Claviceps purpurea

Claviceps purpurea, conosciuto come segale cornuta, è un fungo parassita capace di trasformare un chicco di cereale in una struttura scura e velenosa che ha causato avvelenamenti di massa per secoli. Cresce sulle spighe della segale e di altre graminacee coltivate o selvatiche, sostituendo il seme con una massa fungina dura chiamata sclerozio.

Appartiene al phylum Ascomycota, classe Sordariomycetes, famiglia Clavicipitaceae. Colpisce soprattutto la segale (Secale cereale), ma anche triticale, frumento e orzo, mentre raramente attacca l'avena. La sua storia intreccia agricoltura, medicina e, secondo alcune ipotesi, anche rituali religiosi dell'antichità.

Il tratto più riconoscibile di Claviceps purpurea è lo sclerozio, una struttura scura, dura e allungata che sostituisce il chicco all'interno della spiga infetta, sporgendo dalla gluma come un piccolo corno violaceo o nero. Questa è la fase di sopravvivenza del fungo, ricca di alcaloidi e lipidi come l'acido ricinoleico.

Prima che si formi lo sclerozio, l'infezione si manifesta come un tessuto bianco e molle chiamato Sphacelia segetum, che produce una melata zuccherina ("honeydew") contenente milioni di spore asessuate (conidi). Questa melata gocciola spesso dai fiori infetti della graminacea ospite.

Quando lo sclerozio matura e cade a terra, resta dormiente fino a condizioni favorevoli, poi germina producendo uno o più piccoli corpi fruttiferi con testa e gambo, di colore variabile, che ricordano minuscoli funghetti. Nella testa si formano le spore sessuate filiformi (ascospore) all'interno di perithecia, pronte a essere espulse quando le graminacee ospiti sono in fioritura.

Claviceps purpurea si trova su un ampio numero di graminacee, sia coltivate che selvatiche: tra gli ospiti figurano Agrostis canina, Alopecurus pratensis, Bromus spp., Elymus repens, Festuca arundinacea, Phleum pratense, Poa pratensis e Poa annua, oltre a specie di ambienti particolari come le graminacee delle paludi salmastre (Spartina, Distichlis).

Le osservazioni disponibili, che rappresentano solo la presenza documentata del fungo e non la sua abbondanza o l'areale completo, mostrano un picco netto tra luglio e settembre, con il massimo in agosto: un pattern compatibile con la fase di fruttificazione e formazione degli sclerozi durante l'estate, quando i cereali sono in fase di spigatura e fioritura.

Questa distribuzione conferma il legame stretto tra il fungo e le graminacee a impollinazione aperta, che permettono alle spore l'accesso allo stigma dei fiori.

Il ciclo di Claviceps purpurea inizia quando un'ascospora infetta il fiore aperto di una graminacea, imitando il comportamento di un granello di polline che feconda l'ovario. Per questo motivo il fungo colpisce soprattutto specie a impollinazione aperta, come la segale (Secale cereale) e Alopecurus.

Il micelio fungino distrugge l'ovario della pianta e si collega al fascio vascolare destinato a nutrire il seme in sviluppo. Nella prima fase compare il tessuto bianco e molle Sphacelia segetum, che produce melata ricca di conidi, diffusi ad altri fiori da insetti o pioggia. In seguito questo tessuto si trasforma nello sclerozio duro e secco, dove si accumulano alcaloidi e lipidi.

Caduto a terra, lo sclerozio resta dormiente fino a condizioni adatte, come l'arrivo della primavera o un periodo di piogge, poi germina in piccoli corpi fruttiferi che rilasciano ascospore quando le graminacee ospiti fioriscono. Alcuni insetti contribuiscono alla diffusione: la vespa sociale Polistes dorsalis è stata documentata come vettore dei conidi, che si attaccano al suo corpo durante la ricerca di cibo, mentre mosche e falene possono trasportarli senza che sia chiaro il loro ruolo effettivo nella diffusione tra piante.

Alcuni studiosi ipotizzano che i riti estatici dei Greci, in particolare i misteri eleusini, fossero alimentati dall'uso di Claviceps purpurea, un fungo tossico e allucinogeno che cresce sui cereali. Un sottoprodotto dell'infezione dei chicchi da parte dell'ergot è l'LSA, un precursore chimico dell'acido lisergico (LSD), da cui deriva l'ipotesi di un possibile uso rituale in epoca antica.

Il fungo compare anche in collezioni museali dedicate alla storia della medicina, segno del suo ruolo storico nello studio delle intossicazioni alimentari e, più tardi, nella ricerca farmacologica legata agli alcaloidi dell'ergot.

1. Da quando l'uomo coltiva cereali come frumento, segale, orzo e avena, è esposto al rischio di avvelenamento da ergot causato da Claviceps purpurea.
2. Esiste una varietà, Claviceps purpurea var. spartinae, specializzata nell'infettare graminacee delle paludi salmastre come Spartina e Distichlis.
3. La forma e le dimensioni degli sclerozi non sono indicatori affidabili per distinguere le diverse varietà del fungo, perché dipendono molto dalla forma e dimensione del fiore ospite.
4. Anche la dimensione dei conidi varia in modo significativo a causa della pressione osmotica, rendendola un criterio debole per la classificazione.
5. La vespa sociale Polistes dorsalis è stata osservata trasportare i conidi del fungo da una pianta infetta a fiori sani durante la sua attività di foraggiamento.