Cuscuta

La simbiosi tra la Cuscuta (dodder) e la pianta ospite non è un mutualismo, ma una simbiosi parassitica altamente specializzata, fra le più affascinanti ed ecologicamente complesse del mondo vegetale.

Che cos’è Cuscuta?

La Cuscuta è un genere di piante angiosperme parassite obbligate (fam. Convolvulaceae), prive di clorofilla o quasi (molte specie sono completamente achlorofille), apparato radicale funzionale, foglie vere, e dipendono interamente dall’ospite per acqua, zuccheri, aminoacidi, ormoni, metaboliti secondari.

È una pianta eterotrofa che ha “esternalizzato” la fotosintesi affidandola all’ospite.

Come trova la sua pianta ospite? Comunicazione chimica

I semi di Cuscuta germinano solo in presenza di segnali specifici: composti volatili (VOCs) emessi dalle piante vicine, tra cui monoterpeni e sesquiterpeni; gradienti di CO₂; calore radiante associato ai tessuti vegetali.

La giovane plantula, incapace di fotosintesi, ha pochi giorni di autonomia.
Essa cresce in modo circolare finché “annusa” l’ospite giusto e orienta il fusticino verso di esso.

La selezione dell’ospite è sorprendentemente precisa: piante stressate o già infette attirano di più.

Il contatto: avvolgimento e penetrazione

Quando la Cuscuta si avvolge al fusto o al picciolo dell’ospite, avviene la fase chiave.

Formazione dell’austorio

L’austorio è un organo simile a una radice modificata che entra nel tessuto ospite e ne perfora l’epidermide, il cortex, talvolta fino allo xilema e soprattutto al floema, da cui assorbe zuccheri.

L’endoderma dell’ospite viene bypassato mediante enzimi litici secreti dal parassita.

Connessione vascolare

A differenza di molti altri parassiti, la Cuscuta stabilisce connessioni vascolari funzionali: elementi cribrosi dell’ospite per trasferimento di zuccheri e segnali, occasionalmente tracheidi per acqua e minerali. È una fusione quasi simbiotica dei loro sistemi vascolari.

Scambio di nutrienti e “fusione fisiologica”

La Cuscuta assorbe saccarosio, glucosio, fruttosio, aminoacidi, acqua e ioni minerali, fitormoni (auxine, citochinine, ABA, etilene), metaboliti secondari dell’ospite.

Ma ciò che rende questa interazione ecologicamente straordinaria è che non si scambia solo materia, bensì anche informazione biologica.

Scambio di informazione: RNA, segnali e immunità

Traffico di RNA e microRNA

La cuscuta trasferisce microRNA all’ospite, capaci di silenziare geni di difesa, modulare percorsi metabolici, ridurre la lignificazione, facilitando la penetrazione.

Parallelamente, RNA dell’ospite arriva nella Cuscuta e ne modifica le risposte fisiologiche. È uno scambio a due vie.

È una forma avanzata di interferenza genica interspecifica.

Effetti sulla fisiologia ospite

La pianta parassitata mostra riduzione del tasso fotosintetico, minor crescita, diminuzione delle riserve di carbonio, stress idrico apparente (la Cuscuta “succhia” acqua a potenziale più basso), perdita di competitività nell’ecosistema.

In molti casi l’ospite non muore, perché la Cuscuta ha interesse ecologico a mantenerlo vivo.

Impatti ecologici della simbiosi parassitica

Livello individuale – La pianta ospite perde vigore, produce meno fiori e semi, diventa più vulnerabile a patogeni e siccità.

La Cuscuta invece cresce rapidamente, colonizza nuovi germogli, si ramifica formando una rete estesa.

Livello di comunità vegetale – La Cuscuta può cambiare la composizione delle comunità vegetali, favorendo specie più tolleranti; ridurre la dominanza delle specie competitive (spesso le più vigose), aprendo nicchie a specie meno performanti; funzionare come regolatore ecologico della distribuzione delle risorse.

In alcuni ecosistemi mediterranei e tropicali, la Cuscuta contribuisce a mantenere l’eterogeneità vegetale.

Livello multitrofico – L’interazione coinvolge anche erbivori: piante parassitate hanno chimismi diversi; impollinatori: alcune specie di Cuscuta fioriscono abbondantemente e attirano insetti; patogeni: il collegamento vascolare può permettere la trasmissione di virus da un ospite all’altro (la Cuscuta agisce come vettore vegetale)

È una interazione che supera i tradizionali confini pianta–parassita.

Cuscuta come “ponte ecologico” tra piante diverse

Uno degli aspetti più straordinari è la capacità della Cuscuta di creare una rete fisiologica che collega piante diverse con i suoi austori, trasferisce acqua, metaboliti e persino RNA tra ospiti differenti, media infezioni virali interspecifiche.

In sostanza, la Cuscuta trasforma una comunità vegetale in una rete vascolare condivisa.

Un vero “social network” biologico.

Conclusione: simbiosi o parassitismo?

La relazione è parassitica, ma la complessità e il grado di integrazione giustificano il termine “simbiosi” nel senso ecologico moderno: una intimità fisiologica duratura, con scambio bidirezionale di materia e informazione.

La Cuscuta manipola l’ospite a livello genomico, metabolico e fisiologico, si integra nei suoi vasi, influenza la sua ecologia, e attraverso di lui modifica l’intero ecosistema.

È una delle simbiosi vegetali più sofisticate e destabilizzanti, e rappresenta un modello eccezionale per studiare il parassitismo vegetale, i flussi di carbonio tra piante, il cross-talk ormonale, la comunicazione molecolare tra organismi distanti.