Il più antico meccanismo di impollinazione: le cicadee usavano il calore infrarosso per guidare gli insetti

Una nuova e sorprendente ricerca, pubblicata sulla rivista Science nel 2025, ha rivelato che le antiche cicadee impiegavano segnali termici, ovvero l'infrarosso, per attrarre i loro impollinatori. Gli scienziati stimano che questo meccanismo evolutivo risalga a circa 275 milioni di anni fa. Questa strategia di attrazione precede di svariati milioni di anni l'avvento delle piante da fiore e dei loro attrattivi visivi, posizionando il calore tra i più remoti 'linguaggi' di comunicazione nel regno vegetale.

Lo studio, condotto sotto la guida di Wendy Valencia-Montoya dell'Università di Harvard, ha fornito prove concrete che le strutture riproduttive di specie come la Zamia furfuracea, in particolare le loro pigne, generano attivamente calore. I dati sperimentali, raccolti attraverso l'uso di termocamere, hanno dimostrato che le pigne maschili sono capaci di aumentare la propria temperatura fino a 15 gradi Celsius al di sopra dell'ambiente circostante. Questo livello di termogenesi è paragonabile all'intensità metabolica osservata nel battito d'ali di un colibrì. Tale produzione di calore segue un rigoroso ritmo circadiano: le pigne maschili si riscaldano verso il crepuscolo, e circa tre ore dopo, le strutture femminili replicano il processo, assicurando così un trasferimento sequenziale e ordinato del polline.

Per raggiungere questa temperatura operativa, le piante devono ricorrere a un processo energeticamente oneroso, che consiste nella combustione delle riserve di amido all'interno dei mitocondri. Il riscaldamento moderato delle pigne maschili funge da segnale di 'richiamo', mentre un innalzamento eccessivo della temperatura sembra avere la funzione di indirizzare gli insetti verso gli esemplari femminili. Questo ingegnoso meccanismo di 'spinta e attrazione', che combina calore, emissioni odorose e umidità, guida specificamente gli scarabei dalle pigne maschili cariche di polline verso le strutture femminili per completare la fecondazione.

Un elemento cruciale in questo antico patto simbiotico risiede nell'adattamento specifico degli insetti impollinatori, in particolare di un tipo di punteruolo, il Rhopalotria furfuracea. I ricercatori hanno accertato che le antenne di questi insetti sono dotate di termorecettori altamente specializzati, contenenti la proteina TRPA1. Questa proteina conferisce agli scarabei la capacità di percepire con precisione lo spettro infrarosso, anche in condizioni di scarsa luminosità, un fattore vitale per l'impollinazione che avviene al crepuscolo. Quando questo recettore è stato bloccato sperimentalmente, gli insetti hanno perso la capacità di rispondere ai segnali termici. Al contrario, modelli 3D delle pigne riscaldate, pur essendo privi di odore, hanno attratto infallibilmente gli insetti.

Le cicadee, la cui comparsa risale a circa 275 milioni di anni fa e che hanno visto il loro apice di diversità durante il periodo Giurassico, oggi si trovano in uno stato di vulnerabilità, specialmente nell'era dominata dalle piante da fiore che utilizzano segnali prevalentemente visivi. Secondo l'autore principale dello studio, questa scoperta apre le porte a una 'nuova dimensione informativa', rimasta finora inosservata a causa dei limiti sensoriali umani. L'interazione basata sul calore tra cicadee e coleotteri rappresenta, in sostanza, una delle prime e più chiare manifestazioni di coevoluzione sul nostro pianeta.