“La mente delle piante”, un viaggio nel tempo di 3,5 miliardi di anni

Dal numero 4 della rivista Verso di Assosommelier - 2023

Abbiamo spesso studiato le problematiche delle viti e il loro stress nell’affrontare le bizze del clima. Per arrivare a soluzioni efficaci, spesso bisogna andare a ritroso nel tempo, con ricerca e dedizione, per scoprire le abitudini del mondo vegetale e i cambiamenti che ha questo ha subito dalla notte dei tempi fino a oggi. Ne abbiamo parlato con uno dei massimi esperti a livello internazionale del mondo neurologico e vegetale, Umberto Castiello, professore ordinario di Psicobiologia e Psicologia fisiologica del Dipartimento di Psicologia generale dell’Università di Padova.

Una lunga carriera in Italia e all’estero per studiare e ricercare processi che riguardano gli esseri umani. Quando e come sono nati i suoi studi sul mondo vegetale?

La curiosità per il mondo vegetale parte dal movimento. Per anni mi sono occupato di studiare il movimento della mano umana sia in persone neurologicamente sane che in condizioni patologiche. Una cosa importante da sapere è che noi non muoviamo le mani in maniera arbitraria. Le nostre mani assumono coreografie diverse a seconda degli oggetti che vogliamo afferrare. Lo stesso oggetto viene afferrato in maniera diversa in base allo scopo che vogliamo raggiungere. Quindi in base alle intenzioni che guidano il movimento. Per esempio, nel prendere un calice di vino per bere e nel prenderlo per porgerlo a un’altra persona si realizzano due movimenti diversi, anche se diretti verso lo stesso oggetto. Cosa c’entra con le piante? Avendo una vite, mi sono accorto che questa pianta modulava l’apertura e la forma dei viticci (le sue manine) in base al supporto verso il quale essi si dirigevano, supporti grandi quadrati o supporti sottili cilindrici. Utilizzando tecniche molto sofisticate di analisi matematica del movimento, le stesse che utilizziamo per studiare animali ed esseri umani, abbiamo dimostrato che la vite adotta gli stessi principi di programmazione del movimento che guidano il movimento umano. Da qui siamo partiti per studiare attraverso il movimento la capacità delle piante di decodificare l’ambiente che le circonda.

La mente delle piante ci catapulta in un mondo che spesso sottovalutiamo, i processi vitali ed evolutivi del mondo vegetale. Quanto ci può essere utile conoscere la vita delle piante?

La vita sulla terra è cominciata circa 3,5 miliardi di anni fa. Quell’inizio vale, ovviamente, sia per noi animali sia per le piante. Dopo circa 1,5 miliardi di anni si realizza la cruciale comparsa degli eucarioti (esseri unicellulari che contengono organelli specializzati e un nucleo con materiale genetico). Questo passaggio critico vale sia per gli animali sia per le piante. Come vale per entrambi la successiva comparsa di organismi pluricellulari, dopo ancora un miliardo di anni circa. Poi i destini evolutivi di piante e animali hanno cominciato a dividersi, circa 800/500 milioni di anni fa. Non è un tempo lunghissimo. Inoltre, non bisogna dimenticare che l’ambiente – gli oceani e le terre emerse – è stato, ed è, lo stesso per entrambi. E anche i tre meccanismi dell’evoluzione sono stati, e sono, gli stessi: genoma trasmesso ai discendenti, mutazioni casuali del genoma e selezione naturale. Non dovrebbe destare sorpresa che le soluzioni biologiche al problema della sopravvivenza, adottate da piante e animali, si assomiglino. Piuttosto, sorprende trovare una differenza così radicale come lo è la presenza (negli animali) o l’assenza (nelle piante) di un sistema nervoso centrale. È questa la vera domanda cruciale che dobbiamo porci.

Per ora, accontentiamoci di scoprire quanto piante e animali (noi compresi) siano simili.

Mente umana e mente delle piante... differenze abissali o tanti punti in comune?

I comportamenti delle piante da noi studiati sono molto simili a quelli che si osservano negli animali. Se quei comportamenti ci convincono che gli animali possiedono processi mentali – sebbene, in genere, assai meno complessi di quelli degli esseri umani –, perché non dovremmo pensare che anche le piante posseggono processi mentali? Perché non si muovono, si potrebbe rispondere; ma in realtà alcune si muovono e altre lo fanno tanto lentamente che non ce ne accorgiamo (tuttavia con le nostre tecniche di time lapse riusciamo a studiare questi movimenti). Il movimento, comunque, è un indizio impreciso della presenza di una mente. Lo utilizziamo perché è molto semplice e rapido: quell’oggetto si muove, perciò ha intenzioni e, avendo intenzioni, ha una mente. Di solito funziona. Perciò è utile come processo mentale di prima approssimazione. Però può facilmente indurre in errore. Non è questa la ragione per la quale è legittimo porsi il problema di che cosa produca i sorprendenti (e affascinanti) comportamenti delle piante che descriviamo. La ragione cruciale è che le piante non hanno un cervello; o meglio, non hanno un sistema nervoso centrale. Se i processi che chiamiamo cognitivi, o che assomigliano a quelli che chiamiamo processi cognitivi, dipendono, negli animali, dalla presenza di un sistema nervoso centrale, come è possibile osservarli nelle piante? Questa è la domanda cruciale alla quale si dovrà trovare una risposta. Non la sappiamo ancora. Le nostre ricerche, però, ci fanno capire perché quella domanda è ineludibile.

In queste pagine abbiamo affrontato il tema del cambiamento climatico e della siccità insieme a diverse figure professionali. Lei come affronterebbe lo stress delle piante in simili circostanze?

L’Europa mi ha appena finanziato un grosso progetto per trovare la stele di Rosetta della comunicazione vegetale. Perché è necessario trovare una stele di Rosetta che ci permetta l’accesso alla comunicazione vegetale?

Perché ci aiuterebbe a capire come le piante reagiscono ai cambiamenti climatici. Il rischio è che i cambiamenti climatici che stiamo esperendo possano deteriorare tale mezzo di comunicazione e così destabilizzare l’intero ecosistema. Alcuni segnali potrebbero essere amplificati mentre altri smorzati o addirittura resi impercepibili. In assenza di tale comunicazione, le piante potrebbero non essere in grado di rilevare segnali di allarme e diventare più vulnerabili agli insetti o esserne sopraffatte. Al contrario, se l’emissione di questi segnali divenisse più efficiente, certe popolazioni di piante potrebbero essere in grado di difendersi molto meglio dagli insetti che, scoraggiati, potrebbero mettersi alla ricerca di nuove fonti di sostentamento distruggendo così altre specie di piante e cambiando dunque gli equilibri dell’intero ecosistema.

La nostra rivista parte dal mondo dei sommelier e si inserisce in una vasta area che abbraccia tutto il mondo del vino. Ha mai avuto modo di confrontarsi con enologi, agronomi o altri professionisti del mondo vitivinicolo? Molti agronomi si sono interessati alle nostre ricerche. In particolare perché la scelta del migliore tipo di supporto al quale far aggrappare la vite riveste una grande importanza per la crescita della vite stessa. Conoscere le preferenze della pianta e scegliere il supporto giusto determina differenze nella crescita della pianta, nello sviluppo dei viticci e permette di evitare dispendi di energia a discapito della produttività. Questo possiamo capirlo attraverso la matematica che sottende al movimento dei viticci e attraverso precise misurazioni morfologiche.

La vite adotta gli stessi principi di programmazione del movimento che guidano il movimento umano