la neurobiologia del mondo vegetale

 

Prendetemi pure per pazzo ma io parlo alle piante. Dialogo con loro, manifesto loro tutto  il mio affetto parlandoci, accarezzandone le foglie e abbracciando il loro tronco. Quindi perdonatemi se mi lascerò trasportare dall’argomento.

Anche nel rinascimento si credeva che nella gerarchia delle cose le piante fossero appena poco più sopra al mondo inanimato.

Anche nel rinascimento si credeva che nella gerarchia delle cose le piante fossero appena poco più sopra al mondo inanimato.

Eterotrofi simbionti con autotrofi fotosintetici“. Questa bella definizione di noi umani, che possiamo tranquillamente a tutto il regno animale, è di Carl Sagan, scritta nel suo meraviglioso libro Cosmos.
Ingiustamente, nell’arco della storia umana il mondo vegetale è stato quasi sempre considerato appena al di sopra del regno inanimato. Anche l’espressione medica stato vegetativo indica uno stato quasi irrecuperabile della condizione di vita di un paziente, equiparandolo appunto a un vegetale; appena un gradino sopra all’inanimato.
Questo perché i processi vitali nel mondo vegetale sono estremamente lenti, pressoché impercettibili alla nostra scala temporale. Vediamo un albero spogliarsi e cambiare periodicamente le foglie col mutare delle stagioni, lo sbocciare dei fiori e l’aprirsi e chiudersi di questi durante l’arco della giornata, ma poco altro. la scala temporale del mondo vegetale ci è talmente aliena che a stento le piante sono state  considerate vive nell’arco dei secoli.

Le radici aeree della Palma che cammina, la Socratea exorrhiza, Costa Rica, National Parc La Amistad

Le radici aeree della Palma che cammina, la Socratea exorrhiza, Costa Rica, National Parc La Amistad. Credit: Wikipedia

Certo non mancano neppure le leggende su alberi che camminano, come la celebre Socratea exorrhiza, una palma sudamericana che ha radici aeree che sembrano trampoli. Anche se diverse ipotesi sono state formulate nel corso degli anni sul perché questa palma sia dotata di simili radici, non ci sono prove scientifiche valide che questa cammini 1.

Per molto tempo la botanica si è limitata alla semplice opera di catalogazione delle diverse specie vegetali e poco più. Solo adesso iniziamo a capire che il mondo vegetale è complesso quanto il regno animale. Le prerogative che credevamo esclusive degli animali finalmente le stiamo scoprendo anche nel mondo vegetale, con meccanismi fino a poco tempo fa ignoti o ampiamente sottovalutati.
Ferormoni per la comunicazione, strategie sessuali uniche e curiose, impulsi microelettrici che si propagano lungo tutta la pianta analoghi agli impulsi nervosi animali. Perfino un complesso sistema che svolge funzioni analoghe al sistema nervoso centrale animale è stato individuato dal Laboratorio Internazionale di Neurobiologia Vegetale dell’Università di Firenze guidato dal prof. Stefano Mancuso 2. Anche qui il sistema neurale vegetale mostra strategie evolutive interessanti per certi versi simili gli animali: un reale sistema di reti complesse 3 in grado di discernere i diversi stimoli esterni. Ma mentre negli organismi bilaterali e nei vertebrati il complesso nervoso si è evoluto verso un unico complesso organo, nelle piante è distribuito in poche cellule presenti nell’apice radicale, subito dietro il meristema. Ciò nonostante l’elevato numero di apici radicali presenti in una pianta sana fa presupporre che l’apparato neurale vegetale sia estremamente altrettanto complesso quanto quello animale.

Lascio parlare il prof. Mancuso che saprà essere molto più esauriente di me.

Lo studio di questi sistemi vitali, così vicini eppure così alieni, apre nuove e interessanti prospettive anche nell’esobiologia e nella ricerca di altre forme di vita extraterrestri. Sapremo mai riconoscere le capacità senzienti in altre forme di vita quando e se le incontreremo?


Altri riferimenti:

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Note:

  1. Probabilmente la Socratea exorrhiza si è semplicemente adattata a vivere in aree dove ci sono molti detriti come ad esempio tronchi morti oppure in luoghi soggetti a frequenti inondazioni come le aree monsoniche.
  2. Anche Charles Darwin aveva supposto che un sistema simile al sistema nervoso centrale potesse esistere nelle piante situandolo nell’apparato radicale. Il team fiorentino ha confermato che anche questa ipotesi di Darwin era corretta.
  3. Curiosamente la maggior parte delle reti biologiche, sociali e tecnologiche mostrano interessanti similitudini e caratteristiche topologiche non banali, con modelli di connessione tra gli elementi che le compongono che non sono né puramente regolari né puramente casuali. Che siano nodi neuronali in organismi semplici, reti complesse come Internet o le strutture a grande scala dell’Universo, le analogie tra i vari sistemi complessi è impressionante.

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Autori:

Umby

Autodidatta in tutto - o quasi, e curioso di tutto - o quasi. L'astronomia è una delle sue più grandi passioni. Purtroppo una malattia invalidante che lo ha colpito da adulto limita i suoi propositi ma non frena il suo spirito e la sua curiosità. Ha creato il Blog Il Poliedrico nel 2010 e successivamente il Progetto Drake (un polo di aggregazione di informazioni, articoli e link sulla celebre equazione di Frank Drake e proposto al l 4° Congresso IAA (International Academy of Astronautics) “Cercando tracce di vita nell’Universo” (2012, San Marino)) e collabora saltuariamente con varie riviste di astronomia. Definisce sé stesso "Cercatore".

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1 maggio 2016 at Sun, 01 May 2016 22:42:00 +0000 UTC

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If the Standard Model (SM) Higgs is weakly coupled to the inflationary sector, the Higgs is expected to be universally in the form of a condensate towards the end of inflation. The Higgs decays rapidly after inflation -- via non-perturbative effects -- into an out-of-equilibrium distribution of SM species, which thermalize soon afterwards. If the post-inflationary equation of state of the universe is stiff, w≃+1, the SM species eventually dominate the total energy budget. This provides a natural origin for the relativistic thermal plasma of SM species, required for the onset the `hot Big Bang' era. The viability of this scenario requires the inflationary Hubble scale H∗ to be lower than the instability scale for Higgs vacuum decay, the Higgs not to generate too large curvature perturbations at cosmological scales, and the SM dominance to occur before Big Bang Nucleosynthesis.

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The Standard Model Higgs as the origin of the hot Big Bang
Daniel G. Figueroa, Christian T. Byrnes

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29 aprile 2016 at Fri, 29 Apr 2016 21:30:00 +0000 UTC

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The story of the birth of our solar system has been worn smooth through years of retelling. It starts billions of years ago with a black, slowly spinning cloud of gas and dust. The cloud collapses, forming our sun at its heart. In time, the eight planets, along with lesser worlds such as Pluto, emerge from leftover gas and debris swirling about our star. This system of sun and planets has been whirling through space ever since, its motions as accurate and predictable as clockwork.

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The Violent Biography of Our Solar System https://t.co/z91oh9ssbG #science

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Evidence From Curiosity Rover Shows Mars Once Had Oxygen-Rich Atmosphere --- Mars’ atmosphere is thin and cold, composed primarily of carbon dioxide along with other trace gases and some water vapor. Evidence has continued to mount, however, that the rarified atmosphere we see today once used to be much thicker and possibly warmer, making it potentially more life-friendly early on. Just how thick and how warm is still a subject of much debate, but there is also another interesting aspect to all of this – new evidence from the Curiosity rover has shown that the Martian atmosphere also used to have a lot more oxygen in it than it does now. Today, only very small traces of oxygen can be found, as opposed to Earth’s oxygen-rich atmosphere. So what does this mean? Could there be biological implications? ...Read more at:
http://www.americaspace.com/?p=93145

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29 aprile 2016 at Fri, 29 Apr 2016 18:57:00 +0000 UTC

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Mica ha voglia di andarsene in pensione il grande Telescopio spaziale Hubble. Dopo aver raggiunto la veneranda età di 26 anni, sorpassando quella di qualsiasi altro telescopio spaziale, giusto per festeggiare il suo anno in orbita, Hubble ci regala un'altra grande scoperta dentro il Sistema Solare, al di là dell'orbita di Plutone.
Da tempo si sa che esistono dei corpi rocciosi delle dimensioni di Plutone o anche più piccoli, che vengono a formare la cosiddetta Fascia di Kuiper. Uno di questi, Makemake, è un pianeta nano scoperto nel 2005 con un diametro di 1500 chilometri.
Hubble ci ha regalato, a pochi giorni dal suo compleanno, la conferma dell’esistenza di un satellite attorno a Makemake.
Questa luna, osservata per la prima volta un anno fa e soprannominata MK 2, è dieci volte più piccola del suo pianeta, arrivando a circa 150 chilometri in diametro.
Numerosi sono stati i tentativi per scoprirla:: erano già noti in questa zona degli altri corpi minori del Sistema Solare che avevano delle lune, ma finora MK 2 era stato nascosto dal bagliore del pianeta.
Questa scoperta permetterà di studiare in modo più dettagliato il pianeta nano, calcolando con miglior precisione la massa (in particolare dall'orbita di MK 2 e dalla sua azione gravitazionale sul pianeta). Da qui, si potrà anche avere una stima della densità di Makemake e confermare, o meno, se la sua superficie possa essere ricoperta di metano congelato, come quella di Plutone.

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Uno, nessuno, centomila sistemi solari

Mica ha voglia di andarsene in pensione il grande Telescopio spaziale Hubble. Dopo aver raggiunto la veneranda età di 26 anni, sorpassando quella di qualsiasi altro telescopio spaziale, giusto per festeggiare il suo anno in orbita, Hubble ci regala un'altra grande scoperta dentro il Sistema Solare, al di là dell'orbita di Plutone.

Da tempo si sa che esistono dei corpi rocciosi delle dimensioni di Plutone o anche più piccoli, che vengono a formare la cosiddetta Fascia di Kuiper. Uno di questi, Makemake, è un pianeta nano scoperto nel 2005 con un diametro di 1500 chilometri.
Hubble ci ha regalato, a pochi giorni dal suo compleanno, la conferma dell’esistenza di un satellite attorno a Makemake.

Questa luna, osservata per la prima volta un anno fa e soprannominata MK 2, è dieci volte più piccola del suo pianeta, arrivando a circa 150 chilometri in diametro.
Numerosi sono stati i tentativi per scoprirla:: erano già noti in questa zona degli altri corpi minori del Sistema Solare che avevano delle lune, ma finora MK 2 era stato nascosto dal bagliore del pianeta.

Questa scoperta permetterà di studiare in modo più dettagliato il pianeta nano, calcolando con miglior precisione la massa (in particolare dall'orbita di MK 2 e dalla sua azione gravitazionale sul pianeta). Da qui, si potrà anche avere una stima della densità di Makemake e confermare, o meno, se la sua superficie possa essere ricoperta di metano congelato, come quella di Plutone.

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Nearby massive star explosion 30 million years ago equaled detonation of 100 million suns https://t.co/gT2IA0V4km via @physorg_com

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NASA team set to fly balloon mission seeking evidence of cosmological inflation

Now that scientists have confirmed the existence of gravitational waves, a NASA team is set to search for a predicted signature of primordial gravitational waves that would prove the infant universe expanded far faster than the speed of light and began growing exponentially almost instantaneously after the Big Bang.
Later this year, NASA scientist Al Kogut and his team at the Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, will fly a breakthrough balloon payload—the Primordial Inflation Polarization Explorer, or PIPER—to find evidence of this accelerated expansion, called cosmological inflation.

Read more at: http://phys.org/news/2016-04-nasa-team-balloon-mission-evidence.html#jCp

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Bayesian analysis of the astrobiological implications of life's early emergence on Earth

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Quantum Wave Function Visualization

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Superposition, wave function collapse, and uncertainty principle in Quantum Physics. Shows real & imaginary components of quantum wave functions for free par...

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