territorio o
partner sessuali, utilizzando strategie come l’attacco diretto, la caccia di gruppo, la competizione per le risorse o la manipolazione del comportamento degli altri.
Tuttavia, è importante notare che la difesa e l’aggressione non sono gli unici comportamenti presenti in natura. Gli organismi possono anche mostrare comportamenti di cooperazione, di aiuto reciproco e di altruismo, che sono altrettanto importanti per la loro sopravvivenza e adattamento all’ambiente.
Per gli animali quindi ci sono moltissime possibilità di difesa o attacco, ma per le piante? Vi siete mai chiesti come fanno le piante a difendersi da eventuali attacchi esterni?
COME SI DIFENDONO LE PIANTE
Le piante sono organismi incredibili. Oltre a fornire ossigeno e nutrimento per l’ecosistema, molte piante sono in grado di proteggersi dalle minacce esterne, come ad esempio gli insetti e altri animali.
Nel mondo delle piante, la competizione per le risorse come acqua, luce e nutrienti è spietata. Per sopravvivere, le piante si sono evolute per sviluppare difese contro gli attacchi degli insetti e di altri organismi. Ma la domanda è come e quali sono questi mezzi di difesa?
Ma ovvio, qui c’è l’aiuto della chimica!
Infatti una delle tattiche più interessanti e poco conosciute delle piante è la loro capacità di utilizzare le “armi chimiche” contro i loro avversari. La guerra chimica delle piante è una forma di difesa che coinvolge la produzione di composti chimici tossici per ostacolare gli attacchi degli insetti e degli animali che si nutrono di piante.
Si tratta di una serie di sostanze naturalmente sintetizzate dalle piante, composti chimici naturali, come alcaloidi, terpeni e flavonoidi, per proteggersi dalle minacce, sviluppati nel corso di milioni di anni di evoluzione.
PIANTE E VELENI
E con questo mi vorrei soffermare sul fatto che ho volutamente sottolineato la parola “naturale”! Questo è utile ribadirlo quando spesso e volentieri ci troviamo di fronte alle disinformazioni nell’ associare i prodotti chimici come buoni se naturali o cattivi se sintetizzati in un laboratorio! In chimica non esiste questa associazione, anzi moltissimi veleni sono di origine naturale! Alcuni esempi?
La cicuta: è una pianta altamente velenosa che cresce in molte parti del mondo. Il suo veleno può causare convulsioni, paralisi e infine la morte.
La radice è mortalmente velenosa! La tossicità è causata dai poliini , in particolare dalla sostanza cicutossina .
Un’altra di queste è la Aconitum napellus o aconito, una pianta che cresce in zone montuose e nota, per le sue proprietà tossiche, già a i tempi dei Galli e dei Germani. Le sue parti, incluse le radici, contengono miscele complesse di alcaloidi quali: aconitina, napellina, pseudoaconitina, aconina, sparteina, efedrina e tutte queste sostanze hanno attività neuro- e cardio-tossica. Bastano pochi milligrammi per mettere KO una persona.
Un altro esempio è la digitalina. La digitalina è un veleno che si trova nella pianta del digitale. Il suo veleno può causare aritmie cardiache e insufficienza cardiaca.
Il Digitale è una pianta dal nome curioso e bizzarro. La parola, infatti, deriva dal termine latino digitus, che significa dito, in riferimento alla caratteristica forma a ditale del suo scenografico fiore. Tanto bella quanto pericolosa.
Quindi sarei più cauto con associare l’appellativo buono o cattivo ai composti chimici!
LA GUERRA CHIMICA DELLE PIANTE
Ma torniamo a come si difendono le piante. La guerra chimica delle piante è un fenomeno molto interessante che coinvolge la produzione di sostanze chimiche tossiche da parte di una specie di pianta per sopprimere la crescita o la germinazione di altre piante vicine, per difendersi dagli attacchi dei parassiti, attirare impollinatori e alleati, o addirittura comunicare con altre piante.
Le “guerre chimiche” delle piante sono combattute attraverso l’emissione di composti organici volatili.
Uno dei più noti esempi di guerra chimica delle piante è quello della quercia. Questa pianta produce tannini, composti organici che agiscono come repellenti per gli insetti e come diserbanti per le piante vicine. I tannini impediscono alle piante vicine di germinare o di crescere, creando uno spazio vitale per la quercia.
I tannini sono un ampio gruppo di composti vegetali che possiedono, quale principale prerogativa chimica, la capacità di precipitare le proteine. Pur essendo considerata sostanza tossica, risulta innocua per l’uomo, data la sua scarsa biodisponibilità. Anzi fa parte di una classe di composti, i polifenoli, contenuti in diverse piante che potenzialmente potrebbero svolgere un ruolo funzionale per il nostro corpo.
Le piante possono anche produrre composti chimici che hanno un effetto simile a quello degli antibiotici. Ad esempio, la pianta del tabacco produce una sostanza chimica chiamata “nicotina” che agisce come un antibiotico naturale contro i batteri e gli insetti.
Agisce come un agonista per il recettore nicotinico dell’acetilcolina ed è biologicamente connesso alla difesa del vegetale dagli organismi erbivori. Sebbene si trovi in tutte le parti delle piante, è particolarmente concentrata nelle foglie.
La dose letale LD50 è 0,5 – 1 mg/kg per l’uomo.
Un altro esempio di guerra chimica delle piante è quello delle ortiche. Queste piante producono acido formico, una sostanza chimica che può uccidere le piante vicine. Inoltre, le ortiche producono anche altri composti chimici che agiscono come diserbanti naturali. In particolare il suo contenuto in acido formico esplica una efficacia azione protettiva nei confronti di afidi.
L’acido formico è utilizzato oggi dagli apicoltori per la difesa delle api. L’acido formico presenta degli evidenti effetti tossici sulle larve di api.
Altri metaboliti secondari coinvolti nella difesa delle piante sono i glicosidi cianogenici che sono immagazzinati in forme inattive nei vacuoli delle piante. Divengono tossici quando gli erbivori mangiano la pianta e rompono le membrane cellulari permettendo ai glicosidi di entrare in contatto con gli enzimi nel citoplasma rilasciando acido cianidrico che blocca la respirazione cellulare.
Un esempio è l’amigdalina, un glicoside cianogenetico, capace di liberare acido cianidrico (contenente cianuro) e quindi potenzialmente letale.
L’elenco non si ferma certo qui, ad esempio nelle Solanacee come patata e pomodoro sono contenuti invece gli alcaloidi cosiddetti steroidei (solanina, ciaconina e tomatina), capaci di inibire la colinesterasi, oppure i lupini, che contengono gli alcaloidi chinolizidinici.
La solanina svolge una funzione di difesa della pianta contro funghi e insetti ed è tossica anche in modeste quantità.
Insomma le piante hanno a disposizione un arsenale di tutto rispetto.
La guerra chimica delle piante è importante non solo per le piante stesse, ma anche per gli esseri umani. Ad esempio, la morfina, un potente antidolorifico, è derivata dall’oppio, una sostanza prodotta dalla pianta del papavero.
Quindi questi composti chimici sono importanti non solo per le piante stesse, ma anche per gli esseri umani, poiché molti di essi possono essere utilizzati come diserbanti naturali o come prodotti farmaceutici.
Dott. Francesco Domenico Nucera
FONTI:
https://www.treccani.it/enciclopedia/aconitina/
Toxicon Volume 38, Issue 1, January 2000, Pages 11-36 János Vetter Plant cyanogenic glycosides DOI: 10.1016/S0041-0101(99)00128-2
Boyd, Jade (2012). “A bit touchy: Plants’ insect defenses activated by touch”. Rice University. http://news.rice.edu/2012/04/09/a-bit-touchy-plants-insect-defenses-activated-by-touch-2/
Immagini ©@gettyimagespro tramite Canva.com
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Amygdalin_structure.svg#/media/File:Amygdalin_structure.svg
Pillole di chimica 
Sono appassionato di piante e ho trovato questo articolo veramente interessante. Se in futuro potesse ampliare ed approfondire l’argomento le sarei molto grato Per adesso grazie
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La ringrazio! Sicuramente ci sarà sempre il modo di approfondimento su questo canale! Anzi ben vengano questi spunti di riflessione costruttiva! Grazie
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