Come e perché le piante comunicano tra di loro

Basterebbero un giardinetto, un balcone, un paio di vasi. Se avessimo gli strumenti, sarebbe possibile ascoltare uno degli scambi di messaggi più antichi della Terra: quello tra le piante. Negli ultimi decenni, la botanica e la fisiologia vegetale hanno svelato che, lungi dall'essere immobili e insensibili, le piante hanno numerosissimi metodi per la raccolta delle informazioni e la loro elaborazione. Queste capacità, da sempre considerate tipiche solo del mondo animale, sono oggetto di un dibattito vivacissimo. Perché questa difficoltà a capire le piante e ad afferrare come il mondo vegetale emette e riceve messaggi?

Senza cervello. Il primo problema è che siamo abituati, in quanto animali, a ritenere indispensabile la presenza di un cervello: anche le specie più semplici, come insetti, lombrichi o altri invertebrati, hanno un "centro di comando" che riceve e gestisce i segnali del mondo attorno.

La differenza di approccio tra piante e animali è invece radicale. I vegetali hanno infatti quella che si definisce una natura modulare: sono fatti di frammenti molto simili fra di loro, che si incastrano come pezzi di un puzzle. Foglie, tronco e radici sono i tre moduli, e si uniscono in varie combinazioni.

imparare e memorizzare. Questo impedisce la presenza di un centro di controllo come quello degli animali. Ma alcuni particolari suggeriscono invece come certe strutture vegetali siano in grado di elaborare e gestire i segnali esterni, in modo da modificare il comportamento delle piante. Per esempio è stato dimostrato come alcune di esse abbiano la capacità di "imparare" dalle precedenti esperienze e memorizzarle per adattare alcuni comportamenti.

Da queste e da altre osservazioni è nata una nuova scienza, la "neurobiologia vegetale". Basata su un'osservazione fondamentale: le piante hanno capacità di percezione, in molti casi superiori a quelle degli animali. Ovviamente sono in grado di intercettare la luce e l'ombra gettata delle altre piante, oltre che di "sentire" la gravità e l'umidità. Possono cogliere anche sottili differenze nei nutrienti e nelle molecole presenti nel suolo, oltre a quelle emesse dalle altre piante, così come i gas dei batteri nel terreno. Dopo la percezione, il passo seguente è l'integrazione di questi segnali e l'elaborazione successiva, che può condurre ad attività diverse.

Stress ambientali. Distinguere queste reazioni delle piante da comportamenti intelligenti (simili cioè a quelli degli animali) non è facile. Ma, come è stato fatto notare anni fa dal botanico britannico Anthony Trewavas, se una pianta deve difendersi dagli stress ambientali e dagli attacchi degli erbivori, deve scegliere quale sia la strategia migliore da adottare.

Deve decidere dove e come usare le limitate risorse energetiche e biochimiche di cui è dotata. E questa scelta può essere assimilata alla più semplice forma di intelligenza.

Per altri studiosi, invece, queste modifiche del comportamento possono essere spiegate con dinamiche genetiche, per così dire automatiche. Le piante hanno cioè una gamma continua di forme espresse dal genoma: ciò conduce a uno spettro di possibili risposte a stress e condizioni ambientali molto più ampio di quello degli animali.

Ma i sostenitori delle "piante intelligenti" non demordono: affermano che esse sono in grado di comunicare tra di loro e con altri viventi, e che questa comunicazione avvenga in seguito a una scelta. Per esempio le risposte chimiche alle minacce dei parassiti e degli erbivori si sono dimostrate sempre più complesse. È stato notato come gli attacchi di un bruco di lepidottero inducano il rilascio di sostanze che hanno la (apparente) doppia funzione bloccare il metabolismo dell'insetto e attirare i parassiti del bruco stesso. Numerosi segnali chimici complessi sono inoltre scambiati, in un continuo dialogo, tra le radici in crescita e la microflora del suolo, così come con i funghi e i batteri che colonizzano le radici. Anche in questo caso, non tutti sono d'accordo.

Secondo Ivan Scotti, direttore ricerca all'Inra e di Avignone, i cosiddetti "segnali" sono piante, e non c'è nessuna intenzione per esempio di richiamare i nemici dei propri nemici. «Anche una persona svenuta manda il segnale "aiutatemi", ma non lo fa certo volontariamente», dice Scotti, «il problema è che studiare una pianta in laboratorio è molto diverso dal farlo in natura, dove le interazioni sono complete», aggiunge Barbara Mazzolai, che dirige il Centro di Micro-Biorobotica dell'Istituto Italiano di Tecnologia.

Da Charles Darwin. Un punto importante della neurobiologia vegetale è anche la localizzazione del famoso "centro di controllo", in mancanza di cervello: una delle proposte, che risale a Charles Darwin e a suo figlio Francis (per saperne di più: La sfida di Darwin, Focus Storia 181 (novembre 2021), è quella di considerare una delle strutture più attive delle piante, cioè gli apici radicali, come i siti di elaborazione dei segnali e della scelta.

Le ricerche sono proseguite in tutto il mondo (in Italia sotto l'impulso di Stefano Mancuso, dell'Università di Firenze, e di altri), con conclusioni. Come il fatto che alcune proprietà delle cellule vegetali consentano loro anche una comunicazione elettrica all'interno del corpo non diversa da quella degli animali.

O ancora che le piante siano in grado di distinguere tra i danni indotti da insetti o patogeni, e si comportino di conseguenza. Il campo è in continua evoluzione: l'ascolto delle piante potrà rivelarci molto altro.