Stefano Mancuso, anche le piante hanno un cervello

Stefano Mancuso, anche le piante hanno un cervello

Furbo come una volpe? Oppure forte come un leone? Hai mai pensato di essere intelligente come una pianta di fagiolo?  «Possiamo costruire un futuro completamente nuovo imparando dalle piante a progettare computer, robot e reti migliori»

Le piante pensano, reagiscono, ricordano, risolvono problemi complessi e hanno elaborato strategie sorprendenti di adattamento. «Le piante hanno molto da insegnarci, sono simbolo della modernità» – spiega Stefano Mancuso, direttore del LINV, il Laboratorio Internazionale di Neurobiologia Vegetale dell’Università di Firenze. «Possiamo costruire un futuro completamente nuovo imparando dalle piante a progettare computer, robot e reti migliori». Mentre il genere umano muove ancora i primi passi in un mondo dove ogni cosa è connessa, le piante hanno sviluppato un’intelligenza di rete, distribuita e senza un centro di comando per interagire con l’ambiente che le circonda. E lo fanno da qualche miliardo di anni, da quando cioè i primi organismi unicellulari cominciarono attraverso la fotosintesi a trasformare la luce del Sole in energia chimica. L’idea che le piante siano esseri passivi, completamente privi di capacità di comunicazione, calcolo e comportamento, è un pregiudizio ancora molto radicato anche all’interno della comunità scientifica. Tuttavia, lo stesso Charles Darwin dimostrò che le piante erano all’apice della loro catena evolutiva. Le piante possiedono migliaia di apici radicali, ciascuno dei quali è dotato di un proprio centro di calcolo autonomo, se così lo possiamo chiamare. La natura invisibile, silenziosa e apparentemente immobile delle piante se osservata al microscopio elettronico ci svela un universo di fantastica perfezione.

«Le piante hanno capacità sensoriali molto più complesse di quanto si possa immaginare» – racconta Stefano Mancuso. Le piante ascoltano, si muovono, sentono odori, memorizzano, e anche se non sono dotate di un sistema nervoso centrale sono in grado di lanciare segnali di pericolo e comunicare tra di loro. Stefano Mancuso è un pioniere della ricerca sulla neurobiologia vegetale e i suoi primi esperimenti hanno visto come protagonista una pianta di fagiolo. L’obiettivo era quello di capire come, variando le condizioni ambientali, la piantina riuscisse sempre a intercettare nell’ambiente circostante il supporto più adatto per la sua crescita. L’esperimento è stato condotto in centinaia di modi diversi, ma la pianta è sempre riuscita a trovare un sostegno. La logica conseguenza era l’ipotesi che le piante percepissero il loro habitat in un modo completamente sconosciuto agli esseri umani. Per i più scettici si trattava solo di riflessi meccanici frutto del caso, ma Stefano Mancuso ha dimostrato che le piante sono dotate di un’intelligenza molto sofisticata.

Si può parlare di cervello delle piante?

Per Mancuso, la scienza è fatta dagli animali per gli animali. E anche le definizioni di intelligenza tradiscono quindi questo punto di partenza. «Le piante sono a tutti gli effetti organismi intelligenti e sensibili. L’intelligenza e la sensibilità non sono direttamente collegate con il cervello. Il cervello è un insieme di cellule particolari chiamate neuroni. Ma il compito di trasmettere un segnale e di portare un’informazione da una parte all’altra può essere svolto anche da altri tipi di cellule». Infatti, il complicato apparato radicale di una pianta può far pensare all’intreccio di circuiti del cervello umano. Le radici sono in grado di analizzare il terreno con straordinaria precisione, e sanno regolare tutto il ciclo di vita della pianta. Il primo ad accorgersi di questa somiglianza fu proprio Darwin. Oggi, la ricerca sugli apici radicali ha spiegato che l’attività di crescita delle piante è governata da un sistema simile a quello di uno stormo di uccelli. «Ancora però non sappiamo come questo tipo di comunicazione funzioni veramente» – avverte Mancuso.

World wide roots

Le piante non hanno un sistema nervoso centrale e non hanno un centro unico di comando. In questo modo, riescono a sopravvivere anche in situazioni critiche di adattamento, regolandosi in modo automatico. La rete di informazioni è simile a quella di Internet, una specie di “grande rete delle radici” dove ogni parte funziona in modo autonomo ma coordinandosi con tutte le altre per cercare nutrienti nel terreno e scambiarsi informazioni utili. Ci sono piante che sono in grado di assorbire più acqua dal terreno, di crescere più velocemente, o di produrre sostanze tossiche se nelle immediate vicinanze ci sono piante che non sono della loro stessa famiglia. Le piante “sentono” quello che accade intorno a loro e collaborano attivamente per vincere la competizione con le altre piante. Ma il contatto attraverso le radici non è la sola forma di comunicazione. Isolando tre piante di mais, Stefano Mancuso ha svelato che la pianta privata di ossigeno trasmetteva un segnale biochimico di pericolo alle altre due piante vicine.

Come comunicano le piante?

Le piante parlano veramente tra di loro, anche se non si tratta di un linguaggio fatto di parole. La chimica è l’alfabeto e l’interazione tra le molecole è la grammatica. Ogni molecola ha un significato. E possono svolgere anche una funzione di difesa. L’ortica rilascia un cocktail tossico. Il pomodoro una resina repulsiva che segnala l’attacco da parte degli insetti. Ma la cosa più straordinaria, è che le piante sono capaci di lanciare segnali che attirano i predatori dei loro nemici, come nel caso del mais quando viene attaccato dai bruchi che si nutrono delle sue foglie. Il mais può inviare un segnale olfattivo specifico per la vespa parassita, che in pratica funziona come un sistema di posizionamento globale. Questo dimostra che le piante comunicano non solo tra di loro ma anche con specie diverse. E lo fanno per ottenere un risultato. La lezione sta nello sviluppo delle capacità di recepire non tutte le informazioni dell’ambiente, ma solo quelle che servono per avere un beneficio. Un po’ quello che le imprese dopo aver costruito un data lake, sperano di potere fare con i loro sistemi avanzati di business intelligence.

L’intelligenza nelle radici

Non possiamo sapere se nel futuro le piante metteranno in atto meccanismi di difesa anche nei confronti dell’uomo. Quello che sappiamo è che le piante sono in grado di sentirci e hanno gusti raffinati in fatto di musica. Nel cuore della campagna toscana, dal qualche anno, Stefano Mancuso alleva le viti di Brunello, diffondendo la musica di Mozart tra i filari. In questo modo, ha potuto osservare una crescita più veloce delle piante, un aumento della resistenza agli attacchi fitopatogeni e anche una maturazione più precoce dell’uva. «Le piante non hanno orecchie – spiega Mancuso – ma sono dotate di sensori che sono attivati dalle vibrazioni, e che permettono alle piante di mappare con precisione l’ambiente. Le piante hanno sviluppato tra i quindici e i venti sensi diversi, compresi i cinque simili ai nostri. «L’intelligenza è la capacità di risolvere problemi» – afferma Mancuso. «E forse, diamo troppa importanza ai neuroni». Così gli algoritmi di machine learning alla base delle future applicazioni robotiche e di intelligenza artificiale, invece di ispirarsi alle reti neurali, dovranno andare alla ricerca del segreto dell’intelligenza che si nasconde nelle radici delle piante.

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