pIANTE CHE PRODUCONO CALORE?

Cosa hanno in comune il gìgaro chiaro (Arum italicum)  che possiamo osservare  in fioritura in tutta Italia con l’infiorescenza più grande del mondo dell’ aro gigante (Amorphophallus Titanum)?

Entrambe queste piante appartengono alla famiglia delle Aracee, e come notò il celebre scienziato Lamarck nel 1778, sono in grado di aumentare la propria temperatura rispetto all’ambiente circostante! Questo fenomeno, chiamato termogenesi, è comune nel mondo animale ma rappresenta un’eccezione nel mondo vegetale. 

Comunque, in entrambi i casi, sono coinvolti i mitocondri, gli organelli addetti alla respirazione cellulare. Infatti, l’attività mitocondriale dei tessuti che compongono l’infiorescenza di queste piante aumenta notevolmente durante la fase di fioritura. 

Nelle piante termogeniche, i mitocondri presentano una proteina che, deviando il flusso della catena di trasporto degli elettroni, diminuisce la produzione di adenosina trifosfato (ATP), con conseguente aumento di calore. Ma perché ridurre la sintesi di ATP, la ‘’moneta energetica’’ di una cellula, per produrre calore?

Il motivo è l’impollinazione, indispensabile per la riproduzione. L’aumento della temperatura dell’infiorescenza, infatti, favorisce il rilascio di composti organici volatili (VOCs), piccole molecole con una vasta gamma di funzioni per le piante. 

Nel caso dell’Amorphopallus titanum, il principale è il dimetil trisolfuro, che ha un odore di corpo in putrefazione, poco attraente per noi, ma molto per gli insetti coinvolti nell’impollinazione. 

Per 28 specie di Arum, tra cui l’Arum italicum, la particolare conformazione dell’infiorescenza consente di intrappolare il pronubo (cioè l'insetto impollinatore) una volta che è stato attirato. Così, il pronubo resta  "al calduccio’’ fino a quando, in seguito alla fecondazione degli ovuli e alla maturazione del polline, riuscirà a fuggire e andrà ad impollinare un altro fiore. 

Seppure la maggior parte delle Araceae si trovano nelle zone tropicali, molto interessante è il fenomeno della termogenesi osservato per la Symplocarpus foetidus, chiamata anche ‘’Cavolo puzzola’’ (per motivi che vi lasciamo immaginare...). Oltre ad apportare i vantaggi appena descritti, la termogenesi consente alla  Symplocarpus foetidus di essere tra le prime piante a fiorire in primavera quando non si è ancora sciolta la neve invernale nei boschi e nelle zone umide del Canada orientale e del nord-est degli Stati Uniti. 

Sono sicura che la prossima volta che vedrete una pianta del genere Arum, la vedrete in modo diverso 😊

Per chi vuole approfondire:

M Gibernau, D Macquart, G Przetak Pollination in the genus Arum–a review, Aroideana (2004) 27: 148-166. [link]

J Albre, A Quilichini, M Gibernau Pollination ecology of Arum italicum (Araceae), Bot. J. Linn. Soc. (2003) 141: 205–214. [link] 

R S Seymur, Dynamics and precision of thermoregulatory responses of eastern skunk cabbage Symplocarpus foetidus. Plant, Cell & Environment (2004) 27: 1014-1022. [link]  

L Kang, J Kaur, K Winkeler, et al. How the volatile organic compounds emitted by corpse plant change through flowering. Sci Rep (2023) 13: 372. [link]

W Barthlott, J Szarzynski, P Vlek, W Lobin & N Korotkova A torch in the rain forest: thermogenesis of the Titan arum (Amorphophallus titanum) Plant Biology (2009) 11:499-505.  [link]