Come comunicano tra loro le piante? La risposta a questa domanda ancora non è completa. Gli scienziati dal 1800 cercano di capire in che modo le piante comunicano, se parlano tra di loro, come facciamo noi umani, e se sono in grado di farsi capire da altri esseri viventi.
Pensa se riuscissi a capire il mondo delle piante e il loro linguaggio e a quanto questo gioverebbe non solo al giardinaggio, ma anche a tutte le conseguenze positive sull’agricoltura e sulla tutela dell’ambiente in generale!
Questo sogno di capire la lingua delle piante non è tanto lontano perché gli scienziati hanno scoperto che le piante, inclusi gli alberi, producono dei suoni per comunicare tra di loro e con l’ambiente esterno. La comunicazione sonora è l’ultima scoperta che si aggiunge ad altri metodi di comunicazione adottati dalle piante per difendersi, riconoscersi, scambiarsi sostanze nutritive. Per imparare ad ascoltare le piante, segui un corso giardinaggio con noi.
In questo articolo scopriremo i quattro sistemi conosciuti (e tuttora oggetto di ricerca) di comunicazione delle piante: la loro capacità di produrre suoni, comunicare tramite composti chimici, attivare reazioni elettriche e parlarsi attraverso il Wood wide web, la rete di radici e micelio di funghii.
Come e perché comunicano le piante
Le piante sono tra gli esseri viventi più antichi del nostro ecosistema.
Da quando le prime forme di vita in acqua, tra cui alghe e batteri, hanno imparato a fare la fotosintesi clorofilliana 3,5 miliardi di anni fa, è stato possibile creare le condizioni per lo sviluppo di altre forma di vita sulla terraferma.
Tra queste ci sono le piante, che possono essere considerate le discendenti delle alghe e sono tra gli organismi più antichi e versatili, visto che da circa 450 milioni di anni sono in grado di vivere sul pianeta.
Essendo degli organismi autotrofi, si producono il cibo da sole e come prodotto di scarto della fotosintesi regalano al nostro ecosistema il prezioso ossigeno che loro rilasciano come materiale di scarto.
Come hanno fatto questi esseri viventi a sopravvivere, diffondersi e prosperare nel nostro pianeta?
La risposta secondo gli scienziati è nel loro DNA, ma la crescita delle piante dipende anche da fattori esterni: la temperatura, l’acqua, il sole (fondamentale per la fotosintesi) ecc.
Uno dei segreti della sopravvivenza delle piante è la loro capacità di comunicare e questo avviene sia nelle parti alte della pianta, quindi nelle foglie, sia nel sottosuolo, nelle radici.
Le piante parlano tra di loro per diversi motivi tutti legati al principio di sopravvivenza che esiste in natura:
- Difesa – segnalano quando ci sono predatori, condizioni atmosferiche avverse o mancanza di sostanze nutritive.
- Competizione – le piante si informano sull’ambiente circostante e mettono in atto strategie per prendersi più spazio rispetto ad altre piante
- Cooperazione – recenti studi dimostrano che le piante sono in grado di riconoscere la propria progenie e cooperare ad esempio, inviando il nutrimento necessario.
All’interno e all’esterno delle piante circolano messaggi importanti che servono per capire quando difendersi da fattori esterni, quando prendersi degli spazi per poter crescere, quando aiutare altre piante e altri organismi in un rapporto che avvantaggi entrambi, la simbiosi.
Ora che sappiamo perché le piante comunicano vediamo più in dettaglio come comunicano.
Le piante parlano: comunicazione elettrica
La più nota forma di comunicazione delle piante è quella elettrica che viene studiata fin dal 1800. Le foglie e le radici sono delle vere e proprie sentinelle che inviano dei segnali lungo il fusto.
Le foglie controllano le condizioni aeree e ambientali, come la temperatura o la presenza di insetti e altri predatori, mentre le radici tengono sott’occhio l’acqua e le sostanze nutritive che si trovano nel terreno.
Usando degli elettrodi, gli scienziati hanno capito che le piante generano degli impulsi elettrici per far passare il messaggio giusto dalle radici alle foglie e vice versa, includendo anche gli organi riproduttivi che sono i frutti e i fiori.
Gli impulsi elettrici generati dalle piante sono chiamati potenziale d’azione e variazione d’azione e sono meccanismi interni con cui le piante regolano le funzioni fisiologiche e si difendono.
Alcuni esperimenti hanno dimostrato, ad esempio, che il calcio svolge un ruolo importante nella comunicazione elettrica e che alcune piante sono in grado di fare dei lievi movimenti quando ricevono degli impulsi elettrici. È il caso per esempio della mimosa pudica, una pianta che piega le foglie quando viene toccata da un predatore per evitare di essere mangiata.
Un altro caso molto noto è la risposta che danno le piante quando sono ferite. Sono gli impulsi elettrici a spingere la pianta a reagire, per esempio creando un sostrato protettivo o chiudendo la comunicazione con altre parti della pianta.
Inoltre gli impulsi elettrici attivano specifici ormoni, come l’auxina, che promuove la crescita della pianta, o l’acido jasmonico, un ormone che dice alle foglie di produrre sostanze tossiche in caso di attacco da agenti esterni.
Nonostante venga studiata dal 1800 ancora c’è molto da scoprire sul funzionamento della comunicazione elettrica.
La comunicazione aerea delle piante e la neurobiologia vegetale
Oltre a far passare le informazioni tra le diverse parti che le compongono, le piante sono anche in grado di parlare con l’ambiente circostante, ed è questo il pensiero alla base della neurobiologia vegetale.
Questa disciplina, nata nel 2005, afferma che le piante sono perfettamente in grado di comunicare con altre piante non solo della stessa specie, ma anche di specie diverse. I critici affermano che le piante non hanno un sistema nervoso come quello degli esseri umani e per questo non possono pensare.
Secondo uno studio del 1983, alcune piante adottano un tipo di comunicazione aerea che consiste nel rilascio nell’atmosfera di molecole. Si tratta di composti organici volatili (COV), in inglese volatile organic compounds (VOC), che contengono informazioni specifiche e vengono assorbiti da altre piante che ne traggono informazioni utili per la difesa.
In particolare, la ricerca ha osservato che circa 30 piante attaccate da parassiti possono emettere COV e che le piante vicine preparano dei meccanismi di difesa ancor prima che gli insetti arrivino da loro.
Anche altri esseri viventi sarebbero in grado di percepire i COV emessi dalla pianta. Per esempio, quando tagliamo l’erba, noi esseri umani sentiamo un caratteristico odore che nella lingua delle piante ha un significato specifico: pericolo.
Anche secondo recenti esperimenti condotti dal Professor Masatsugu Toyota dell'Università di Saitama in Giappone, alcune piante recepiscono un messaggio di allarme emesso da altre piante prima che effettivamente siano toccate dal pericolo (tagliaerba o parassita che sia) e iniziano a mettere in atto dei meccanismi di difesa.
Alla base della comunicazione cellulare c’è il calcio, Ca2+, che è in grado di far cambiare il metabolismo e la risposta cellulare.
Naturalmente le piante non possono muoversi e allontanarsi dal pericolo, per questo usano COV per difesa, ma non solo.
Pensiamo ad esempio al profumo dei fiori che attrae gli insetti impollinatori o i frutti che quando sono maturi attirano gli animali che li mangiano e ne spargono i semi: in questo caso i COV servono per attrarre altri esseri viventi che aiutano la pianta a riprodursi.
La comunicazione sotterranea delle piante: la simbiosi con i funghi
Se la comunicazione aerea interessa le foglie, la parte superiore delle piante, anche nel sottosuolo c’è tutto un sistema che le piante usano per parlare con l’ambiente circostante.
A partire dagli anni ’80 alcuni studiosi si sono concentrati sulle reti di comunicazione create dalla simbiosi tra piante e funghi e definita World Wood Web, una sorta di internet di legno che si estende nel sottosuolo ed è in grado di far comunicare piante e alberi anche a chilometri di distanza.
La rete di radici e connessioni fungine è la conseguenza della micorriza, un rapporto da cui piante e funghi traggono un vantaggio reciproco:
- I funghi ricevono dalle piante gli zuccheri prodotti con la fotosintesi clorofilliana.
- Le piante ottengono dai funghi alcuni minerali che per loro è difficile trarre dal terreno, come il fosforo e l’azoto.
Unendo le loro radici, le piante e i funghi creano una rete comunicativa che è simile a una rete di internet in cui circolano non solo informazioni, sotto forma di composti volatili, ma anche sostanze nutritive.
Secondo alcuni scienziati, le piante sarebbero in grado di riconoscere la propria progenie e grazie alle radici riescono a proteggerle e inviare loro il nutrimento necessario in caso di bisogno. Allo stesso modo, dalle radici possono partire agenti tossici che liberano lo spazio, colpendo altri vegetali. Quest è una delle tattiche di sopravvivenza delle piante.
La simbiosi tra i funghi e le piante è molto comune e si pensa che siano le piante stesse a inviare i segnali a questi microorganismi invitandoli a collaborare.
La comunicazione sonora delle piante
Secondo uno studio pubblicato su cell.com, le piante non si limitano a comunicare tramite impulsi elettrici o molecole, per via aerea o attraverso le radici, ma sono anche in grado di emettere dei suoni.
Altre piante e alcuni animali sono in grado di percepire questi suoni e si comportano di conseguenza.
Gli studiosi hanno realizzato un modello di apprendimento automatico (machine learning) con cui il computer registra i suoni emessi dalle piante e le condizioni fisiche a cui sono associate. In questo modo, presto saremo in grado di capire cosa dice la pianta quando è ferita, disidratata, ha bisogno di aiuto o cerca compagnia.
Capire davvero il linguaggio delle piante ormai implica molto di più dell’osservazione del suo stato di salute esterno, come il colore o la forma. Sappiamo che parla con impulsi elettrici, ormoni, molecole e anche onde sonore.
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Molto Arditamente mi viene da pensare che l’animismo tipica credenza di molte popolazioni soprattutto del passato, pur nella sua grossolanità, era un’intuizione poi non così lontana dalla realtà.
Che riflessione interessante! In effetti, è affascinante pensare che l’animismo — spesso considerato una credenza “primitiva” — in realtà esprima un’intuizione profonda: la tendenza umana a riconoscere una forma di “anima” o energia vitale in ogni cosa.
Oggi, con le scoperte della fisica, della biologia e persino dell’intelligenza artificiale, certi aspetti di quella visione sembrano meno distanti dalla realtà di quanto si pensasse un tempo. Grazie per aver condiviso questo spunto così stimolante! ✨