Da oltre vent’anni, sulla Stazione Spaziale Internazionale, le piante crescono in condizioni difficilmente replicabili a Terra. Le abbiamo viste germogliare in microgravità, piegare le radici senza sapere più dove sia il basso, modificare la loro fisiologia per adattarsi a un ambiente ostile e diverso rispetto a ciò che è stata la loro storia evolutiva. Questa lunga esperienza ha costruito un archivio enorme di dati, intuizioni, tentativi, e ha mostrato che le piante sono molto più flessibili di quanto si pensasse e hanno una straordinaria capacità di adattamento alle nuove condizioni. Ora, un nuovo studio aggiunge un’informazione importante: alle piante non servono lunghe permanenze in orbita per cambiare il proprio Dna. Già nei primi minuti di un volo verso lo spazio le piante avviano una serie di risposte genetiche rapidissime, quasi immediate.

La ricerca, pubblicata su npj Microgravity, ha analizzato il comportamento di piantine di Arabidopsis thaliana durante il volo suborbitale NS‑26 di Blue Origin. Un volo breve, pochi minuti di microgravità, ma abbastanza per mostrare che l’adattamento biologico allo spazio comincia subito, mentre il veicolo si stacca dal suolo. L’esperimento ha osservato le piante in quattro momenti chiave: prima del lancio, all’ingresso in microgravità, alla fine della fase di assenza di peso e subito dopo l’atterraggio. A terra, un team di controllo replicava gli stessi passaggi sugli esemplari identici rimasti in laboratorio. Questo doppio binario ha permesso di confrontare con precisione le risposte delle piante esposte al volo suborbitale con quelle dei campioni rimasti a terra.

Configurazione dell’esperimento. a Le piante di Arabidopsis sono state coltivate su piastre di Petri con phytagel lungo supporti a rete metallica. b, c I supporti sono stati ritagliati e accoppiati, per poi essere (d) posizionati all’interno della camera d’aria superiore dei Kft. e–g Gli 8 Kft di volo e gli 8 di controllo a terra sono stati quindi inseriti separatamente nei rispettivi alloggiamenti e riposti in borse di protezione termica per lo stoccaggio, prima di essere trasportati alla torre di lancio. h I Kft sono stati poi fissati sulla tuta dell’astronauta per il volo e (i) in rack inclinati per il controllo a terra. Crediti: npj Microgravity (2026).

I ricercatori hanno posizionato decine di piantine in speciali dispositivi, denominati tubi di fissazione (Kft), già utilizzati per i voli orbitali e progettati per fissare istantaneamente il materiale biologico nel momento esatto dell’attivazione, effettuata a bordo della navicella dal Principal Investigator (Pi) dell’esperimento, Rob Ferl, che ha volato insieme al suo esperimento con lo scopo specifico di curarne i dettagli e osservarne lo svolgimento.

Il risultato ha dimostrato l’estrema dinamicità dell’attività genica delle piante: oltre 1.200 geni hanno modificato la loro attività durante il volo, con risposte diverse tra radici e foglie e variazioni che seguivano le fasi della missione. L’acclimatamento al volo spaziale non è un singolo aggiustamento biologico che avviene dopo che un organismo raggiunge lo spazio. E’, piuttosto, una sequenza di adattamenti che lasciano un’impronta distinta sul comportamento cellulare durante il lancio, l’ingresso in microgravità, la discesa e il ritorno sulla Terra.

All’interesse per i dati raccolti, si somma la scelta di un approccio metodologico piuttosto raro, che vede l’esecuzione in volo dell’esperimento da parte del suo Responsabile Scientifico: indossando sulla sua tuta i tubi con i campioni, come si vede nell’immagine in alto, Ferl è stato in grado di osservare il processo di campionamento, verificare che i conservanti coprissero correttamente i campioni, regolare il movimento dei tubi per garantire una rapida conservazione e registrare osservazioni sul tempismo e la qualità di ogni campione. L’idea che l’osservazione diretta di un esperimento in orbita, condotta da chi lo ha realmente ideato, possa arricchire la scoperta scientifica è un concetto chiave per lo stesso Ferl. In una recente pubblicazione dedicata alle nuove opportunità offerte dai voli commerciali, lo scienziato sottolinea proprio come, rispetto a un esperimento completamente automatizzato o affidato a un astronauta generico impegnato in decine di mansioni diverse, la presenza a bordo del progettista garantisce un livello di controllo, consapevolezza e attenzione ai dettagli che permettono di cogliere sfumature tecniche altrimenti invisibili, aumentando la possibilità di generare intuizioni scientifiche di alto valore.

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Immagine in alto: il Responsabile Scientifico (Pi) Rob Ferl viene mostrato mentre attiva uno dei tubi di fissazione dell’esperimento. Crediti: npj Microgravity (2026).