La pianta del caffè usa la caffeina per scacciare la competizione

Ogni secondo, in giro per il mondo vengono bevute oltre 26.000 tazze di caffè. Ad alcuni piace particolarmente l'aroma del caffè, ma per buona parte la bevanda viene consumata per portare un po' di caffeina nel flusso sanguigno. La caffeina è, di fatto, la sostanza psicoattiva più consumata al mondo.

In ogni caso, tuttavia, non è ovviamente il prodotto di qualche losco laboratorio. Piuttosto, è il risultato di milioni di anni di evoluzione. Soltanto di recente, nel 2014, è stata condotta una ricerca approfondita sul motivo per cui le piante la producono.

Un team internazionale di scienziati ha sequenziato il genoma di Coffea canephora, una delle fonti principali dei chicchi di caffè. Così, sono stati in grado di ricostruire la storia evolutiva della pianta, e di determinare come si è messa nelle condizioni di avere gli "strumenti" biochimici per produrre la caffeina.

A quanto pare, le piante hanno iniziato a produrre caffeina per controllare il comportamento di altri organismi, sia vegetali sia animali.

Gli enzimi responsabili della produzione della caffeina appartengono ad un gruppo di enzimi chiamati N-metiltransferasi. Si trovano in tutte le piante e sono responsabili della produzione di diversi composti chimici, molti dei quali fungono da "armi" contro i nemici. A volte, però, si rivelano utili per noi esseri umani. L'acido salico, ad esempio, scoperto per la prima volta nei salici, fu la base della moderna aspirina.

L'evoluzione della caffeina nel caffè ebbe inizio quando il gene per la N-metiltransferasi è mutato, cambiando il modo in cui si comportava l'enzima. In seguito, le piante hanno per caso duplicato il gene mutato, che si è rivelato molto utile.

In realtà, la pianta del caffè non è neanche l'unica ad avere un sistema simile. Anche quella del cacao lo ha (benché produca caffeina in quantità molto minori), benché sia il risultato di un percorso evolutivo differente. È un caso di evoluzione convergente: la stessa soluzione raggiunta da percorsi diversi. Questo indica che è una soluzione davvero adattiva.

Quando le foglie del caffè cadono a terra, "contaminano" il suolo con la caffeina, e questo rende la vita difficile ad altre piante. Il caffè, dunque, usa probabilmente la caffeina per scacciare la competizione. Essendo tossica per le altre piante, è più difficile che altri organismi si mettano in competizione con quella del caffè per ricevere la luce solare.

Inoltre, la pianta del caffè usa la caffeina per allontanare insetti che potrebbero altrimenti masticare le foglie. A dosi alte, la caffeina è tossica per gli insetti, e questi ultimi hanno anche sviluppato, negli anni, dei recettori per evitare di ingerirla.

A dosi basse, invece, la caffeina ha effetti positivi (come noi umani sappiamo bene) ed è per questo che il nettare delle piante ne contiene un po', per incoraggiare insetti ed altri animali a diffondere il polline.