Dai bambini in asilo nido alle piantine nelle foreste, i giovani organismi tendono a ammalarsi più facilmente degli adulti, un fenomeno che ha a lungo perplesso genitori e scienziati.
I biologi dell’Università del Maryland offrono nuove intuizioni su questo modello misteriosamente universale in uno studio pubblicato sulla rivista Atti della National Academy of Sciences Il 4 aprile 2025. Il nuovo studio sulle piante per bambini mostra che la lotta alle malattie in giovane età spesso ha un costo elevato per la crescita e la forma evolutiva futura – o la loro capacità di riprodursi.
“È un mistero il motivo per cui i giovani organismi non evolvono una resistenza alle malattie più forte perché ammalarsi presto nella vita può essere mortale”, ha detto la co-autore dello studio Emily Bruns, assistente professore di biologia all’UMD. “I nostri risultati suggeriscono che è coinvolto un compromesso nascosto, impedendo loro di essere in grado di combattere completamente una malattia.
I ricercatori hanno studiato una pianta selvatica chiamata Silene latifolia (comunemente noto come White Campion) e la sua relazione con una malattia fungina chiamata anter-mut che la infetta. Questa malattia non uccide le piante ma impedisce loro di produrre polline, rendendole incapaci di riprodursi – proprio come una “muta vegetale”, come lo descrive Bruns.
Testando 45 diverse variazioni genetiche del Silene Pianta in ambienti controllati, il team ha scoperto che le piante con resistenza alla malattia più forte mentre le piantine hanno prodotto significativamente meno fiori e semi nel corso della loro vita quando coltivate in un campo privo di malattie. Nel frattempo, le piante con una resistenza più forte degli adulti non hanno mostrato tale penalità.
“Abbiamo scoperto che le giovani piante hanno pagato un” costo “più elevato per combattere la malattia rispetto alle piante adulte”, ha detto Bruns. “Cercare di combattere il fungo è stato più difficile e consumare le risorse per queste piante per bambini. Hanno solo così tanta energia da spendere. Se le piante per bambini lo spendono per la difesa delle malattie, non possono metterlo verso la crescita futura.”
Usando i loro risultati, i ricercatori hanno creato un modello matematico che dimostra che questi costi di combattimento di agenti patogeni sono abbastanza alti da prevenire l’evoluzione di una più forte resistenza alle malattie nelle piante più giovani. Senza questi costi, le famiglie vegetali con una resistenza minorile più forte teoricamente sarebbero in grado di eliminare completamente la malattia. Ma poiché lo sviluppo di resistenza è così impatto per le giovani piante, rimangono vulnerabili alle infezioni.
“Alcune giovani piante” pagano il costo “e sopravvivono all’età adulta, ma producono meno fiori, il che significa che sono meno in grado di riprodursi”, ha spiegato Bruns. “Ma la maggior parte rimane suscettibile come bambini, permettendo alla malattia un tocco.”
Il team è stato sorpreso che questi costi non si sono presentati subito. Le piante che investivano nella resistenza alle malattie come piantine all’inizio sembravano bene ma hanno prodotto drammaticamente meno fiori nel loro secondo anno quando la riproduzione normalmente avrebbe raggiunto il picco.
È interessante notare che i ricercatori hanno anche scoperto che le piante maschi hanno subito costi molto più elevati per la resistenza alle malattie rispetto alle piante femminili. Bruns ha osservato che ciò può essere dovuto al fatto che le piante maschi producono molti più fiori delle femmine per diffondere il loro polline il più ampiamente possibile, rendendo il costo di deviare le risorse alla resistenza alle malattie particolarmente ripide per i maschi.
Bruns crede che i risultati del team abbiano implicazioni oltre le piante selvatiche. Poiché la suscettibilità minorile guida epidemie di malattie in molte specie, comprendere i meccanismi evolutivi dietro questo modello potrebbe informare le strategie di gestione delle malattie in agricoltura, conservazione e salute pubblica.
Successivamente, Bruns e il team sperano di indagare se i costi di resistenza alle malattie possano essere ridotti introducendo patogeni alle piante leggermente più tardi nella vita quando le piante stabiliscono le loro prime foglie vere e non si basano più sull’energia immagazzinata. Hanno anche in programma di esplorare se le piante adulte con una maggiore resistenza alle malattie potrebbero proteggere le piantine vicine riducendo la presenza complessiva della presenza della malattia in un’area specifica.
“La natura è piena di malattie infettive”, ha detto Bruns. “Comprendere i diversi controlli e i saldi tra ospiti e agenti patogeni ci aiuta a capire come l’evoluzione ha plasmato queste relazioni per milioni di anni.”
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com