L'abete rosso ( Picea abies ), che per molti decenni è stato il pilastro dell'industria del legname, è stato indebolito da anni di siccità e alte temperature. La monocoltura ha esacerbato il problema: il bostrico dell'abete rosso ( Ips typographus ), noto anche come coleottero della corteccia dell'abete rosso, ha avuto vita facile. Questo coleottero, lungo circa quattro o cinque millimetri, non compie la sua opera distruttiva da solo, ma insieme a funghi associati che infestano anch'essi gli alberi. I dati dimostrano l'enorme danno causato dai bostrichi. Nel Rapporto sullo stato delle foreste del 2024 dello Stato Libero della Turingia, il bostrico viene identificato come il fattore di danno più significativo. Il rapporto menziona 28 milioni di metri cubi di legname di abete rosso danneggiato. Ciò corrisponde all'88% del totale del legname danneggiato nelle foreste della Turingia.
Il Dipartimento di Biochimica del Max Planck Institute for Chemical Ecology sta studiando come gli abeti rossi si difendono da scolitidi e funghi, e come gli insetti e i loro alleati fungini superano le difese degli alberi. In uno studio recente, i ricercatori hanno studiato specificamente perché gli abeti rossi producono una miscela così complessa di diverse sostanze di difesa nella loro resina appiccicosa. Esistono già diverse ipotesi per rispondere a questa domanda. Un'ipotesi propone che le sostanze di difesa delle piante che combattono più efficacemente gli insetti o impediscono loro di ingerire cibo vegetale siano diverse da quelle che inibiscono la crescita dei microrganismi.
Un'altra ipotesi presuppone che una combinazione di sostanze di difesa sia più efficace di sostanze singole. Tuttavia, attualmente ci sono poche prove a supporto di queste due ipotesi. Pertanto, gli scienziati hanno testato dodici sostanze di difesa naturali, in questo caso monoterpeni come componenti principali della resina di abete rosso, contro i loro parassiti più pericolosi: il bostrico e i funghi che trasporta e che favoriscono l'infestazione da coleotteri. Volevano scoprire se insetti e funghi reagiscono in modo diverso alle singole sostanze e se le miscele di queste sostanze di difesa forniscano una protezione migliore contro bostrichi e funghi rispetto alle singole sostanze.
In esperimenti volti a testare gli effetti di vari monoterpeni singoli e di miscele di essi su coleotteri della corteccia e tre diversi funghi, il team di ricerca ha dimostrato che i monoterpeni tossici per i coleotteri della corteccia generalmente non sono quelli che inibiscono anche la crescita dei funghi, e viceversa. In altre parole, i monoterpeni che respingevano i coleotteri della corteccia erano inefficaci contro i funghi, mentre i monoterpeni antifungini non avevano alcun effetto negativo sui coleotteri. I ricercatori sono rimasti inoltre sorpresi nello scoprire che i monoterpeni più abbondanti negli abeti rossi erano solo moderatamente efficaci contro i coleotteri e due dei tre funghi, mentre i monoterpeni più bioattivi erano rilevabili negli abeti rossi solo in quantità molto ridotte. Allo stesso tempo, gli scienziati hanno scoperto che le miscele di monoterpeni erano più efficaci contro i coleotteri della corteccia e due dei tre funghi testati rispetto ai singoli monoterpeni. Questi risultati forniscono quindi, per la prima volta, una spiegazione coerente del perché le miscele chimiche siano così diffuse in natura.
Le nuove scoperte potrebbero contribuire allo sviluppo di pesticidi naturali. Ad esempio, i monoterpeni, particolarmente tossici per gli scolitidi, potrebbero essere applicati alla corteccia degli alberi, dove questi si depositano e iniziano a perforarla. Sapere che le miscele sono più efficaci dei singoli composti è importante anche per lo sviluppo di nuovi prodotti per la protezione delle colture. Poiché le piante sono esposte a un maggiore stress a causa dei cambiamenti climatici, questo potrebbe a sua volta alterare l'efficacia delle loro difese contro coleotteri e funghi. "Comprendendo il funzionamento delle difese delle piante, possiamo prevedere meglio come le piante affronteranno i futuri scenari climatici e sviluppare strategie per proteggere gli ecosistemi", afferma Dineshkumar Kandasamy, uno degli autori principali.
pubblicazione originale
Zaman, R., Jain, A., Hammerbacher, A., Gershenzon, J., Kandasamy, D. (2025). Sia il sinergismo che la diversità di interazione spiegano le miscele di monoterpeni difensivi nell'oleoresina di abete rosso. Ecologia Funzionale, DOI: 10.1111/1365-2435.70077
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