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Imparare dai coleotteri, i migliori agricoltori in natura

Considerata la prevista crescita della popolazione e la minaccia che il cambiamento climatico rappresenta per la terra coltivabile, la produzione sostenibile di colture libere da patogeni è una delle più pressanti preoccupazioni del genere umano. Incredibilmente, lo studio di una specie di modesti coleotteri che vivono sugli alberi potrebbe fornire alcune risposte.
Imparare dai coleotteri, i migliori agricoltori in natura
Alcune specie di coleottero hanno coltivato e raccolto con successo i funghi almeno per 40 milioni di anni, tenendo a bada i batteri dannosi e sviluppando un rapporto duraturo e sostenibile sia con le coltivazioni che con l’ambiente. Il successo dei coleotteri ambrosia che vivono sugli alberi potrebbe di conseguenza insegnare qualcosa agli esseri umani che praticano l’agricoltura da soli 10 000 anni.

Una lezione di agricoltura sostenibile

I coleotteri ambrosia, che vivono in gruppi sociali all’interno degli alberi, trasportano le spore dei funghi dal loro nido natale quando colonizzano nuovi alberi. Le spore vengono quindi “piantate”, e non appena il fungo ha sviluppato dei corpi fruttiferi, questi vengono raccolti. Proprio come accade all’uomo, i coleotteri devono occuparsi dei patogeni che possono danneggiare le loro colture e devono garantire un ambiente sano e sostenibile per la crescita del raccolto.

“Il mio obbiettivo finale in questo progetto era quello di identificare delle possibili soluzioni che possono essere accolte da scienziati e ricercatori in campo forestale e agricolo,” spiega il coordinatore del progetto FARMING IN BEETLES, finanziato dall’UE, il dott. Peter Biedermann dell’Istituto Max Planck di ecologia chimica in Germania. “Proprio come nei nidi dei coleotteri che sto studiando, i patogeni fungini rappresentano una grave minaccia per l’agricoltura umana, riuscire quindi a comprendere il successo dei coleotteri potrebbe fornire delle conoscenze che sono rilevanti anche per la nostra agricoltura.”

Lanciato nel marzo del 2015, il progetto di due anni, finanziato attraverso una borsa intra-europea Marie Curie, ha già svelato delle nuove scoperte. La relazione tra il coleottero e il fungo non coinvolge solo una ma diverse specie fungine, che sono probabilmente piantate all’interno del nido in ordine, ovvero in uno schema di rotazione delle colture che risulterebbe familiare agli agricoltori umani. Il fatto straordinario è che diversi batteri svolgono un ruolo importante sia nell’indurre i corpi fruttiferi che nel combattere i patogeni.

“Veramente sorprendente è stato anche lo scoprire che nel platipo cilindrico degli alberi da frutto, la specie di coleotteri ambrosia che io studio principalmente, la primaria coltura fungina comprende un singolo ceppo che si può trovare in tutta Europa,” dice Biedermann. “Anche gli esseri umani coltivano alcuni cultivar di successo delle loro colture. Un altro risultato emozionante è stato lo scoprire che i funghi si trovano solo nei coleotteri che colonizzano alberi morti. I coleotteri che vivono in alberi che sono ancora vivi non trasportano funghi, poiché questi probabilmente ucciderebbero il loro albero ospite.”

Il progetto ha inoltre approfondito la scoperta che la crescita della pianta può essere migliorata mediante alcuni microrganismi (endofiti) che vivono all’interno del tessuto vegetale e possono aiutare a respingere gli erbivori. “La scoperta del ruolo dei batteri negli orti dei coleotteri ci potrebbe aiutare a comprendere anche il ruolo degli endofiti associati con le nostre colture,” afferma Biedermann. “Infine, anche gli antibiotici prodotti dai batteri sembrano giocare un ruolo importante all’interno dei nidi dei coleotteri, quindi vi è forse la possibilità di trasferire delle conoscenze per applicazioni mediche o persino di scoprire nuove sostanze antibiotiche.”

Applicare delle nuove tecniche

Dopo aver confermato la complessità del sistema coleottero-fungo, il resto del progetto, che si dovrebbe concludere a febbraio del 2017, si concentrerà sullo svelare queste interazioni più in dettaglio. “Ad esempio, quali sostanze chimiche sono coinvolte, quali di esse sono prodotte dai batteri e quali dai funghi stessi?” si chiede Biedermann. “Quali specie batteriche sono presenti all’interno dei nidi; si tratta sempre delle stesse o è presente una variazione all’interno della distribuzione geografica dei coleotteri ambrosia?”

Biedermann vuole anche esaminare nel dettaglio i paralleli tra agricoltura del coleottero e umana, per vedere che cosa questi due campi di ricerca tradizionalmente distinti possono imparare l’uno dall’altro. “Io voglio mettere insieme i ricercatori che studiano le coltivazioni degli insetti con gli agronomi, in modo che stimolino vicendevolmente le loro ricerche,” ha affermato. “Ad esempio, sarebbe molto interessante se potessimo adoperare i batteri sulle nostre colture al fine di produrre antibiotici contro i parassiti che le colpiscono. Questo è esattamente ciò che i coleotteri agricoltori sembrano fare.”

Per ulteriori informazioni, consultare:
Sito web del coordinatore del progetto FARMING IN BEETLES
Pagina del progetto su CORDIS

Fonte: Sulla base di un’intervista con il coordinatore del progetto

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Numero di registrazione: 126146 / Ultimo aggiornamento: 2016-09-05
Categoria: Progressi scientifici
Fonte: ec