AGI - Le piante rampicanti modificano i propri movimenti quando crescono accanto ad altre piante, aumentando la velocità con cui esplorano lo spazio e coordinando meglio i tempi dei loro movimenti. A questi cambiamenti si accompagna anche una particolare attività chimica: alcune sostanze volatili rilasciate nell'aria aumentano poco prima che la pianta raggiunga la massima velocità di movimento, ma soltanto quando è presente un'altra pianta nelle vicinanze. E' quanto emerge da uno studio dell'Università di Padova, pubblicato sulla rivista Current Biology, che ha analizzato il comportamento delle piante di pisello attraverso la ricostruzione tridimensionale dei movimenti e la misurazione in tempo reale delle sostanze chimiche emesse nell'ambiente.
La ricerca
La ricerca è stata condotta da un gruppo del Dipartimento di Psicologia Generale dell'Università di Padova, coordinato da Umberto Castiello, nell'ambito del progetto ROOMors, dedicato allo studio del movimento degli organismi privi di sistema nervoso. Prima autrice del lavoro è Bianca Bonato, insieme a Valentina Simonetti, Sara Avesani, Silvia Guerra, Gabriela Gjinaj, Laura Ravazzolo e Marco Dadda.
Come si comportano le piante rampicanti
Le piante rampicanti, come il pisello, non rimangono immobili durante la crescita. I loro organi si muovono nello spazio circostante alla ricerca di sostegni ai quali aggrapparsi, attraverso movimenti che possono essere ricostruiti e misurati nel tempo. I ricercatori hanno confrontato il comportamento delle piante cresciute singolarmente con quello di esemplari coltivati in coppia, per verificare se la presenza di un'altra pianta fosse associata a modificazioni della crescita, del movimento e delle emissioni chimiche.
I risultati hanno mostrato che le piante cresciute accanto a un'altra pianta si muovevano più velocemente ed esploravano una porzione maggiore dello spazio rispetto agli esemplari isolati. Presentavano inoltre una migliore coordinazione temporale dei movimenti, una crescita più rapida e una maggiore quantità di clorofilla nelle foglie situate più in alto. La scoperta più significativa riguarda però il rapporto tra movimento ed emissioni chimiche. Le piante rilasciano nell'ambiente composti organici volatili, sostanze che possono essere misurate nell'aria. Il gruppo ha identificato sette segnali chimici la cui emissione aumentava temporaneamente poco prima che la pianta raggiungesse il picco di velocità del movimento.
Come è stato scoperto
Questa associazione temporale è stata osservata esclusivamente nelle piante cresciute in coppia. Negli esemplari isolati, invece, i ricercatori non hanno riscontrato lo stesso rapporto tra le variazioni delle emissioni chimiche e quelle della velocità. "La cosa più interessante di questo studio è aver osservato che la presenza di un'altra pianta non si limita a influenzare la crescita, ma modifica anche le dinamiche del movimento e la loro relazione con i segnali chimici emessi nell'ambiente", ha spiegato Bianca Bonato, prima autrice dello studio e ricercatrice del Dipartimento di Psicologia Generale dell'Università di Padova.
Per ottenere questi risultati, il gruppo ha combinato due tecniche sperimentali. L'analisi cinematica tridimensionale ha permesso di ricostruire le traiettorie dei movimenti delle piante, mentre la spettrometria di massa a tempo di volo ha consentito di misurare in tempo reale le sostanze volatili rilasciate durante l'esperimento. L'integrazione delle due misurazioni ha reso possibile confrontare direttamente l'andamento dei movimenti con quello delle emissioni chimiche, individuando la relazione temporale tra l'aumento di alcuni composti e il successivo raggiungimento della massima velocità. Il risultato non dimostra che siano le sostanze volatili a provocare l'accelerazione del movimento, nè che costituiscano necessariamente messaggi scambiati intenzionalmente tra le piante. Documenta invece un'associazione tra le dinamiche chimiche e quelle motorie che emerge in presenza di un altro individuo.
Secondo gli autori, questa osservazione amplia le prospettive di studio del comportamento vegetale e del ruolo svolto dalle condizioni ambientali e dalla presenza di altri organismi nella regolazione dei movimenti. "Una scoperta che apre interrogativi profondi sull'evoluzione della socialità. Se anche organismi privi di sistema nervoso sono in grado di modificare, sincronizzare e coordinare il proprio comportamento in presenza di altri individui, allora dobbiamo forse ripensare le origini e i confini stessi dei fenomeni sociali", ha dichiarato Umberto Castiello, coordinatore della ricerca e docente dell'Università di Padova.
Per Castiello, i risultati suggeriscono la possibilità di studiare forme di regolazione del comportamento legate alla presenza di altri individui anche in organismi privi di cervello, senza equiparare necessariamente questi fenomeni ai processi sociali osservati negli animali. La ricerca mostra dunque che la presenza di una pianta vicina può accompagnarsi a cambiamenti misurabili nella crescita, nella velocità e nella coordinazione dei movimenti, oltre che nella relazione temporale tra attività motoria ed emissioni chimiche. Resta da chiarire attraverso quali meccanismi questi fenomeni siano collegati e quale ruolo svolgano i composti volatili nelle interazioni tra le piante.
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