Come i fagioli comuni si arrampicano: il ruolo delle G-fibre

Le piante possono muovere parti del loro corpo per posizionarsi meglio, come appena le foglie o i rami. Alcune piante, come le viti, portano questo a un livello superiore, arrampicandosi su altre piante per arrivare al sole. Le viti hanno sviluppato vari modi per arrampicarsi, tra cui Fusti avvolgenti e l'uso di viticci o radici.

Le viti che si attorcigliano attorno ai loro supporti sono comuni e possono essere dannose. Alcune di queste viti possono strangolare le piante ospiti, portandole alla morte. In posti come gli Stati Uniti, alcune viti arrampicanti introdotte sono diventate invasive, come il kudzu, l'amaro e la glicine. Queste viti prima cercano qualcosa a cui aggrapparsi, poi adattano la loro crescita per arrotolarsi saldamente attorno a quel supporto. Dopo aver fatto contatto, devono mantenere una presa salda, ed è qui che entra in gioco la loro struttura unica.

#Come le Viti Mantengono la Loro Forma

Le ricerche mostrano che piccole variazioni nel fusto di una vite, o lo sviluppo di determinate strutture come le stipole, possono creare tensione che impedisce lo scivolamento e mantiene la vite in posizione. Un fattore meno noto che aiuta a questa stabilità è la presenza di fibre specializzate chiamate G-fibre. Queste fibre si trovano in diverse parti delle viti e aiutano a mantenere la loro forma. Ad esempio, sono presenti in rami piegati, viticci arrotolati e nei fusti delle piante che si attorcigliano.

Studi precedenti hanno trovato G-fibre nei fusti di molte viti che si attorcigliano, ma non è del tutto chiaro come queste fibre assistano nel loro comportamento arrampicante. Qui, ci concentriamo sulla pianta di Fagiolo Comune come sistema modello. Confrontando diversi tipi di forme di crescita, seguiamo dove e quando le G-fibre vengono create durante i processi di piegamento, ricerca e arricciamento.

#Fasi dello Sviluppo della Pianta

Per capire meglio come crescono i fagioli comuni e come si sviluppa l'abitudine a arrampicarsi, abbiamo analizzato diverse fasi della loro crescita. Piante come il fagiolo comune, in particolare una linea chiamata L88-57, crescono in una serie di fasi identificabili. La prima fase ha piantine erette con piccole foglie. Nella seconda fase, il fusto inizia a piegarsi.

Durante la terza fase, queste piante iniziano a eseguire regolari circonvoluzioni, che comportano movimenti in piccoli cerchi. Nella quarta fase, il fusto cresce rapidamente e il movimento diventa esagerato, con grandi rivoluzioni circolari. Quando la pianta trova qualcosa su cui arrampicarsi, entra nella quinta fase, in cui inizia a arrotolarsi attorno al supporto e continua a crescere in questo modo fino a morire.

#Anatomia del Fusto del Fagiolo Comune

Il fusto del fagiolo comune ha una struttura semplice con strati distinti. Lo strato esterno è un'epidermide simile a pelle, seguita da diversi strati chiamati corteccia, e poi fibro e fasci vascolari che trasportano nutrienti e acqua. Questa struttura differisce da molte altre piante rampicanti, che spesso hanno sistemi vascolari specializzati.

Per identificare quali parti siano importanti per arrampicarsi, abbiamo esaminato da vicino l'anatomia del fusto. Le G-fibre appaiono per la prima volta negli internodi giovani e sono create a partire da fibre esistenti. Man mano che l'internodo matura, queste fibre continuano a svilupparsi, fornendo forza e supporto alla pianta.

#Formazione delle G-Fibre

Le G-fibre nei fagioli comuni sono particolarmente interessanti perché iniziano a formarsi sul lato del fusto che si piega. Questa è una scoperta importante perché suggerisce che le G-fibre aiutano a mantenere la forma del fusto piuttosto che creare movimento da sole. Man mano che l'internodo si sviluppa, le G-fibre diventano più sostanziose e possono essere trovate in varie parti della pianta.

Osservando le G-fibre, abbiamo usato tecniche di colorazione speciali per evidenziare la loro presenza e struttura. Altri metodi ci hanno aiutato a determinare la composizione delle fibre, mostrando che sono ricche di cellulosa e di certi tipi di pectina, che sono importanti per la struttura della pianta.

#Sviluppo e Forma del Fusto

Man mano che un internodo di fagiolo comune matura, di solito inizia dritto, ma presto si piega leggermente. Questa piegatura attiva la formazione delle G-fibre sul lato concavo mentre il lato convesso rimane invariato. Man mano che la pianta cresce, le G-fibre maturano e sviluppano muri più forti sul lato che subisce la piegatura, il che aiuta a rinforzare la forma e la forza della pianta.

È interessante notare che il modello di distribuzione delle G-fibre gioca anche un ruolo significativo nella struttura complessiva. Nelle viti, le G-fibre si trovano all'interno delle sezioni arrotolate del fusto, fornendo stabilità. Nelle forme arbustive della stessa pianta, le G-fibre sono distribuite più uniformemente attorno al fusto, indicando una differenza nell'abitudine di crescita.

#Confronto tra Viti e Forme Arbustive

In questa ricerca, abbiamo esaminato come la distribuzione delle G-fibre differisca tra piante che si attorcigliano e quelle che crescono più erette. Abbiamo scoperto che molte varietà di fagiolo comune possono cambiare i loro modelli di crescita a seconda della disponibilità di luce. Ad esempio, mentre gli arbusti tendono a crescere dritti e pieni di G-fibre attorno alla circonferenza del fusto, le viti hanno G-fibre principalmente su un lato, specialmente dopo che si verifica una piegatura.

In generale, mentre entrambe le forme di crescita hanno G-fibre, esse servono scopi diversi a seconda che la pianta stia arrampicandosi o cresca eretta. La presenza di queste fibre da sola non indica un'abitudine a attorcigliarsi ma mostra adattabilità a condizioni ambientali diverse.

#Conclusioni

Abbiamo visto come le G-fibre contribuiscono allo sviluppo e al supporto della pianta di fagiolo comune. Le G-fibre iniziano a formarsi in risposta alla piegatura fisica piuttosto che a innescare movimento. Aiutano a mantenere la postura della pianta e forniscono la stabilità necessaria, sia che la pianta stia arrampicandosi o crescendo eretta.

La ricerca mostra che i fagioli comuni potrebbero essere una specie utile per studiare il comportamento di arrampicata e la diversità delle forme di crescita. La loro rapida crescita e capacità di adattarsi alle condizioni di luce ne fanno un soggetto interessante per ulteriori esplorazioni nello sviluppo delle piante e nelle adattamenti strutturali.