Festuca arundinacea e Neotyphodium: una simbiosi letale

immagine di festucA ARUNDINACEA

Nel vasto panorama delle piante foraggere, la Festuca arundinacea ha spiccato per la sua robustezza e competitività sin dal suo arrivo nelle Americhe agli inizi del XIX secolo. Inizialmente considerata un’aggiunta preziosa ai pascoli delle grandi pianure dell’Ovest degli Stati Uniti, questa graminacea di origine europea, nota come “Kentucky 31“, ha rapidamente conquistato terreno grazie alla sua capacità di prosperare anche in suoli poveri e in condizioni di stress.

L’invasione silenziosa di Kentucky 31

Tuttavia, dietro le sue doti apparenti di robustezza e resistenza si sarebbero ben presto scoperte le gravi conseguenze che questa pianta scatenava al bestiame che se ne nutriva. La presenza del fungo endofita Neotyphodium all’interno della Festuca arundinacea ha trasformato quella che sembrava essere una soluzione perfetta in un pericolo inaspettato. L’effetto combinato di questa simbiosi ha generato un’arma chimica invisibile, che minacciava la salute e le prestazioni degli animali.

Neotyphodium
Fonte: https://plantwiseplusknowledgebank.org/action/doSearch?SeriesKey=plantwise

Effetti tossici e declino delle prestazioni zootecniche

Gli animali che brucavano la Festuca arundinacea infestata da Neotyphodium iniziarono a mostrare sintomi allarmanti. Il sangue cessava di raggiungere le estremità del corpo, portando a una cancrena degli arti e alla caduta della coda e degli zoccoli. Gli animali presentavano inoltre comportamenti inusuali. Come stress e tendenza a restare nell’acqua durante la giornata, ad esempio, a causa di una temperatura corporea particolarmente elevata. Questi effetti tossici comportarono un grave calo delle prestazioni zootecniche; con la riduzione nella produzione di latte di ⅓, un aumento degli aborti del 30% e una crescita compromessa nei giovani bovini.

Si calcolò che l’ammanco di guadagno causato dalla Festuca negli Stati Uniti fu di circa un miliardo di dollari ogni anno. Anche in Australia, dove erano stati venduti molti semi, il danno si aggirava intorno ai 300 milioni.

Fonte: https://identify.plantnet.org/it/useful/species/Festuca%20arundinacea%20Schreb./data

Il ruolo chiave dei microrganismi endofiti

Si scopre che la tossicità di Kentucky 31 è strettamente legata a ciò che la rende anche così performante. Si tratta cioè di un fungo del genere Neotyphodium, invisibile dall’esterno, che si annida e si nutre nei tessuti delle foglie e dei gambi. Questi microrganismi, chiamati endofiti (dal greco endos “dentro” e phyton “pianta”) si trovano distribuiti all’interno dei tessuti delle piante. Per quanto riguarda i neotyphodium endofiti nello specifico, si tratta di vere e proprie bombe chimiche che producono diversi composti tossici allo scopo di proteggere la pianta dagli erbivori.

Certi alcaloidi sono tossici per gli insetti che evitano così di nutrirsi della Festuca garantendone la crescita. Altri alcaloidi, invece, sono attivi contro i mammiferi. Per esempio le ergovaline e i loro derivati, sono dei vasocostrittori e questo spiegherebbe la cancrena alle estremità del corpo. Altrettanto pericolosi per i mammiferi sono il lolitreme, che provoca degli spasmi, e i derivati dell’acido lisergico che portano a comportamenti aberranti. Perciò è proprio la simbiosi della pianta con i funghi a provocare tali nefaste conseguenze e allo stesso tempo a rendere Kentucky 31 resistente e infestante. Difatti quando sono stati piantati dei semi privi di endofiti si è notato che la pianta non aveva più tali caratteristiche e per di più tendeva a sparire nel giro di qualche anno.

Curiosità sulla Festuca Arundinacea

La presenza di neotyphodium non è rara nelle graminacee. Gli Indiani dell’America del Nord conoscono e utilizzano da un migliaio di anni l’Achatherum robustum. Una pianta che, in simbiosi con l’endofita che produce acido lisergico, viene sfruttata per il suo potenziale soporifero e ipnotico. In New Mexico è presente tutt’oggi una grande prateria con quest’erba. Quando ancora si viaggiava per lo più a cavallo, non erano rari gli episodi in cui i viandanti erano costretti a fermarsi due o tre giorni a causa dell’effetto soporifero della pianta sugli animali.

In Argentina, invece, i nativi che fuggivano dai cosiddetti conquistadores, avevano dalla loro la conoscenza del proprio territorio. Essi infatti si dirigevano verso zone ricche di un’altra graminacea, la Poa huecu, ovvero “l’assassino” nella lingua dei nativi. Si tratta in effetti di una pianta molto tossica a causa della presenza del neotyphodium. I nativi, che la conoscevano bene, impedivano ai loro cavalli di nutrirsene. I Conquistadores,invece, non conoscendola, perdevano gli animali e di conseguenza anche la corsa. Un’altra curiosità legata a questi endofiti riguarda i mercanti di cavalli. Pare che utilizzassero le proprietà narcotiche del Lolium temulentum, anch’esso ricco di acido lisergico, per rendere docili i cavalli ed essere più facilmente venduti.

Implicazioni ecologiche e gestione Responsabile

La storia di Kentucky 31, come le curiosità che abbiamo appena esaminato, mettono in evidenza l’importanza di comprendere le relazioni complesse tra piante e microrganismi per una gestione ecologica e agricola responsabile. L’ottimizzazione delle pratiche di gestione dei pascoli e la ricerca continua sulle interazioni tra piante e microrganismi sono cruciali per prevenire danni ambientali e agricoli causati da specie invasive o tossiche.

Fonte articolo: Marc-André Selosse Jamais seul : Ces microbes qui construisent les plantes, les animaux et les civilisations

Fonte Immagine in evidenza: © DIPI-Uniud

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