Il mutualismo è una relazione biologica in cui entrambi i partner traggono vantaggio. Le alleanze mutualiste tra piante e animali sono tra le più antiche e le più diversificate della vita terrestre: le angiosperme (piante con fiori) si sono evolute in stretta co-evoluzione con i loro impollinatori animali da circa 130 milioni di anni, e questa relazione è una delle principali forze che ha prodotto la straordinaria diversità botanica attuale. Senza gli impollinatori animali, la maggior parte delle piante da fiore non esisterebbe nella forma attuale; senza le piante da fiore, la maggior parte degli insetti impollinatori non esisterebbe.

La co-evoluzione fiore-impollinatore: una partnership di 130 milioni di anni

La fioritura delle angiosperme nella storia evolutiva (circa 130 milioni di anni fa, nel Cretaceo inferiore) è coincisa con la diversificazione esplosiva degli insetti (specialmente api, vespe e farfalle). Non è una coincidenza: l'evoluzione dei fiori ha co-evoluto con l'evoluzione degli impollinatori in un processo di adattamento reciproco che ha prodotto la straordinaria specializzazione fiore-impollinatore che osserviamo oggi. Le principali categorie di impollinatori e le caratteristiche dei fiori co-evoluti: api e bombi (melittofilia): fiori aperti di giorno, colori blu-giallo-viola (le api vedono bene queste lunghezze d'onda ma non il rosso), forma a piattaforma aperta o a tubo con apertura adatta alla taglia dell'ape, nettare abbondante in posizioni accessibili, guida visiva (nettary guides: pattern UV visibili alle api ma non a noi). Farfalle (psicofilia): fiori a lungo tubo (per la proboscide), colori vivaci (rosso, arancio, viola), nettare profondo. Falene notturne (sfingofilia): fiori aperti di notte, bianchi o color crema (visibili nell'oscurità), profumo intenso di notte (vanillina, gelsomino), tubo lungo per la proboscide delle falene hawkmoth. Mosche (miofilia): fiori spesso color carne o marrone-viola, odori di putrescina o feci, morfologia aperta (la mosca non ha proboscide lunga). Colibrì e altri uccelli nettarivori (ornitofilia): fiori rossi (i colibrì vedono bene il rosso ma i loro principali competitors, le api, no), tubo robusto per supportare il becco, nettare abbondante e concentrato. Pipistrelli (chiropterofilia): fiori bianchi o color crema, apertura notturna, forma a campana o a pennello, odore muschiato-fruttato, posizione sul fusto o sui rami principali (non tra le foglie).

La dispersione dei semi da parte degli animali: la zoocoria

Dopo la fecondazione, i semi devono essere dispersi lontano dalla pianta madre per colonizzare nuovi ambienti e ridurre la competizione con la pianta madre. La dispersione da parte degli animali (zoocoria) è la strategia più comune nelle piante dei boschi temperati e nelle foreste tropicali. Endozoocoria (dispersione attraverso il tratto digestivo): il frutto viene mangiato dall'animale, la polpa viene digerita, e i semi passano integri attraverso il tratto digestivo e vengono depositati con le feci lontano dalla pianta madre. Molti semi hanno guaine dure (tegumi sclerificati) che sopravvivono alla digestione; alcune specie richiedono addirittura il passaggio attraverso il tratto digestivo per la germinazione (i semi di alcune Acacia germinano meglio dopo essere passati nell'intestino dei bufali africani: il processo digestivo scarifica il tegumento duro). I frutti carnosi e colorati (rossi, neri, blu) sono adattamenti per attirare gli uccelli frugivori. Epizoocoria (agganciamento esterno): i semi si attaccano all'esterno del corpo degli animali attraverso uncini (bardana, agrimonia) o resine appiccicose (vischio, strophanthus). Già discusso nell'articolo sulle spine. Mirmecoria (dispersione da parte delle formiche): circa 3.000 specie di piante delle foreste temperate (comprese molte piante dei sottoboschi europei: violette, bucaneve, primule, epatiche) producono semi con elaiosomi. Le formiche raccolgono i semi per gli elaiosomi, li portano nel formicaio, mangiano l'elaiosome e buttano il seme in un deposito di rifiuti organici: un substrato eccellente per la germinazione. La dispersione garantisce ai semi di raggiungere microhabitat favorevoli (i depositi dei formicai hanno terra soffice, umida e ricca di nutrienti). Conigli e topi come dispersori secondari: molti semi di piante europee vengono nascosti da roditori (ghiandaie, ghiri, arvicole) come riserve di cibo per l'inverno. Una percentuale significativa non viene mai ritrovata: la "dimenticanza" del dispersore diventa dispersione per la pianta.

Le alleanze difensive: piante che alloggiano animali difensori

Alcune piante hanno evoluto strutture speciali (domatia) che ospitano animali difensori in cambio di protezione dagli erbivori o dai patogeni. Le acacie mirmecofite (Acacia drepanolobium, Africa): producono spine gonfie e cave (punte rigonfie delle spine) che vengono abitate dalle formiche Crematogaster. Le formiche ricevono alloggio nelle punte cave delle spine e nettare da nettari extrafiorali sulla pianta. In cambio, proteggono la pianta dagli erbivori (attaccano qualsiasi animale che tocchi la pianta) e rimuovono le piante rampicanti che tentano di coprire le foglie. Esperimento nel Parco Nazionale di Mpala (Kenya, 2003): acacie da cui le formiche erano state rimosse sperimentalmente mostravano defoliazione molto maggiore da parte degli elefanti rispetto alle acacie con formiche. Il segnale di difesa: le formiche producono feromoni di allarme molto forti all'avvicinarsi dei grandi erbivori. Gli elefanti imparano ad evitare le acacie con formicoio attivo. Le domatia fogliari: molte piante delle foreste temperate (tra cui la vite, il melo, il pero) producono piccole cavità o tricomi sul lato inferiore delle foglie (domatia) che ospitano acari predatori della famiglia Phytoseiidae. Gli acari predatori trovano nella domatia rifugio e microhabitat favorevole; in cambio, predano gli acari erbivori fitofagi che danneggerebbero la foglia. Una forma di mutualismo ospitalità-protezione simile a quella delle formiche-Acacia ma a scala molto più piccola.

La crisi degli impollinatori: un'alleanza in pericolo

La co-evoluzione fiore-impollinatore ha prodotto un sistema di interdipendenza talmente stretta che la perdita di una specie di impollinatore può causare l'estinzione della pianta co-evoluta (e viceversa). Questa vulnerabilità rende la crisi degli impollinatori una delle emergenze ecologiche più serie. I dati sulla crisi: in Europa, le popolazioni di api selvatiche (oltre 600 specie in Italia) sono diminuite del 30-75% negli ultimi 30 anni in molte aree agricole. In Nord America, le api mellifere gestite hanno perso il 40% delle colonie ogni anno negli ultimi 15 anni (Colony Collapse Disorder). Le cause principali: pesticidi (specialmente neonicotinoidi: insetticidi sistemici che si distribuiscono in tutta la pianta, incluso il polline e il nettare, e interferiscono con la navigazione e la memoria delle api), perdita di habitat (riduzione delle aree fiorite: praterie, margini di campo, siepi), patogeni e parassi ti (Varroa destructor: acaro parassita delle api mellifere introdotto dall'Asia; Nosema ceranae: fungo parassita dell'intestino delle api), cambiamento climatico (sfasamento fenologico: la fioritura delle piante e il volo degli impollinatori si desincronizzano con il riscaldamento), monocultura (paesaggio agricolo uniforme con scarsa diversità floreale per mesi dell'anno). Le conseguenze per l'agricoltura: il 75% delle colture alimentari mondiali dipende dall'impollinazione animale (in volume: il 35% della produzione alimentare globale). Mele, pere, fragole, mandorle, girasoli, colza, pomodori, cetrioli, zucche: tutte richiedono impollinatori animali. Il valore economico dei servizi di impollinazione è stimato in 153-577 miliardi di euro/anno globalmente (IPBES, 2016).

Come favorire i mutualismi pianta-animale nell'orto e nel giardino

Anche a scala di un singolo giardino o orto, è possibile favorire i mutualismi pianta-impollinatore e contribuire alla conservazione degli impollinatori locali. Piante attrattive per gli impollinatori italiani: api solitarie (oltre 500 specie in Italia, le più efficienti impollinatrici per molte colture): lavanda, borragine, facelia, timo, salvia, rosmarino, achillea, agastache. Bombi: trifoglio, meliloto, salvia, digitale, bocca di leone. Farfalle: buddleia, verbena, origano, papavero, cardo. Principi di gestione: fioriture scalari (piante con fioriture in periodi diversi da febbraio a novembre, per coprire tutta la stagione degli impollinatori), diversità floristica (almeno 10-15 specie fiorenti diverse nell'orto o nel giardino), riduzione o eliminazione dei pesticidi (specialmente insetticidi a base di piretro sintetico, imidacloprid, clothianidin), mantenimento di aree naturali (lasciare aree di suolo nudo per le api che nidificano al suolo, pile di legno per le api del legno, fusti cavi per le api muratole), casette per le api (non necessariamente le api mellifere: le api solitarie nidificano in tubi cavi di canna, in blocchi di legno con fori, in pile di mattoni con fori). Le api solitarie sono le più efficienti impollinatrici: una femmina di Osmia (ape muratrice) impollina tante piante quanto 80-120 api mellifere operaie.