Le piante percepiscono, apprendono, trasmettono messaggi e persino intraprendono una guerra biologica. Tuttavia, non siamo ancora in grado di vederlo e capirlo, afferma il neurobiologo vegetale italiano. Lo scienziato crede che le piante siano abbastanza intelligenti da trovare persino soluzioni ai problemi. E, a proposito, se le piante scompaiono dalla faccia della Terra, anche la nostra specie umana cesserà di esistere entro una settimana.
Le piante percepiscono, apprendono, trasmettono messaggi e persino intraprendono una guerra biologica. Ci forniscono ossigeno e ci nutrono. Tuttavia, non siamo in grado di vederlo e capirlo, afferma il neurobiologo vegetale italiano Stefano Mancuso.
L'antico filosofo Aristotele attribuiva le piante alla classe delle creature primitive. Poiché sono in grado di riprodursi, questo pensatore non poteva metterli alla pari con oggetti inanimati, ma non credeva che rappresentassero qualcosa di speciale.
Aristotele era daltonico. Per le persone con questa malattia, le piante sembrano senza vita e non capiscono il loro significato.
Così dice Stefano Mancuso, che dirige il laboratorio internazionale di neurobiologia vegetale dell'Università di Firenze.
Neurobiologia vegetale? Che scienza! Le piante non hanno un sistema nervoso! Sì, le piante in realtà non hanno cervello, occhi, orecchie o polmoni. Ciò significa che le funzioni importanti sono distribuite in tutto l'impianto. Ogni parte è importante, ma non insostituibile. L'erbivoro può masticare il 95% della parte aerea della pianta e non ucciderla. La pianta storpia si offenderà e si riprenderà dopo un po '.
Lo svantaggio delle piante è che sono legate a un posto. Pertanto, poiché le piante non possono sfuggire in caso di pericolo, devono essere sensibili all'ambiente. Usano gli stessi cinque sensi degli umani, e anche alcuni che non abbiamo, dice Mancuso.
Le piante possono percepire umidità, gravità e campi elettromagnetici.
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Quest'anno, il libro di Mancuso The Plant Revolution: How Plants Invented Our Future è stato pubblicato in finlandese e l'anno scorso, una traduzione del suo lavoro congiunto con Alessandra Viola, "What Plants Think: A Secret Life Hidden from Prying Eyes" …
Come suggeriscono i nomi, i libri esplorano le abilità insolite delle piante. Le piante possono vedere, gustare e annusare. I fitocromi sensibili alla luce sono più rappresentati nelle foglie, così come nei viticci, nei giovani germogli e persino nel legno. Rispondono al potere della luce e alla lunghezza d'onda della luce. Regolano la crescita e la fioritura della pianta. Anche nella parte sotterranea delle piante sono presenti cellule fotosensibili. Con il loro aiuto, le radici si estendono ulteriormente nell'oscurità.
Le radici possono anche assaggiare dove sono importanti minerali. Altre radici iniziano a crescere in questa direzione. Le piante possono sentire l'odore di composti organici. Molto probabilmente, il profumo arriva attraverso gli stomi delle foglie. Quello che sta succedendo non è ancora chiaro.
C'è una teoria secondo cui le foglie possono contenere proteine di trasporto che trasportano le molecole di profumo alle cellule, afferma il professore di ecologia applicata Jarmo Holopainen dell'Università della Finlandia orientale. Le proteine di trasporto trasportano anche le molecole di odore dalle cellule che le hanno prodotte, e questo è già stato documentato nella ricerca. “Bene, tu e mimosa,” - dicono i finlandesi, se l'interlocutore è offeso dalle sciocchezze. Questa pianta delicata piega le sue foglie in risposta al tatto.
Con l'aiuto di Mimosa pudica, i ricercatori sono stati in grado di dimostrare che le piante sono in grado di apprendere. Questo è stato scoperto duecento anni fa dal famoso biologo Jean-Baptiste Lamarck durante un insolito esperimento. Ha incaricato il suo giovane collega di trasportare i vasi di mimosa attraverso i marciapiedi di Parigi. All'inizio, tutte le piante coprirono le foglie nel carrello vibrante, ma non per molto. Si sono resi conto che l'agitazione non era pericolosa.
Nel 2013 Mancuso e colleghi hanno ripetuto la versione moderna dell'esperimento di Lamarck. Il gruppo ha posizionato i vasi di mimosa in dispositivi speciali che hanno abbassato rapidamente le piante di dieci centimetri. Dopo circa l'ottavo "piccolo volo", le piante smisero di rotolare le foglie.
Quando i vasi sono stati successivamente girati in posizione orizzontale e scossi, hanno coperto di nuovo le foglie. Il motivo non era la stanchezza delle piante. Il gruppo ha ripetuto l'esperimento a intervalli diversi. Si è scoperto che la mimosa è in grado di ricordare le informazioni per più di 40 giorni. Ricordi tu stesso cosa ti è successo 40 giorni fa? Come funziona il processo di memorizzazione se le piante non hanno un cervello è un grande mistero.
E l'udito? Le piante sicuramente non hanno udito!
Ed eccolo, dice Carlo Cignozzi del comune italiano di Montalcino. Ha lasciato che la vite ascoltasse le opere di Mozart per diversi anni. Piacevoli melodie hanno accelerato la crescita della vite, l'uva è maturata più velocemente che sulla vite, che era in completo silenzio. Le uve erano più succose, più vibranti e più polifenoli rispetto ad altri campioni.
E non è tutto: la musica ha spaventato gli insetti, il che significava che erano necessari meno soldi per combatterli. L'effetto sarebbe lo stesso se l'heavy metal venisse fuori dagli altoparlanti, dice Mancuso, il cui laboratorio ha preso parte all'esperimento. Le piante probabilmente percepivano le onde sonore attraverso la vibrazione delle membrane cellulari. Anche le radici sentivano la vibrazione e crescevano verso di lei o allontanandosi da lei.
Nel laboratorio di Mancuso è stato anche registrato che le radici possono emettere suoni. Il ricercatore ritiene che i suoni simili a clic si verificano quando le cellule crescono e le pareti cellulari, fatte di cellulosa, iniziano a rompersi. “Se le radici possono riconoscere e produrre suoni, possono comunicare? Forse ci sono dibattiti accesi sotto terra? Le piante usano segnali sonori per dire dove si trova l'acqua? - dice Mancuso.
Non sorprende che molti botanici siano scettici nei confronti della sua ricerca. Tuttavia, il gruppo è stato in grado di pubblicare i propri articoli in pubblicazioni botaniche, anche se non in importanti riviste scientifiche come Science and Nature.
Per molto tempo si è creduto che le piante interagissero in modi diversi. La luce riflessa dai fiori, così come il loro colore e profumo, attirano insetti e uccelli impollinatori.
Le piante trasmettono anche messaggi utilizzando vari composti. Grazie a ciò, possono persino intraprendere una guerra biologica. Si difendono con sostanze che hanno un cattivo odore, hanno un sapore sgradevole di erbivori o addirittura si rivelano mortali.
Una pianta che è diventata oggetto di un attacco di insetti può chiedere aiuto, rilasciando i cosiddetti composti chimici informativi. Questi "segnali luminosi" che evaporano attirano i distruttori di piante come gli acari predatori che predano gli acari delle verdure o le coccinelle che si nutrono di afidi.
Le stesse sostanze possono diventare una sorta di "segnale di allarme" e invitare le piante vicine a rafforzare la loro difesa chimica.
In che modo le piante trasmettono segnali interni? Questa domanda ha perseguitato i botanici per molto tempo. Recentemente il quotidiano Science ha presentato una sua risposta.
Il giapponese Masatsugu Toyota, insieme ai suoi colleghi, ha modificato rezukovidki, considerato un organismo modello per gli esperimenti, in modo che il cambiamento nei livelli di calcio fosse visivo. Toyota ha costretto rezuvidki a produrre una proteina che fluorescente solo in presenza di calcio.
Quando una foglia è stata tagliata da una rezuhovidka, il danno ha cominciato a brillare. Il lampo si diffuse in un'onda fino a raggiungere altri fogli. La velocità di trasmissione del segnale negli impianti era di un millimetro al secondo. Le foglie, ricevendo segnali di pericolo, iniziarono a produrre ormoni protettivi.
I ricercatori hanno notato che il segnale necessita di acido glutammico per funzionare. Il meccanismo è esattamente lo stesso degli animali in pericolo: l'acido glutammico accelera la trasmissione dei messaggi lungo i nervi. Le piante non hanno nervi, ma, secondo Holopainen, il loro ruolo può essere svolto dai canali attraverso i quali entrano acqua e sostanze nutritive.
Mancuso considera gli impianti intelligenti perché possono trovare soluzioni ai problemi. Una specie si è rivelata piuttosto intelligente perché è stato in grado di trovare una soluzione sorprendente a un problema familiare alle piante: gli attacchi di erbivori.
La boquila trifoliola, originaria delle foreste temperate del Cile e dell'Argentina, fa quello che fa normalmente una vite: dimenarsi sul terreno o arrampicarsi sulle piante vicine. È sorprendente che imiti sempre le foglie della pianta che cresce nelle vicinanze. Se ci sono tre piante diverse nelle vicinanze, allora Bokila a tre foglie cambierà la forma, la dimensione e il colore delle sue foglie e persino la disposizione delle vene, imitando le diverse piante intorno ad essa.
Questo vitigno può imitare almeno dieci specie diverse. Può persino far crescere una spina su una foglia se una pianta vicina ne ha una. Non può proprio ripetere i denti, scrivono i ricercatori cileni Ernesto Gianoli e Fernando Carrasco-Urra in Current Biology.
In che modo un camaleonte delle piante determina cosa ripetere? È possibile che alcuni microrganismi utilizzino determinati metodi per trasmettere i geni della pianta di riferimento al copione. Oppure la vite prende come campione i volatili che la pianta produce? Tuttavia, Bokila a tre foglie copia precisamente le piante più vicine nella posizione, sebbene cresca in una vera nuvola di secrezioni di diverse specie vegetali.
Il daltonismo è ancora una malattia comune, anche se siamo completamente dipendenti dalle piante. Le piante costituiscono quasi il 99,5% della biomassa, cioè di tutti gli esseri viventi. Le piante rallentano il processo di riscaldamento globale rimuovendo l'anidride carbonica dall'aria. Ci danno ossigeno, cibo, medicine, fibre, materiali da costruzione, energia e molta luce.
Se le piante scompaiono dalla faccia della Terra, la nostra specie cesserà di esistere entro una settimana. Se una persona se n'è andata, tutti i nostri migliori risultati diventeranno presto erba infuocata.
Arya Kivipelto
