Se provassimo a definire la memoria, potremmo dire che è ciò che possiamo ricordare. Ma in realtà è qualcosa di più profondo: un passato che diventa parte di noi, in forme diverse. Come memoria procedurale, quando impariamo a fare qualcosa senza pensarci, per esempio andare in bicicletta. O semantica, che conserva concetti e significati, come sapere cos’è una quercia. O ancora episodica, che ci permette di ricordare dove, quando e con chi abbiamo vissuto un’esperienza.
Queste forme di memoria non sono solo umane. Gli elefanti, famosi proprio per la loro memoria, ricordano percorsi e luoghi d’acqua anche a distanza di anni. Gli uccelli migratori seguono rotte complesse grazie a segnali visivi e magnetici memorizzati nel tempo. In tutti questi casi, la memoria si fonda su un sistema nervoso e su una rete complessa di neuroni, cellule specializzate nella trasmissione degli impulsi nervosi, e sinapsi, i punti di connessione tra un neurone e l’altro attraverso cui passano le informazioni.
Cosa accade, però, se entriamo nel mondo delle piante, dove tutto questo non esiste? Gli alberi hanno memoria, possono “registrare” nel proprio corpo eventi ambientali passati, come una siccità, l’aumento di CO₂ o l’attacco di un patogeno, e usarli per orientare le proprie risposte future? A porsi queste domande è stato un gruppo di ricercatori britannici che ha dato vita a MEMBRA, acronimo di Understanding Memory of UK Treescapes for Better Resilience and Adaptation. Il progetto ha coinvolto studiosi di diverse università del Regno Unito e si è concentrato su alcune tra le specie arboree più rappresentative dei paesaggi forestali britannici: quercia, frassino, nocciolo, faggio e betulla.
La memoria epigenetica
La risposta alle domande dei ricercatori è stata positiva. Ovviamente non si tratta di una memoria cosciente, ma di una memoria epigenetica. “L’epigenetica studia una modalità particolare con cui un organismo o una cellula rispondono agli stimoli ambientali”, spiega Marco Caccianiga, professore di Biologia all’Università Statale di Milano. “Le caratteristiche di un organismo sono scritte nella sequenza del suo DNA e mutano al mutare di questa. Tuttavia, può accadere che l’ambiente modifichi il modo in cui questi geni si esprimono, senza alterarne la sequenza. È quello che succede, per esempio, quando una pianta affronta una siccità prolungata, un’alta concentrazione di CO₂, un attacco patogeno o un evento climatico estremo. Questi fattori esterni agiscono come interruttori molecolari, capaci di “accendere” o di “spegnere” alcuni geni”. È in questi casi che si parla di memoria epigenetica: la pianta conserva una sorta di “ricordo biologico” dell’esperienza vissuta e si adatta per reagire meglio in futuro. “Il processo più importante attraverso cui avviene questa regolazione è la metilazione del DNA“, continua l’esperto. “Consiste nell’aggiunta di un gruppo metile (una specie di “etichetta” chimica fatta da un atomo di carbonio e tre di idrogeno) a una delle basi che compongono la sequenza del DNA. Questo cambiamento può modificare il comportamento del gene in modo anche duraturo, pur restando potenzialmente reversibile”.
Un processo dinamico
Sebbene gli studi siano ancora all’inizio, le evidenze raccolte finora indicano che la memoria epigenetica sembra permettere agli alberi di “ricordare” e rispondere meglio a fattori di stress successivi. “È stata, infatti, osservata una maggiore resistenza alla siccità in alberi che avevano già affrontato stress idrico e questo miglioramento nella risposta fisiologica è risultato associato a un aumento del livello di metilazione del DNA”, prosegue Caccianiga. “Anche la resistenza alle temperature delle ondate di caldo più severe e la risposta ai parassiti, così come il momento di apertura delle gemme o lo sviluppo dei semi, sembrano rispondere in modo plastico grazie alla memoria epigenetica, sviluppata in seguito all’esposizione a uno stress. Alcuni studi sulle querce sembrano indicare che la metilazione aumenti a poco a poco nel corso della stagione vegetativa. Questo potrebbe indicare che la memoria epigenetica sia un processo dinamico, che si aggiusta di continuo al variare delle condizioni ambientali”.
Si passa da “genitori” a “figli”?
Sono in corso molti esperimenti su diverse specie di alberi per cercare di capire quanto le risposte epigenetiche acquisite possano essere trasmesse alle giovani piante rappresentando una “memoria” intergenerazionale. “Gli alberi vivono a lungo e il passaggio tra più generazioni si compie in decine di anni: è quindi difficile valutare quanto le mutazioni epigenetiche possano trasmettersi per più generazioni, perché questi studi richiedono anni”, spiega il professore. “Tuttavia è stato osservato come querce e noccioli sottoposti a stress di siccità cambino le caratteristiche dei loro semi (più grandi nelle querce, più piccoli nel nocciolo) e che le giovani piante di quercia nate da genitori che hanno sperimentato la siccità siano più resistenti a essa”.
Un possibile aiuto per la riforestazione
Queste scoperte, se confermate, potrebbero dare strumenti importanti per migliorare la risposta delle nostre foreste al cambiamento climatico. “Possono permetterci di identificare specie e popolazioni di alberi più resilienti, guidando le future strategie di conservazione e riforestazione; possono suggerire il momento migliore per raccogliere i semi da utilizzare nella produzione di nuovi alberi, per avere giovani piante più resistenti che permettano di superare i problemi di rinnovazione che stiamo osservando in molti alberi, come le querce”, conclude Caccianiga. “Più in generale, approfondire questi aspetti può cambiare la nostra visione degli alberi nel loro insieme, imparando a considerarli come organismi resistenti e resilienti con una grande varietà di risposte all’ambiente che li circonda”.
Fonte: Corriere della Sera
