L'Università di Padova si pone all'avanguardia nella ricerca sul mondo vegetale con l'inaugurazione di un nuovo e rivoluzionario Laboratorio di Psicologia Vegetale e Comparata. Questo centro di eccellenza, nato nell'ambito del prestigioso progetto ERC "At the roots of motor intentions" (ROOMors), si propone di indagare le capacità cognitive e comportamentali delle piante, sfidando le concezioni tradizionali sulla loro passività e immobilità. La rettrice Daniela Mapelli ha presenziato alla cerimonia inaugurale, sottolineando l'importanza di questa nuova frontiera della ricerca scientifica.
Il progetto ROOMors si inserisce nel più ampio campo della Psicologia Comparata, un approccio che studia il comportamento di diverse specie animali, uomo compreso, attraverso un metodo "comparativo". L'obiettivo è comprendere le radici comuni di processi cognitivi e comportamentali che, fino a pochi anni fa, sarebbero stati impensabili da attribuire alle piante. Il progetto trae origine da una serie di studi condotti dal gruppo di ricerca "Mind (the) Plant", che ha per primo dimostrato, utilizzando sofisticate tecniche di analisi del movimento, che le piante sono capaci di pianificare una risposta in base alle caratteristiche degli stimoli ambientali e al contesto in cui si sviluppano. Inoltre, le ricerche indicano che le piante sono in grado di riconoscere l’attitudine sociale espressa da altre piante e agire di conseguenza.
Un Laboratorio all'Avanguardia per Studiare la "Cognizione Vegetale"
Il nuovo Laboratorio all'Università di Padova è stato progettato per creare un ambiente ottimale per lo studio delle piante, con un controllo rigoroso di illuminazione, irrigazione, temperatura e umidità. Questo permette ai ricercatori di effettuare analisi in tempo reale di fondamentale importanza. Tra queste figurano l'analisi tridimensionale del movimento, l'analisi delle molecole volatili utilizzate dalle piante per comunicare e l'analisi dei potenziali elettrici impiegati per scandagliare l'ambiente circostante. L'acquisizione simultanea di tutti questi segnali e la loro correlazione rendono questo laboratorio un'eccellenza unica a livello mondiale.
Il Professor Umberto Castiello, Principal Investigator del progetto ERC ROOMors, evidenzia la portata innovativa della ricerca: "Questo progetto affronta lo studio di processi che sino a pochi anni fa sarebbe stato impensabile ascrivere alle piante: la capacità di pianificare un movimento in base all’intenzione che lo determina, di comunicare attraverso una forma di linguaggio chimico e di prendere decisioni importanti per risolvere i problemi dettati da un ambiente in continua mutazione." Castiello sottolinea ulteriormente come le piante riescano in queste imprese "senza neuroni e cervello in una maniera più efficace di tanti animali inclusi gli esseri umani". Attraverso un'analisi di tipo fisio-molecolare, la ricerca ambisce a codificare i geni che sottostanno alla capacità delle piante di agire in maniera intenzionale, con la prospettiva di esplorare parallelismi con le specie animali per comprendere le origini comuni di tali processi. È interessante notare che "noi esseri umani condividiamo con le piante tra il 30 ed il 50% dei geni".
Oltre la Semplice Risposta agli Stimoli: Pianificazione e Decisione Vegetale
La Professoressa Francesca Pazzaglia, Direttrice del Dipartimento di Psicologia Generale, illustra come il progetto RooMors si integri nella ricerca del dipartimento su tre livelli: teorico, di opportunità e applicativo. A livello teorico, lo studio della cognizione dalla prospettiva vegetale offre una visione più integrata dell'evoluzione dei processi cognitivi. A livello di opportunità, il progetto offre ai giovani ricercatori la possibilità di confrontarsi con nuove tecnologie, arricchendo il loro bagaglio metodologico con tecniche avanzate.
Contrariamente all'idea diffusa che le piante agiscano solo per riflesso a stimoli esterni, la ricerca rivela una realtà ben più complessa. Il Professor Castiello chiarisce che "Non si tratta di un meccanismo stimolo-risposta. Le piante anticipano le loro azioni, le pianificano in base all'obiettivo da raggiungere." Un esempio lampante è fornito dalle piante rampicanti: "Invece, proprio come noi, utilizzano coreografie di movimento in base al tipo di supporto disponibile, preferendo supporti di piccolo diametro e rugosi per un aggrappo più facile ed energicamente meno dispendioso." La capacità predittiva e decisionale delle piante è supportata da dati scientifici inequivocabili.
Il Linguaggio Chimico e la Cooperazione Vegetale
Una delle scoperte più affascinanti emerse dal laboratorio è la correlazione tra movimento e comunicazione. La capacità unica del laboratorio di misurare diversi segnali simultaneamente ha permesso di osservare che "se una pianta si sviluppa in un contesto sociale con altre piante appartenenti allo stesso genotipo esse tendono a cooperare, a scambiarsi informazioni e a condividere le risorse presenti nel terreno." Al contrario, quando le piante appartengono a "famiglie" diverse, si innesca una forma di competizione con una marcata crescita delle radici per accaparrarsi i nutrienti. Questa dinamica è stata dimostrata attraverso l'analisi del movimento e del "linguaggio" chimico delle piante, composto da molecole volatili.
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Le piante, pur non possedendo un cervello nel senso tradizionale, dimostrano una forma di intelligenza e intenzionalità che guida le loro azioni. La parola "intelligenza" viene spesso abusata nel contesto vegetale; un termine più appropriato è "cognizione vegetale". Le piante percepiscono e valutano l'ambiente esterno con capacità sensoriali persino più raffinate di quelle umane. Prendere una decisione per una pianta è un processo molto evoluto: decidono quando risparmiare energie in situazioni di siccità o scarsa luminosità, valutano il momento migliore per fiorire e, nella riproduzione, possono decidere di "abortire" i loro semi in condizioni difficili, una strategia per massimizzare la sopravvivenza.
Le Implicazioni dell'Ingegneria Genetica sulla "Intelligenza" Vegetale
La ricerca solleva anche interrogativi critici sull'impatto delle modifiche genetiche sulle capacità cognitive delle piante. Il Professor Castiello avverte che "Non si tratta di fare una classifica tra specie più o meno intelligenti. Tutte lo sono in natura, il problema è quando l’uomo modifica il corredo genetico di una pianta per renderla più produttiva." Sebbene si aumenti la produttività, si rischia di creare piante potenzialmente più "stupide", ovvero meno capaci di adattarsi ai cambiamenti. Si stima che esistano almeno 35.000 specie di piante geneticamente modificate che stanno perdendo la capacità di prevedere e adeguarsi ai cambiamenti climatici.
Esempi di piante rese "stupide" includono alcune tipologie di cereali modificati per essere più produttivi e, a livello ornamentale, rose e crisantemi in cui si cerca di migliorare la fioritura. La genetica agraria e l'agricoltura di precisione, focalizzate sull'aumento della produttività, rischiano di trascurare le conseguenze sulle capacità sensoriali e comunicative delle piante. Nemmeno l'editing genetico più sofisticato riesce a trasmettere le capacità cognitive ancestrali, limitando potenzialmente i sensi delle piante modificate e interrompendo la catena di comunicazione naturale fondamentale per gli ecosistemi.
La selezione delle piante per aumentarne la resistenza ai cambiamenti climatici, pur necessaria, non dovrebbe basarsi esclusivamente su parametri chimici, meccanici e biologici. È cruciale assicurarsi che le caratteristiche cognitive necessarie per adattarsi all'ambiente rimangano inalterate, per evitare di "infestare il mondo di piante sprovviste di capacità cognitive". La ricerca auspica una sensibilizzazione verso una valutazione cognitiva delle piante geneticamente modificate, proponendo un approccio più olistico che tenga conto del loro benessere e della loro capacità di interazione con l'ambiente.
Un Futuro di Comprensione e Salvaguardia del Mondo Vegetale
Il progetto ROOMors mira a svelare i segreti del movimento e della comunicazione vegetale, con l'obiettivo di acquisire una comprensione più profonda della loro capacità di orientarsi, prendere decisioni e interagire con l'ambiente circostante per aumentare le possibilità di sopravvivenza. La ricerca intende fornire una risposta scientifica definitiva sui meccanismi che sottendono la comunicazione vegetale.
La comunicazione tra piante è un fenomeno complesso che avviene sia in superficie, attraverso messaggi cifrati di forme, colori, suoni e odori, sia sottoterra, tramite l'apparato radicale e le associazioni simbiotiche con i funghi. Le piante utilizzano migliaia di molecole chimiche volatili, un linguaggio chimico estremamente sofisticato in cui una singola "parola" può avere significati diversi a seconda dell'ascoltatore. Gli studi più recenti suggeriscono l'esistenza di un vero e proprio linguaggio chimico, simile a quello animale per quanto riguarda la struttura combinatoria, l'attività di creazione e attribuzione di significato e l'esistenza di dialetti.
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Comprendere questi meccanismi è fondamentale per proteggere le piante dai cambiamenti climatici e dall'inquinamento, salvaguardando così gli ecosistemi. L'Università di Padova, attraverso il suo Laboratorio di Psicologia Vegetale e Comparata, si impegna a portare alla luce il segreto e ancora poco conosciuto mondo vegetale, offrendo una prospettiva innovativa e affascinante sulla vita e sull'intelligenza del regno vegetale.
L'esperienza immersiva attraverso la realtà virtuale, come quella proposta in allestimenti innovativi, permette di trasformarsi in una pianta, comunicare attraverso messaggi chimici e scoprire diverse tipologie di movimento e comportamento, rivelando quanto il mondo delle piante sia vivo, intelligente e più affascinante di quanto si possa immaginare. Attività interattive come il "memory vegetale" aiutano a comprendere i movimenti impercettibili delle radici e quelli più complessi delle piante carnivore, offrendo una prospettiva sorprendente e divertente sul mondo vegetale.
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