Tredici anni di ricerche che uniscono biologia e matematica hanno risolto l'enigma della forma del cavolo romanesco.
Anche una filastrocca ci ha insegnato a lungo a piantare i cavoli, ma l'origine della loro forma, soprattutto quella del Romanesco, è rimasta un enigma.
Tredici anni di ricerche che associano biologia e matematica hanno permesso di risolverlo.
Cavolfiore, cavolini di Bruxelles, broccoli, cavolo romanesco… Le varietà Brassicaceae hanno in comune l'abbondanza di steli commestibili.
Questa specificità è il risultato di una "guerra del territorio" genetica, spiegano François Parcy (CNRS) e Christophe Godin (Istituto nazionale per la ricerca in scienze e tecnologie digitali), principali autori di uno studio che ha fatto la copertina di Science. I
l primo, biologo vegetale, era interessato al cavolo; l'altro, un matematico, ha modellato i meccanismi di crescita delle piante. Con un fascino condiviso per il Romanesco e le sue molteplici terminazioni piramidali, che ricordano le strutture frattali.
Questa forma geometrica, detta "infinitamente frammentata" o "autosimilare", ha la particolarità di essere identica, indipendentemente dalla scala di osservazione.
Per capire la morfogenesi del cavolo, "abbiamo avuto l'aiuto di un cugino di laboratorio", dice François Parcy. Arabidopsis thaliana, una pianta con due mutazioni genetiche che trasformano i fiori in cavoli.
I ricercatori hanno analizzato le lotte di influenza tra i geni che governano la produzione di foglie, steli o fiori e hanno evidenziato il ruolo di un "architetto dei fiori".
“Questo gene decide dove deve essere formato un fiore, ma non può fare il lavoro da solo.
Chiama rinforzi per respingere i geni staminali.
Nel cavolo questi rinforzi sono assenti e i geni staminali poi invadono il territorio per rifarne uno nuovo”, spiega il biologo.
Ma il processo non finisce qui perché il breve passaggio delle cellule staminali allo stato di fiore incide sulla loro "memoria"; a differenza dei normali fusti, crescono spogli e il fenomeno si ripete "quasi all'infinito".
"In definitiva, un cavolo è fatto di gemme destinate a diventare fiori ma che non raggiungono mai il loro obiettivo", riassume François Parcy. "E il fatto che l'architetto floreale abbia innescato determinate cose disinibisce i germogli che poi germogliano di nuovo", aggiunge Christophe Godin.
La differenza tra un cavolfiore e un romanesco? Nel secondo la produzione dei gambi accelera, mentre è costante nella prima: ciò conferisce ad ogni fiore un aspetto piramidale, enfatizzando l'aspetto frattale in rilievo.
I ricercatori hanno testato questa ipotesi su Arabidopsis e hanno ottenuto dei piccoli cavoli conici, "non proprio romani ma già un po' romanici", agli occhi di un entusiasta collega tedesco.
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