Gabriella Grosso

Gabriella Grosso

UNI TRE BOGLIASCO Briciole di Scienza dal 2007 ad OGGI

BOTANICA primavera 2015


SENSIBILITA’ VEGETALE


Importanza delle piante. Siamo totalmente dipendenti dalle piante, ma sembra facciamo di tutto per dimenticarlo. Se le piante scomparissero, la vita dell’uomo durerebbe poche settimane, se scomparissimo noi, in pochi anni le piante riprenderebbero possesso del pianeta. La distribuzione della biomassa del pianeta è 99.7% vegetali e 0.3% animali. Come si vede chiaramente da una piramide alimentare, le piante sono alla base della nostra sopravvivenza.
Siamo loro debitori per l’ossigeno, per l’energia (legno, carbone, gran parte del petrolio e di altri combustibili fossili), per le medicine (quasi tutte le molecole medicamentose provengono dal mondo vegetale direttamente o sono copiate da esso), effetti terapeutici dell’ambiente ricco di vegetali. Il dato più eclatante anche se noto a tutti è che la sopravvivenza degli uomini è basata su 6 piante: canna da zucchero, mais, riso, grano, patate, soia.

Ricordiamo che a livello genetico il patrimonio vegetale ha la stessa complessità di quello animale, anche se l’organizzazione ha seguito modalità diverse. La pianta è una colonia, in essa le funzioni non sono legate agli organi. I vegetali respirano senza avere polmoni, si nutrono senza avere una bocca, stanno in piedi senza avere uno scheletro, e prendono decisioni senza avere un cervello. La mancanza di organi specifici si rivela essere una grande risorsa quando la pianta mostra di sapersi ricostruire completamente ripartendo da un piccolo pezzo (5%).

Sensi. Le piante hanno 5 sensi come noi e in aggiunta altri 15 specifici.
Vista Essendo la luce l’alimento principale della dieta energetica basata sulla fotosintesi, la vista è la facoltà più sviluppata. Essere in luce significa ricchezza e la pianta ha recettori dappertutto, più concentrati nelle parti verdi. In autunno le caducifoglie chiudono “gli occhi” e chiedono riposo come fanno gli animali che vanno in letargo. E sanno farlo in modo intelligente, ad esempio alcune caducifoglie in Piemonte perdono le foglie, in Liguria no.
I recettori delle piante captano le onde elettromagnetiche della luce visibile e invisibile (UV e IR), ma la visione non è per immagini, ma con elaborazione di reazioni.
Olfatto Serve per ricevere informazioni dall’ambiente e per comunicare con altre piante o insetti. Emettono odori che attirano animali, percepiscono i loro stessi odori e quelli delle piante vicine (che sanno comunicare se sono state potate o aggredite da un predatore). Gli odori prodotti sono il loro vocabolario e siccome ogni profumo emesso costa in termini energetici, viene utilizzato solo per realizzare  un’azione importante. I recettori sono sparsi su tutta la pianta come serrature e gli odori sono le chiavi; quando la chiave giusta tocca la serratura, questa si apre e fa scattare l’informazione olfattiva. Si sa da tempo che ogni angiosperma produce un odore  suo per chiamare gli insetti impollinatori. Oggi si sa che c’è una molecola -il metilgiasmonato- che significa “SOS, non sto bene” ed è uguale per tutte le piante; ciò mette davanti al dubbio se esiste una lingua unica o se il messaggio è unificato perché è di emergenza.                                                                                                          Gli alberi comunicano l’attacco di fitofagi attraverso l’emissione di ferormoni.  Il fagiolo di Spagna, se attaccato da scarabei, secerne nettari che attraggono nemici degli scarabei.                                       La maggior parte delle piante, quando aggredite da batteri e virus, produce acido salicilico (aspirina naturale) come ormone offensivo e difensivo per rafforzare il sistema immunitario.
Nel rapporto tra piante e animali, il ruolo più importante è svolto dagli odori che inducono gli impollinatori a visitare i fiori e gli spargitori di semi a visitare i frutti.

Gusto E’ strettamente connesso all’olfatto. Le radici sono ricche di recettori di sostanze chimiche, è così che riescono a indirizzarsi verso gli alimenti giusti. C’è una pianta brasiliana con foglie sotterranee adesive cui rimangono incollati e poi digeriti vermi nematodi, utili per integrare una dieta povera di Azoto.  E sono note a tutti le “gesta”delle piante Carnivore.

Tatto Esistono organi detti ”canali meccanico-sensibili” localizzati prevalentemente in cellule epidermiche che si attivano quando la pianta tocca qualcosa o è raggiunta da vibrazioni. La risposta può essere tattile passiva o tattile attiva. La Mimosa pudica o sensitiva non si chiude se viene bagnata o scossa dal vento, ma solo se viene proprio toccata (tattilità passiva). La tattilità attiva è prerogativa delle radici. L’apice radicale tasta e aggira l’eventuale ostacolo per superarlo. In talune piante anche la parte aerea ha tattilità attiva, è il caso delle rampicanti e di quelle che producono viticci (Pisum). Alcune piante se vengono toccate non crescono (tigmomorfogenesi) ed è  per questo motivo che le piante esposte alle intemperie “boinsaizzano”. Quando una pianta viene maltrattata non prova dolore ma registra nella memoria.

Udito Le onde sonore, essendo onde meccaniche, viaggiano nel terreno ancora meglio che nell’aria e sono gli stessi canali meccanico-sensibili ad intercettarle. Su queste osservazioni è nata a Montalcino l’agricoltura fonobiologica: frequenze sonore basse (100-500 Hz) favorirebbero la germinazione dei semi, l’accrescimento delle piante, l’allungamento della radice, mentre frequenze alte avrebbero effetto inibitorio.

Altri 15 sensi sono localizzati nelle radici o nelle foglie; i principali sono dedicati alle funzioni vitali della pianta:
-umidità del terreno (specie di igrometri)
-gravità
-campi elettromagnetici (influenzano la crescita)
-misuratori di gradienti chimici contenuti nell’acqua e nel terreno.

La pianta è in grado di avvertire presenza di stimoli o sostanze anche a metri di distanza, la radice “fiuta” la sostanza, se la giudica appetibile si accresce fino a raggiungerla, se nociva come nel caso di Pb, Cd o Cr, se ne allontana. Le piante sono anche in grado di assorbire e metabolizzare sostanze per noi dannose e trasformarle in piccole molecole innocue (ad rsempio il tricloroetilene solvente industriale trasformato dalle piante in Cl, CO2, H2O). Tale processo è noto col nome di Fotorimediazione.

La comunicazione nelle Piante
Come all’interno degli Animali scorrono canali idraulici ed energetici anche all’interno delle piante abbiamo canali di comunicazione. Esiste un sistema idraulico chiuso che come il nostro avverte le perdite e cicatrizza le ferite. Funziona attraverso i fili del sistema vascolare, Legno per la salita e Libro per la discesa dei liquidi.   Qui scorre l’informazione elettrica (veloce) che regola anche l’equilibrio tra CO2 e H2O, con conseguente apertura e chiusura degli stomi, come pure quella chimico-ormonale (lenta).
Tra le piante esiste un linguaggio che è prevalentemente chimico, ma anche tattile.
Migliaia di molecole sono liberate nel terreno o nell’aria per distribuire informazioni, messaggi tattili sono messi in atto da radici e chiome per sfidare altre piante a non entrare nel territorio. Esiste una “timidezza delle chiome” che riguarda prevalentemente Fagacee, Pinacee, Mirtacee che non intrecciano le chiome neppure fra loro.
Esperimenti del 2007 hanno mostrato come le piante abbiano comportamento diverso nei confronti di specie estranee (sviluppo delle radici per conquistare più territorio) e con parenti nel qual caso si limitano a sviluppare solo la parte aerea.
Esistono però delle collaborazioni tra vegetali come la micorrizia (tra funghi e vari tipi di alberi) in cui l’albero sa distinguere tra funghi collaborativi e non, o la simbiosi virtuosa tra Leguminose e batteri azotofissatori. A tal proposito è interessante notare come, se la ricerca si sviluppasse in tal senso, si potrebbe avere un mondo senza concimi con risparmi non solo economici ma in termini di inquinamento dei terreni, dei fiumi e dei mari.

La comunicazione tra Piante e mondo esterno
Le vie di comunicazione sono l’aria, l’acqua, gli animali.
La pianta chiede aiuto per difesa, per la continuazione della specie.
Se attaccata da insetti, la pianta produce dissuasori chimici prima nelle zone limitrofe all’offesa, poi in tutto il corpo vegetale. Esiste una strategia ancor più raffinata attuata da Lima bean che se attaccato da acari erbivori produce una sostanza che attrae acari carnivori che lo libereranno dai suoi predatori.
Sono pochissime le piante che si autoimpollinano, tutte le altre necessitano di aiuto per la continuazione della specie. Esiste una impollinazione spontanea che si avvale del vento e una indotta che si serve di insetti, uccelli, altri animali. Le piante per attrarre mettono sul mercato tutto. In primis colore e profumo dei fiori e poi nettare. Esiste anche la fedeltà di bottinamento che dura un giorno grazie alla quale un insetto è fedele alla specie che ha bottinato la mattina. Se ciò non fosse non esisterebbero mieli monofloreali.
Per l’efficace continuazione della specie è indispensabile anche il trasporto dei semi, anche qui affidato al vento o agli animali (uccelli, mammiferi, pesci, formiche) che le piante attirano in vari modi. Per attirare certe formiche alcune piante corredano il seme di palline di grasso di cui le formiche sono ghiotte, i semi storati sotto terra verranno portati in luogo ottimale per la germogliazione.
Un Nepenthes collabora con formiche che tengono pulitissima e scivolosissima la trappola su cui si poggeranno le prede della carnivora.

Memoria Non si tratta di ricordi come li intendiamo noi, ma risposte sia a breve termine, sia ritardate, ad avvenimenti occorsi in precedenza. La pianta ha memoria sia procedurale, algoritmica (attorcigliamento ad un tutore), sia a breve termine (la Dionea carnivora aspetta che il secondo pelo venga toccato prima di chiudere gli ascidi), sia a lungo termine (trauma dei cotiledoni del Lino).

Sonno
Aristolele si chiedeva se gli animali dormissero. Oggi sappiamo che mammiferi e uccelli dormono e nel 2000 alla lista degli insetti si è aggiunta la Drosofila, il moscerino della frutta.
Linneo nel 1755 scrisse Somnus plantarum.  Aveva impiantato un giardino-orologio la cui visitazione suggeriva l’ora attraverso l’osservazione del comportamento delle piante. Durante le ore notturne lo spinacio raddrizza le foglie verso la sommità dello stelo, il fagiolo e il lupino le flettono verso il basso, il trifoglio e il loto riuniscono le foglie intorno al fiore, le ossalidi chiudono le foglioline cuoriformi lungo la nervatura centrale. In generale le piante tendono a far assumere alle foglie la posizione che avevano nel germoglio, proprio come gli animali tendono ad assumere la posizione fetale. Dormono più a lungo in tenera età che nello stadio adulto.

Intelligenza vegetale È un tema molto controverso anche tra i botanici stessi. Alla radice della questione sta la definizione di intelligenza. Partendo dall’osservazione che le piante hanno circolazione anche senza un cuore, una respirazione senza polmoni, una assimilazione senza stomaco, ci si è chiesti se possono vantare una intelligenza anche senza cervello. È nata una scienza, la neurobiologia vegetale che, pur consapevole che le piante sono prive di un sistema nervoso, vede nelle piante degli esseri che possono calcolare, scegliere, apprendere e memorizzare. Già nel 1880, Charles Darwin, nel suo libro “The power of movement in plants” scriveva degli apici radicali: «Non è una esagerazione dire che la punta delle radici, avendo il potere di dirigere i movimenti delle parti adiacenti, agisce come il cervello di un animale inferiore; il cervello essendo situato nella parte anteriore del corpo riceve impressioni dagli organi di senso e dirige i diversi movimenti della radice». Le radici percepiscono gli stimoli ambientali, decidono le direzioni da prendere e infine il movimento finale. Un secolo dopo, oggi si parla di “root-brain hypothesis” o cervello radicale.
L’intelligenza è una proprietà della vita e, tra i viventi, le differenze sono di ordine quantitativo, non qualitativo. Se l’intelligenza è la capacità di risolvere problemi, dovremmo essere pronti a riconoscere che non è certo nostra esclusiva prerogativa, ma è comune a tutte le specie del mondo animale e vegetale.
E’ del 2008 il documento emanato dal Consiglio Federale Elvetico con titolo “La dignità degli esseri viventi con particolare riguardo alle piante”.
E’ interessante che qualcosa si muova, anche se è triste notare che la biologia oggi si trovi in una situazione precopernicana (p35).
Concludiamo le nostre riflessioni con le parole di Chamovitz: “Così, la prossima volta che vi ritrovate a passeggiare attraverso un parco, soffermatevi un istante a domandarvi: cosa vede il dente di leone nel prato? Che cosa annusa l’erba? Toccate le foglie di una quercia, sapendo che l’albero ricorderà di essere stato toccato. Ma non si ricorderà di voi. D’altro canto, voi siete in grado di ricordare questo particolare albero e di conservarlo per sempre nella vostra memoria.”