Il periodo autunnale porta con sé uno spettacolo cromatico: tra le tante foglie gialle, alcune assumono tonalità rosso intenso e questo rimane uno dei “più grandi misteri” dell’autunno per i biologi.
Nonostante la diffusione del fenomeno, gli scienziati non sono ancora riusciti a concordare sul perché le foglie di soltanto alcune specie di alberi diventino rosse.
La differenza tra giallo e rosso
Il cambiamento di colore che porta al giallo è relativamente semplice da spiegare.
Ogni autunno, gli alberi scompongono la clorofilla verde nelle loro foglie per recuperare l’azoto prezioso prima che cadano.
L’azoto è fondamentale per la fotosintesi, la costruzione di proteine e del DNA.
La perdita della clorofilla espone i pigmenti gialli che erano già presenti nelle foglie.
Il rosso deriva da sostanze chimiche completamente nuove che vengono generate solo pochi giorni prima che la foglia cada a terra.
Livelli bassi di questi stessi nuovi pigmenti sono anche responsabili del colore arancione, che al microscopio appare come molte “lentiggini rosse”.
La grande domanda è: perché gli alberi si preoccupano di creare pigmenti rossi, che consumano energia, in foglie che sono quasi pronte a cadere?
Ipotesi 1: il “filtro solare”
Una possibile spiegazione è nota come ipotesi della fotoprotezione.
Secondo questa teoria, i pigmenti rossi agiscono come una sorta di “filtro solare” per aiutare la pianta a gestire la luce in eccesso con cui deve improvvisamente confrontarsi quando l’attività della clorofilla sta diminuendo.
Molti fisiologi sono convinti di questa ipotesi e citano numerosi articoli sperimentali biochimici e fisiologici “ad alta tecnologia” che dimostrano come una funzione del pigmento rosso sia la fotoprotezione.
Susanne Renner della Washington University, ad esempio, osserva una correlazione suggestiva: l’Europa riceve meno irradiazione solare rispetto agli Stati Uniti nordorientali e ha meno alberi rossi.
Inoltre, alcune evidenze suggeriscono che ciò che i pigmenti rossi stanno proteggendo è la capacità dell’albero di recuperare l’azoto dalla foglia.
Uno studio sulle foglie gialle di tre specie decidue ha rilevato che nelle loro foglie gialle era rimasto più azoto rispetto alle normali foglie rosse.
A supporto di ciò, le specie arboree che vivono in simbiosi con batteri che fissano l’azoto, i quali forniscono loro azoto in abbondanza, generalmente non diventano rosse.
Ipotesi 2: co-evoluzione con gli insetti
Non tutti i ricercatori sono convinti dell’ipotesi della fotoprotezione. Il biologo evoluzionista Marco Archetti, della Penn State University, sottolinea che solo un numero relativamente piccolo di specie arboree ha foglie rosse, circa il 15% degli alberi totali nel mondo.
Archetti si chiede: se il colore rosso servisse per la protezione contro la luce in eccesso, “perché solo così poche specie avrebbero bisogno di fotoprotezione?”.
Archetti ritiene più probabile che il tratto si sia co-evoluto con gli insetti.
È stato dimostrato che gli insetti che depongono le uova in autunno sono in grado di distinguere i colori delle foglie.
La ricerca di Archetti sugli alberi di mele ha mostrato che gli afidi evitavano gli alberi con foglie rosse, preferendo quelli con foglie verdi o gialle.
Sugli alberi con colori rossi ci sono meno afidi, e in primavera, gli afidi appena nati hanno avuto meno successo sugli alberi che erano stati rossi, suggerendo che avessero una buona ragione per evitarli.
Archetti ha anche riscontrato che i colori rossastri sono presenti nelle popolazioni selvatiche di meli, che devono affrontare più invasioni di insetti, ma non nelle varietà coltivate che vengono trattate dagli agricoltori.
Il dibattito acceso e la ricerca in corso
Queste teorie hanno alimentato dibattiti accesi nel corso degli anni, che non sono stati “nemmeno sempre educati,” secondo Simcha Lev-Yadun dell’Università di Haifa.
Lev-Yadun stesso è interessato alla possibilità che i pigmenti rossi possano avere proprietà anti-fungine. Nicole Hughes, una biologa della High Point University, focalizza la sua ricerca sulle specie arboree più flessibili, quelle che possono diventare rosse, gialle, o mostrare tutti gli altri colori autunnali.
Hughes si ritrova spesso a studiare alberi nei parcheggi dove, su alberi di una singola specie, alcuni hanno foglie rosse, altre gialle e altre arancione, pur essendo esposti alla “stessa esatta luce solare e alla stessa esatta temperatura”.
Ad esempio, fuori da un negozio di mobili, ha scoperto che le querce salice con foglie rosse avevano meno cocciniglie rispetto alle querce salice gialle.
Recentemente, ha iniziato a coltivare diverse specie di querce e a fornire loro quantità variabili di azoto per osservare l’effetto sul colore.
Sta anche studiando gli alberi di storace americano, che possono avere rami viola, gialli e verdi sullo stesso albero, un indizio che potrebbe aiutare a comprendere la differenza tra i rami.
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