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Le piante possono pensare, suggerisce un nuovo studio

Le piante sono in grado di ricordare le informazioni e reagire ad esse, grazie a un sistema di comunicazione interno che può essere paragonato a un sistema nervoso centrale negli animali, secondo un nuovo studio di un biologo vegetale polacco.

Le piante “ricordano” le informazioni sulla luce e un certo tipo di cellula trasmette tali informazioni, proprio come fanno i nervi negli animali.

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Nello studio, che è stato pubblicato nella prima versione online della rivista Plant Cell il 16 luglio, i ricercatori hanno scoperto che la luce che brillava su una foglia di una pianta di Arabidopsis thaliana provocava la risposta dell’intera pianta. La risposta è durata anche dopo che la fonte di luce è stata rimossa, suggerendo che la pianta ricordava l’ingresso di luce.

“La segnalazione continua dopo lo spegnimento della luce; sta costruendo la memoria a breve termine”, ha detto l’autore principale, Stanislaw Karpinski, in un messaggio di posta elettronica. “Le foglie sono in grado di “memorizzare” fisiologicamente diversi episodi di luce in eccesso e utilizzare queste informazioni memorizzate, ad esempio, per migliorare la loro acclimatazione e le difese immunitarie”.

Le foglie ricordano la qualità della luce e la quantità, ha aggiunto Karpinski: diverse lunghezze d’onda della luce producono una risposta diversa, suggerendo che le piante usano le informazioni per generare reazioni chimiche protettive come la difesa dai patogeni o la produzione di cibo .

Come riportato dalla BBC, gli scienziati hanno scoperto che la luce che brilla su una cellula fogliare ha innescato una cascata di eventi che è stata immediatamente segnalata al resto della pianta tramite un tipo di cellula chiamata cellula guaina a fascio. Quelle cellule esistono in ogni parte di una pianta.

Karpinski, dell’Università di Scienze della Vita di Varsavia in Polonia, ha misurato i segnali elettrici di quelle cellule e li ha confrontati con la ricerca di un sistema nervoso centrale per le piante.

Terence Murphy, un professore di biologia vegetale all’Università della California-Davis che non è stato coinvolto nella ricerca, ha affermato che la luce brillante su quella prima foglia potrebbe avere un numero qualsiasi di effetti.

«La foglia sarebbe carica di amido, forse; questo avrà un effetto reale su come comunica attraverso il floema (sistema vascolare) ad altre foglie. Non è irragionevole che tu possa illuminare una foglia e influenzare le altre”, ha detto.

Il trucco è scoprire come vengono informate le altre foglie, ed è quello che sembra essere stato fatto nello studio polacco. Le cellule della guaina del fascio circondano le vene di foglie, steli e radici, quindi è ragionevole pensare che trasmettano l’impulso elettrico, ha detto Murphy.

I biologi sanno da tempo che le piante possono ricordare: hanno bisogno di sapere se hanno attraversato una stagione fredda prima di poter germogliare in primavera, per esempio. Non è la memoria come la conosciamo, ma un cambiamento prolungato nei sistemi interni delle piante che provoca effetti successivi.

Inoltre, gli scienziati sanno già che le piante trasmettono segnali elettrici in risposta a uno stimolo, proprio come fanno i nervi. Questo è facilmente misurabile utilizzando una configurazione di elettrodi di base, secondo Murphy.

Karpinski ha affermato che la memoria della luce rappresenta un nuovo modo per le piante di rispondere agli agenti patogeni o alle malattie: normalmente rispondono tramite il contatto diretto con un invasore.

“Questa informazione non sarebbe una rivelazione finché non scopriamo che le foglie delle piante possono ricordarla per diversi giorni ed elaborare queste informazioni memorizzate per (rafforzare) i loro meccanismi di difesa contro le malattie stagionali”, ha scritto.

Karpinski è ben noto tra i biologi vegetali per i precedenti lavori su come le piante rispondono allo stress da luce. In uno studio precedente, ha anche mostrato che i segnali chimici possono essere trasmessi attraverso intere piante, consentendo loro di rispondere e sopravvivere ai cambiamenti ambientali. Tuttavia, comprendere i meccanismi che causano quei segnali è un nuovo passo.

William John Lucas, illustre professore di biologia vegetale presso l’UC-Davis e presidente del dipartimento di biologia vegetale, ha affermato che un sistema di comunicazione interna fornirebbe una grande quantità di informazioni a diverse parti della pianta.

“Un particolare tessuto all’interno di una pianta deve essere in grado di segnalare al resto della pianta quali sono le sue condizioni, cosa dovresti aspettarti”, ha detto. “Se una foglia giovane sta emergendo da una pianta, sarebbe bello per quella foglia conoscere le condizioni in cui emergerà”.

Lucas studia come le piante raccolgono informazioni non biologiche, come acqua e luce, e come trasmettono tali informazioni in modo che l’intera pianta sappia sotto quali vincoli crescerà. Le piante non possono spostarsi in un luogo più soleggiato e umido, quindi devono sfruttare al meglio il loro ambiente.

Attingere al loro “sistema nervoso” aiuterebbe gli scienziati a capire come lo fanno, ha detto Lucas. Questa conoscenza potrebbe portare a colture alimentari ottimizzate o alberi più resistenti.

“Non ci sono neuroni nelle piante, ma c’è una rete di comunicazione che non comprendiamo appieno”, ha detto. “Ci sono importanti implicazioni per questo tipo di studi”.

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