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L’intelligenza delle piante: la nuova frontiera della Neurobiologia Vegetale

Già Darwin nel libro “The power of movements of plants” osservava come le piante fossero in grado di attuare riposte “intelligenti” agli stimoli ambientali, mostrandosi molto di più che semplici soggetti passivi e intuì un ruolo fondamentale giocato dalle radici come centri di controllo e responsabili della determinazione delle scelte attuate dalle piante. Queste intuizioni, abbandonate per secoli, hanno trovato sorprendenti riscontri negli studi portati avanti dal Professor Stefano Mancuso che dirige il laboratorio di Neurobiologia Vegetale dell’Università di Firenze e le cui scoperte hanno invogliato gruppi di ricerca in tutto il mondo ad occuparsi di una nuova branca della biologia destinata a cambiare il modo in cui osserviamo il mondo.

Che cos’è la Neurobiologia Vegetale?

Prendendo in prestito termini e concetti dalla più antica e riconosciuta neurobiologia animale, possiamo dire che lo studio della Neurobiologia Vegetale si focalizza sullo studio delle strutture, la fisiologia, le funzioni e le patologie dei sistemi deputati alla risposta delle piante agli stimoli, sia eterni che interni, e dei meccanismi di memoria e apprendimento. E sì, le piante “vedono”, “sentono” , “capiscono”, “ricordano”… e si comportano di conseguenza.

Ma la faccenda è ancora più complessa, e quindi affascinante: le piante non solo riescono a percepire l’ambiente circostante, ma elaborano le informazioni, le integrano, producono risposte efficaci non in relazione ad ogni singolo stimolo, ma al contesto complessivo in cui si trovano. E poi comunicano, tra loro e con gli animali, per difendersi e sopravvivere e sono in grado di ricordare avvenimenti passati e utilizzare queste informazioni per eseguire le scelte più appropriate.

Radici: Un cervello diffuso

Quando immaginiamo un essere intelligente, la prima cosa che immaginiamo è il suo cervello. Il cervello è l’organo di controllo, dove le informazioni provenienti dalla periferia vengono elaborate, integrate, e trasformate in risposte comportamentali o fisiologiche.

Gli studi sulla neurobiologia vegetale hanno rilevato che il controllo non è localizzato in un unico organo, ma è piuttosto un sistema diffuso in cui gli apici delle radici si comportano come tanti piccoli cervellini autonomi, ma in grado di comunicare gli uni con gli altri e interagire come un singolo individuo.

radici

All’interno delle cellule vegetali, come in quelle animali, hanno luogo potenziali d’azione che sono alla base della trasmissione dell’informazione, che viene mediata da molecole ad azione di neurotrasmettitori. Tra queste, oltre a glutammato, GABA e ATP, comuni con le cellule animali, è stato scoperto un trasmettitore tutto vegetale, l’auxina, con caratteristiche simili a quelli animali.

Le sinapsi sono costituite dalle porzioni terminali delle cellule, che sono in contatto tra loro e unite per mezzo dell’actina; file di cellule disposte ordinatamente le une davanti alle altre creano la strada lungo cui l’informazione viaggia per raggiungere i vari distretti della pianta.

La comunicazione, l’arma segreta delle piante

Le piante possono comunicare, e lo fanno in maniera così efficace da fare concorrenza ai loro alter ego animali.

La comunicazione nelle piante avviene mediante composti chimici che vengono rilasciati nel suolo attorno alle radici, o prodotti volatili dispersi dalle foglie. Il bersaglio delle loro loro comunicazioni? Beh dipende ovviamente dalla natura del messaggio: se una pianta di orzo si trova in un luogo ricco di nutrienti, invierà segnali destinati ai semenzali, piantine poco più che germogli, invitandole a distendere le proprie radici verso di essa. Viceversa, per allontanare i competitori, molte piante emettono sostanza repellenti per le radici di altri vegetali. Ma la comunicazione può essere ancora più sofisticata: una pianta infestata da parassiti può comunicare il pericolo alle altre piante della stessa specie, che produrranno sostanze repellenti per quel nemico specifico, oppure sostanze in grado di attirare i suoi predatori… della serie: stammi alla larga, che non ti conviene.

Non ho occhi…ma ti vedo!!

Forse la scoperta più sorprendente nel campo della neurobiologia vegetale è stata quella della capacità delle piante di vedere in qualche modo cosa c’è intorno a loro. Una serie di esperimenti condotti dai neurobiologi vegetali dell’università di Firenze hanno dimostrato che una pianta di fagiolo in una stanza vuota, che ha a disposizione solo un palo posto a circa un metro di distanza dal vaso, estende un unico, preciso stolone e va ad aggrapparsi al palo come se sapesse perfettamente dove si trovi. E non solo: gli stessi ricercatori hanno posizionato poi due piante di fagiolo ai due lati del palo, e hanno osservato come in un primo momento entrambe cerchino di raggiungerlo, poi, appena una delle due ci riesce, l’altra ritrae il proprio stolone, facendogli cambiare direzione, come se riconoscesse di essere stata sconfitta.

Insomma il mondo delle piante è davvero molto più ricco di quanto potessimo mai immaginare, e la scoperta delle loro capacità cognitive è destinata a cambiare per sempre non solo la nostra percezione del mondo vegetale, ma anche il nostro rapporto con esso e con tutto l’ambiente che ci circonda. Siamo solo un tassello di un puzzle…faremmo bene a non dimenticarlo mai.

Bibliografia

Bibliografia

  • www.linv.org
  • BALUSKA,F.- MANCUSO,S.- VOLKMANN, D. 2006 – Plant communications.

    Neuronal aspects of plant life, Berlin, Springer.

  • DARWIN,C.- DARWIN, F. 1880 – The power of movements in plants, London, John

    Murray.

  • BALUSKA,F.- MANCUSO,S.- BARLOW,P.- VOLKMANN, D. 2004 – Root apices as

    plant command centres: unique brain-like status of the root apex transition zone,

    Biologia. 59: 7-19.

  • MANCUSO, S. 2005 – La neurobiologia vegetale: sinapsi, neurotrasmettitori e memoria

    nelle piante, Atti Accademia Nazionale di Agricoltura, pp. 117-152.

Riguardo a Marcello Cotugno

Marcello Cotugno

Il mare è il mio primo amore: ho studiato biologia marina e non perdo occasione per andare in mare e viverlo a 360°.
Sono una persona curiosa e mi appassiono facilmente ai temi scientifici (e non) che possano aprire una riflessione su ciò che siamo, cosa rappresentiamo, da dove veniamo e gli orizzonti che ci aspettano.

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2 Commenti

  1. Selene

    Bell’articolo, complimenti! Ho sempre trovato gli studi del Prof. Mancuso assolutamente interessanti ed indispensabili per poter arrivare a comprendere un po’ di più i meccanismi di comunicazione tra piante e ambiente. Una tematica spesso sottovalutata, ma di grande importanza.

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