Abbracciare la plasticità o la robustezza delle piante come mezzo per garantire la sicurezza alimentare

Perché le piante flessibili contano per i nostri piatti

Con l’aumento della popolazione mondiale e il clima sempre meno prevedibile, una delle questioni più importanti per l’umanità è semplice: riusciremo a produrre abbastanza cibo? Questo articolo esplora come le piante affrontano condizioni mutevoli come caldo, siccità e suoli poveri, e come i breeder possono sfruttare due caratteristiche opposte — flessibilità e stabilità — per proteggere i raccolti. Capire questi concetti aiuta a spiegare perché alcune colture prosperano con tempo avverso mentre altre falliscono, e come l’agricoltura futura potrebbe adattarsi a un mondo più caldo e meno stabile.

Dai graminacei selvatici agli alimenti di base globali

La maggior parte delle principali colture odierne è stata addomesticata da antenati selvatici negli ultimi 10.000 anni. I primi agricoltori selezionarono inconsapevolmente piante con tratti utili: chicchi più grandi nel mais, più semi in riso e grano, o frutti più grossi in pomodoro e melanzana. Spesso solo poche decine di geni furono responsabili di cambiamenti drammatici, trasformando piante selvatiche trasandate in colture ad alta resa. Oggi appena 15 specie forniscono circa il 70 percento delle calorie dell’umanità, con poche — riso, grano, mais, canna da zucchero e orzo — che fanno la parte del leone. Queste colture sono però ora coltivate lontano dalle loro terre d’origine e sono esposte a climi, stagioni e suoli molto variabili, costringendole a rispondere a pressioni ambientali che non incontrarono durante il primo addomesticamento.

Flessibilità: piante che cambiano con il tempo

Gli autori usano il termine «plasticità fenotipica» per indicare la capacità di una pianta di modificare l’aspetto o il comportamento quando le condizioni cambiano. Un stesso genotipo può crescere alto in campi freschi e umidi ma rimanere basso e fiorire presto in ambienti caldi e secchi. La plasticità può riguardare tutto, dal modello di crescita delle radici nel suolo al tempo di fioritura e alla chimica di foglie e frutti. Strumenti moderni — come studi genomici su vasta scala, grandi esperimenti di campo e monitoraggi ambientali dettagliati — permettono oggi ai ricercatori di seguire come migliaia di varietà rispondono a differenze di temperatura, acqua, nutrienti e durata del giorno. Questi studi mostrano che la plasticità è spesso controllata da geni specifici, può essere ereditata e può aiutare le colture ad adattarsi ai climi locali, talvolta a scapito delle prestazioni altrove.

Stabilità: piante che restano sulla rotta

All’altro estremo dello spettro si trova la «canalizzazione» o robustezza: la tendenza di una pianta a produrre risultati quasi identici — anche in condizioni diverse o di fronte a piccoli cambiamenti genetici. Le piante robuste funzionano come macchine ben progettate che continuano a operare senza intoppi nonostante gli urti del percorso. I ricercatori hanno individuato geni che aiutano a tamponare tratti chiave, come l’orologio interno giornaliero, le difese chimiche o la resa, mantenendoli stabili attraverso campi e anni. In colture come pomodoro e soia, alcune regioni genetiche sono associate alla stabilità del raccolto più che a una resa media elevata. Questi geni di «buffering» non aumentano necessariamente le prestazioni negli anni buoni, ma riducono il rischio di fallimenti catastrofici negli anni difficili — un attributo prezioso dove il tempo è duro o imprevedibile.

Scegliere tra alto rendimento e rete di sicurezza

Per i breeder, colture plastiche e robuste somigliano a strategie d’investimento diverse. Le varietà altamente plastiche possono offrire rese eccezionali in condizioni favorevoli, ma le loro prestazioni possono oscillare ampiamente quando il tempo diventa estremo, come un titolo azionario rischioso. Le varietà robuste si comportano più come investimenti conservativi: raramente raggiungono picchi record, ma forniscono raccolti più affidabili sotto stress. La rassegna sostiene che affidarsi completamente a una sola strategia è rischioso. Il cambiamento climatico porta sia spostamenti graduali sia estremi improvvisi, e nessun approccio singolo può coprire tutti gli scenari futuri. Per questo i breeder stanno combinando dati genetici dettagliati, misurazioni ambientali e modelli di apprendimento automatico per prevedere come diverse varietà si comporteranno in molti possibili futuri.

Bilanciare flessibilità e stabilità per il cibo del futuro

Per un non specialista, la conclusione principale dell’articolo è che non esiste un unico «miglior» tipo di coltura per il secolo a venire. Nelle regioni con condizioni ben gestite e più prevedibili, potrebbe convenire coltivare varietà flessibili in grado di sfruttare gli anni favorevoli e spingere le rese verso l’alto. In aree soggette a siccità frequenti, ondate di calore o tempeste, linee robuste e resistenti che mantengono la resa possono essere più preziose. Gli autori raccomandano una strategia di «copertura del rischio»: sviluppare e mantenere sia colture flessibili sia robuste, ampliare la gamma di specie su cui ci si basa e testare le piante in condizioni che simulino i climi futuri. Combinando questi approcci, l’agricoltura può sia proteggere una fornitura alimentare affidabile sia conservare la capacità di adattarsi man mano che il pianeta continua a cambiare.

Citazione: Alseekh, S., Klemmer, A., Yan, J. et al. Embracing plant plasticity or robustness as a means of ensuring food security. Nat Commun 16, 461 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-55872-4

Parole chiave: sicurezza alimentare, selezione delle colture, plasticità fenotipica, cambiamento climatico, resilienza delle piante