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Michael Lebert Il Prof. Dr. Michael Lebert è biologo cellulare presso l'Università Friedrich Alexander di Erlangen-Norimberga e direttore scientifico della società di ricerca spaziale Space Cargo Unlimited. Con la missione WISE, ha inviato nello spazio vini e piantine d'uva. Alexander Lupersböck ha parlato con lui dei risultati e ha appreso che la ricerca spaziale sulle piante è arrivata da tempo nella vita quotidiana.

Perché mandare le viti nello spazio? Non ci sono altre piante più importanti per la nutrizione che dovrebbero essere studiate?

Michael Lebert Perché il vino è una pianta incredibilmente resistente. Mi interessa soprattutto il fatto che sia una pianta legnosa. Finora non sono stati praticamente mai studiati. I risultati dovrebbero poi essere trasferiti ad altri stabilimenti. Anche il fatto che Space Cargo Unlimited abbia sede a Bordeaux ha la sua importanza. L'Institut des Sciences de la Vigne et du Vin (ISVV) dell'Università di Bordeaux è il nostro partner di cooperazione.

Ci parli della missione WISE.

Michael Lebert Si trattava di inviare 320 barbatelle, metà Cabernet Sauvignon e metà Merlot, sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) a 400 chilometri di altitudine per 312 giorni. Inoltre, dodici bottiglie di Château Petrus sono rimaste a bordo per 438 giorni. Le talee, cioè le sezioni di legno, erano in uno stato di quiescenza, come in inverno, in una scatola di plastica. Così non sono cresciuti, sono stati abbandonati a se stessi e non sono stati curati. L'unica particolarità è che sono stati esposti all'assenza di gravità e alle radiazioni cosmiche. Al loro ritorno, sono stati innestati su portainnesti. Siamo rimasti sorpresi dal fatto che quasi tutti sono sopravvissuti e sono cresciuti immediatamente.

Nel primo anno, l'attenzione si è concentrata sulla propagazione vegetativa. Non sapevamo se la prole avrebbe avuto le stesse caratteristiche delle piante madri. Ora sappiamo che è così. Quest'anno abbiamo continuato la propagazione e ci siamo preoccupati di provare diverse condizioni. Alcune piante sono a Erlangen, altre all'ISVV di Bordeaux, anche in campo, perché vogliamo vedere come reagiscono agli afidi dell'uva.

L'evoluzione può avvenire molto rapidamente nello spazio.

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Avete notato cambiamenti nel contenuto di polifenoli, nei tassi di crescita e nei batteri e funghi associati alle piante di queste vigne. In che modo questo li rende più resistenti agli effetti del cambiamento climatico e delle infestazioni parassitarie?

Michael Lebert La prima cosa che abbiamo esaminato è stata: le proprietà sono cambiate in modo stabile? La risposta nel secondo anno è: sì! Le differenze di crescita rispetto al gruppo di controllo sono ricomparse nel secondo anno proprio come nel primo. Ora abbiamo piante con una maggiore resistenza alla peronospora. Si tratta di qualcosa di molto speciale, poiché il Merlot in particolare non ha questa resistenza di per sé. Soprattutto nella viticoltura biologica, il Merlot è molto difficile a causa della sua suscettibilità alla peronospora. Inoltre, abbiamo visto che una serie di batteri interni e anche funghi esterni aiutano molto a stabilizzare contro la peronospora e altri parassiti.

Queste resistenze si formano a causa dell'assenza di gravità o come reazione alle radiazioni cosmiche?

Michael Lebert Sono sempre lì, comunque. Si presume che si formino solo in misura maggiore a causa delle condizioni spaziali, perché la vite è sottoposta a un forte stress. Si tratta di una tipica reazione di stress della pianta. La chiamiamo "evoluzione autodiretta".

©SCU

La preghiamo di spiegare questo termine in modo più dettagliato.

Michael Lebert Evoluzione significa di solito: Adattamento alle nuove condizioni. Più le condizioni sono complicate, più gli adattamenti sono rapidi. Ciò significa che se tutto è stabile e uguale, l'adattamento avviene poco perché non è necessario. Questo si può vedere anche nella storia dell'evoluzione. Ci sono state fasi in cui non è successo nulla per molto tempo, e poi sono successe molte cose in brevi periodi di tempo. Negli ultimi anni abbiamo appreso che tali adattamenti avvengono molto più rapidamente di quanto si pensasse in precedenza. Abbiamo scoperto che esiste qualcosa di simile all'epigenetica. Ciò significa che le modifiche del materiale genetico garantiscono la possibilità di modificare anche le caratteristiche.

Mandiamo le piante nello spazio perché vogliamo usare le condizioni che prevalgono lì per creare una sorta di malleabilità. Ciò significa che le piante subiscono uno stress che non hanno mai subito prima nella loro storia di sviluppo. Temperature diverse, fluttuazioni dell'umidità, siccità, tutto questo lo sanno dalla Terra. È anche possibile che siano già stati esposti a determinati tipi di radiazioni. Ma sicuramente non conoscono l'assenza di gravità.

Così creiamo una situazione iniziale nello spazio che permette all'evoluzione di avvenire in tempi relativamente brevi. Non sappiamo cosa ne esca e come lo faccia esattamente la pianta, vediamo solo che lo fa. Si presume che non abbia effetti negativi sulla capacità di crescita delle viti, perché ciò avviene sempre anche nel normale processo di allevamento, solo molto più lentamente. Ora, sulla terra, aggiungiamo fattori di stress specifici, per esempio più sale, temperatura più alta, meno acqua. Lasciamo che la pianta faccia il suo dovere.

SCU

Questo ha un grande vantaggio rispetto ai metodi biologici molecolari: In questo caso, è possibile modificare solo singoli fattori, ma non tutti contemporaneamente. Ma la pianta reagisce con la sua rete metabolica. Ciò significa che quando qualcosa cambia, molti altri fattori cambiano allo stesso tempo. E non abbiamo le numerose restrizioni che esistono contro le piante geneticamente modificate, soprattutto in Europa.

Ciò che colpisce è il fatto che le piante arrivate dallo spazio hanno già prodotto viti. Questo mi ha sorpreso molto, perché di solito succede solo al sesto o al settimo anno. Hanno già dei frutti veri e propri, quindi quest'anno c'è la prima uva. Si vede che stanno davvero lottando per la sopravvivenza e non si arrendono.

Le piante stanno facendo il loro dovere.

Ne faranno subito un vino?

Michael Lebert Al momento stiamo ancora pensando se abbia senso vinificare le prime uve, perché le caratteristiche dei vitigni cambieranno ancora un po' e questo vino non sarà necessariamente rappresentativo. Sarei comunque molto felice se facessimo una microvinificazione, sono curioso.

Nel maggio 2021, Christies's a Londra ha messo all'asta una delle bottiglie di Château Petrus dell'ISS. Il valore stimato di 830.000 euro doveva essere destinato a missioni spaziali per la ricerca agricola. È vero?

Michael Lebert Sì, ne beneficiamo pienamente. L'importo è stato diviso tra l'ISVV e noi. Le altre bottiglie saranno utilizzate per l'analisi, perché l'ipotesi iniziale dell'esperimento era che il tasso di diffusione dell'ossigeno fosse responsabile del processo di invecchiamento del vino. Per non dire altro: Al momento non sembra proprio così. Ma l'analisi è ancora in corso, bisogna esaminare diverse bottiglie, perché la varianza tra le diverse bottiglie è piuttosto grande.

Avete assaggiato il vino?

Michael Lebert No. Questo è il lavoro di un'alta carica organolettica di specialisti pronunciati. Purtroppo non sono stato invitato a farlo.

Gli antenati di molte piante coltivate in Cina si trovavano nello spazio.

In futuro tutte le piante, soprattutto le nuove varietà, saranno esposte all'assenza di gravità?

Michael Lebert Questo sta già accadendo. I cinesi lo fanno da molti anni. Sulla loro stazione spaziale sono stati inviati semi di varie colture e sono stati creati interi istituti per studiare le proprietà di questi semi. Hanno riscontrato un aumento del contenuto di vitamine, di sostanze nutritive, di carotene e di sostanze difensive. Sembra che quasi tutte le colture offerte in Cina derivino da queste piante. Si tratta di un mercato enorme. Diventa davvero interessante quando ci sono piante che fioriscono in cima, perché le possibilità di cambiamento sono di un ordine di grandezza superiore.

SCU

Quanto è costato l'esperimento Mission WISE?

Michael Lebert Per il nostro esperimento con le talee, abbiamo speso circa 600.000 euro per la preparazione e il volo spaziale, che non è una cifra straordinaria. Questo può portare a cose sensate e utili per noi sulla Terra. Sono un po' scettico sul fatto che anche il telescopio Webb, costato dieci miliardi di euro, produrrà risultati così concretamente applicabili, per quanto sia grande. Anche se i discendenti di queste piante sono un po' più costosi, va detto che fioriscono già nel secondo anno, il che porta molto. Calcolate su un vigneto, queste piantine valgono sicuramente i costi maggiori.

Ci sono sempre più missioni spaziali private, questo significa più opportunità?

Michael Lebert Sì. Va detto: abbiamo problemi enormi, e questo non vale solo per il vino, ma per tutte le colture. Speriamo che con il sistema modello del vino si possano scoprire meccanismi generali per tutte le colture e trasferirli ad altre piante. Molto altro accadrà, ci sono molti esperimenti in corso su diversi fronti della biotecnologia. In futuro, non ci affideremo più tanto alle stazioni spaziali con equipaggio, ma a capsule auto-volanti che orbitano intorno alla Terra come satelliti. La ricerca spaziale è arrivata nella selezione delle piante, non solo nella viticoltura.

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