Una nuova ricerca suggerisce che gli “orologi biologici” delle piante artiche stanno accelerando. Analizzando decenni di DNA ambientale (eDNA) catturato dall’aria, gli scienziati hanno scoperto che le briofite – un gruppo di piante non vascolari che includono i muschi – stanno spostando i loro cicli riproduttivi in modo significativo prima in risposta all’aumento delle temperature.
Il potere del DNA aerodisperso
Tradizionalmente, il monitoraggio dei movimenti stagionali delle piante richiede l’osservazione diretta o il campionamento a terra, che può richiedere molto lavoro e avere una portata limitata. Tuttavia, i ricercatori stanno ora sfruttando un metodo più efficiente: il DNA ambientale (eDNA).
Poiché la maggior parte delle briofite fa affidamento sul vento per disperdere le proprie spore, queste particelle microscopiche si disperdono nell’aria, proprio come il polline degli alberi. Analizzando i filtri dell’aria, gli scienziati possono “leggere” le firme genetiche delle piante presenti nell’atmosfera in un dato momento. Ciò consente loro di ricostruire una sequenza temporale ad alta risoluzione di quando diverse specie si riproducono attivamente.
Decenni di dati: una capsula del tempo svedese
Lo studio ha utilizzato un set di dati unico del progetto Swedish Biodiversity in Time and Space. I ricercatori hanno analizzato 380 campioni di filtri dell’aria raccolti in una stazione di monitoraggio a Kiruna, nel nord della Svezia, dal 1974 al 2008.
Sequenziando il DNA trovato in questi filtri, il team è stato in grado di identificare 16 diversi generi di briofite. Questo set di dati a lungo termine ha fornito una rara opportunità di osservare come questi organismi hanno reagito a un ambiente sempre più caldo per più di tre decenni. Durante questo periodo, la temperatura media a Kiruna è aumentata di circa 1,7°C.
Cicli riproduttivi accelerati
I risultati rivelano una tendenza sorprendente: i tempi del rilascio delle spore si stanno spostando all’inizio dell’anno. I ricercatori hanno notato diversi cambiamenti chiave entro la fine del periodo di studio:
- Inizi anticipati: la maggior parte dei gruppi di briofite ha iniziato la stagione di sporulazione in media quattro settimane prima rispetto ai decenni precedenti.
- Punti medi mobili: La metà della stagione riproduttiva è avanzata di da quattro a sette settimane.
- Stagioni estese: mentre le date di inizio sono state spostate prima, le date di fine variavano a seconda della specie, con alcuni taxa che sperimentavano finestre riproduttive significativamente più lunghe.
Perché sta succedendo questo?
Lo spostamento è probabilmente guidato da una combinazione di fattori termici e idrologici. Le temperature più calde possono consentire alle piante di svilupparsi più ampiamente prima del letargo invernale, dando loro un “vantaggio” in primavera. Inoltre, le primavere più calde portano a uno scioglimento della neve più rapido e a una minore copertura nevosa, esponendo la vegetazione prima e consentendo al vento di disperdere prima le spore.
Briofite contro piante vascolari
Forse l’aspetto più significativo è la velocità di questo adattamento. Mentre studi precedenti avevano dimostrato che le piante vascolari (come piante da fiore e alberi) nelle regioni artiche avanzano la loro fioritura di circa due giorni ogni decennio, le briofite si muovono molto più velocemente.
I dati indicano che la sporulazione delle briofite avanza di circa otto giorni ogni decennio. Ciò suggerisce che le piante non vascolari potrebbero essere più sensibili o reagire più rapidamente ai cambiamenti climatici nell’estremo nord.
Questo rapido cambiamento nella fenologia (la tempistica degli eventi biologici) evidenzia quanto gli ecosistemi artici siano sensibili anche alle più piccole fluttuazioni di temperatura.
Conclusione
Lo studio dimostra che le briofite stanno subendo rapidi cambiamenti riproduttivi, avanzando i loro cicli vitali molto più velocemente di molte piante vascolari. Questa accelerazione funge da indicatore critico di come il cambiamento climatico stia riorganizzando radicalmente i tempi della vita negli ecosistemi artici.
