Le piante parlano. L'intelligenza delle piante è una definizione utilizzata nell'ambito della botanica e della biologia vegetale per indicare lo studio delle capacità delle piante di percepire informazioni provenienti dal loro ambiente naturale, elaborarle e modificare di conseguenza il proprio sviluppo e comportamento. Essa è stata definita come «qualsiasi tipo di comportamento intenzionale e flessibile che sia vantaggioso e consenta all'organismo di raggiungere il proprio obiettivo». Il termine è tuttavia controverso: mentre è ampiamente documentato che le piante possiedono sistemi complessi di percezione, comunicazione e risposta agli stimoli, non esiste consenso scientifico sul fatto che tali capacità possano essere definite propriamente come intelligenza, cognizione o coscienza.
La neurobiologia vegetale è un ambito di ricerca associato allo studio dell'intelligenza delle piante che sostiene che le piante possano possedere capacità riconducibili alla cognizione, tra cui anticipazione, presa di decisione, apprendimento e memoria. La terminologia della neurobiologia vegetale è tuttavia respinta dalla maggioranza degli studiosi di biologia vegetale in quanto ritenuta fuorviante, poiché le piante non possiedono una coscienza dimostrata né neuroni. Il termine gnosofisiologia vegetale è stato talvolta proposto in alternativa, ma è di uso raro. La maggior parte dei botanici e dei fisiologi vegetali tende a evitare il termine «intelligenza» nella letteratura scientifica riferita alle piante, nonostante la sua crescente diffusione nella divulgazione scientifica.
Terminologia Il concetto di intelligenza delle piante non possiede una definizione univoca. In senso generale, alcuni ricercatori hanno proposto di utilizzare il termine per descrivere la capacità di un organismo di acquisire informazioni dall'ambiente, integrarle e modificare il proprio comportamento in modo adattativo.
Altri studiosi preferiscono evitare il termine intelligenza, ritenendolo eccessivamente antropomorfico o ambiguo. In particolare, la neurobiologia vegetale, che interpreta alcuni fenomeni vegetali attraverso concetti derivati dalle neuroscienze, è stata oggetto di un ampio dibattito scientifico. La maggior parte dei botanici non considera le piante organismi dotati di un sistema nervoso o di una coscienza paragonabile a quella degli animali.
Il termine non implica quindi necessariamente l'esistenza di una mente vegetale. In parte della letteratura scientifica, fenomeni definiti informalmente come intelligenza vengono descritti più precisamente come adattamento, segnalazione cellulare, integrazione delle informazioni ambientali e regolazione dello sviluppo.
Storia Prime ipotesi L'idea che le piante possano possedere forme di sensibilità risale almeno al XIX secolo. Nel 1811 James Perchard Tupper pubblicò An Essay on the Probability of Sensation in Vegetables, nel quale ipotizzava l'esistenza di una forma elementare di sensibilità nelle piante.An Essay on the Probability of Sensation in Vegetables
Nel 1867 il botanico italiano Federico Delpino si occupò del comportamento delle piante e delle loro relazioni con l'ambiente. Anche Charles Darwin studiò sistematicamente i movimenti e le risposte delle piante. Nel libro The Power of Movement in Plants, pubblicato nel 1880 insieme al figlio Francis Darwin, descrisse in particolare la sensibilità dell'apice radicale e propose un'analogia, esplicitamente cautelativa, tra questa struttura e il cervello di alcuni animali inferiori.
L'interpretazione delle osservazioni di Darwin come una vera e propria teoria di un cervello delle radici è tuttavia successiva e rimane controversa. Gli studi moderni mostrano che l'apice radicale svolge importanti funzioni di percezione e coordinamento della crescita, ma non contiene un cervello né neuroni comparabili a quelli degli animali.
Jagadish Chandra Bose Tra la fine del XIX e l'inizio del XX secolo, il fisico e biologo indiano Jagadish Chandra Bose studiò le risposte elettriche delle piante a stimoli meccanici e ambientali. Per le sue ricerche sviluppò strumenti in grado di registrare variazioni molto piccole nei movimenti e nelle risposte fisiologiche dei tessuti vegetali.
Le ricerche di Bose contribuirono allo sviluppo della fisiologia vegetale e della bioelettricità. In seguito, alcuni sostenitori della neurobiologia vegetale lo hanno indicato come un precursore di questo campo. Le sue interpretazioni, tuttavia, non dimostrano in modo definitivo l'esistenza nelle piante di un sistema nervoso o di una coscienza.
Cleve Backster e la «percezione primaria» Un episodio divenuto particolarmente noto nel campo delle teorie sulla sensibilità delle piante riguarda Cleve Backster, specialista del poligrafo e fondatore della Backster School of Lie Detection.
Nel 1966 Backster collegò gli elettrodi di un poligrafo alle foglie di una pianta, inizialmente per osservare eventuali variazioni della resistenza elettrica associate all'assorbimento dell'acqua. Secondo il suo resoconto, il tracciato dello strumento avrebbe mostrato una variazione improvvisa quando egli concepì l'idea di danneggiare una foglia mediante il fuoco. Backster interpretò questo risultato come possibile indicazione di una risposta della pianta all'intenzione umana e sviluppò successivamente l'ipotesi della cosiddetta primary perception («percezione primaria»).
Backster riferì inoltre esperimenti nei quali una pianta collegata al poligrafo avrebbe mostrato una variazione elettrica in presenza della persona che aveva precedentemente distrutto un'altra pianta. Tali risultati furono ripresi dalla letteratura popolare e, in particolare, dal libro The Secret Life of Plants del 1973.
Le conclusioni di Backster non hanno tuttavia ottenuto una conferma sperimentale consistente. Nel 1975 K. A. Horowitz, D. C. Lewis ed E. L. Gasteiger tentarono di verificare una delle sue ipotesi, riguardante una presunta risposta elettrica delle piante alla morte di artemie in acqua bollente. In condizioni sperimentali controllate non rilevarono una relazione significativa tra l'uccisione delle artemie e le risposte elettriche del Philodendron, non confermando perciò l'ipotesi della «percezione primaria» nel caso studiato. Altri tentativi di replicazione non hanno fornito evidenze sufficienti per sostenere le interpretazioni proposte da Backster. Per questo motivo il cosiddetto effetto Backster è generalmente considerato privo di una solida conferma sperimentale e non costituisce una prova scientifica dell'esistenza di emozioni, percezione extrasensoriale o coscienza nelle piante.
Dalla fisiologia vegetale alla ricerca sull'informazione A partire dalla seconda metà del XX secolo, lo studio delle risposte delle piante agli stimoli ambientali si è sviluppato soprattutto nell'ambito della fisiologia e della biologia molecolare. La ricerca ha mostrato che le piante sono in grado di percepire stimoli quali luce, gravità, temperatura, disponibilità di acqua, sostanze chimiche e contatto fisico, modificando la propria crescita e il proprio metabolismo.
A partire dagli anni 1990 e 2000 alcuni ricercatori, tra cui Anthony Trewavas, hanno proposto di utilizzare il concetto di intelligenza per descrivere l'integrazione di queste informazioni e la capacità delle piante di modificare in modo flessibile le proprie risposte.
Ricerca contemporanea Percezione e risposta agli stimoli Le piante possiedono numerosi sistemi per rilevare variazioni dell'ambiente. I fotorecettori, per esempio, permettono di rilevare diverse caratteristiche della luce, mentre altri sistemi molecolari permettono di percepire variazioni della temperatura, della disponibilità di acqua, della concentrazione di sali e della presenza di sostanze chimiche.
La risposta a tali stimoli può comportare modificazioni della crescita delle radici e dei fusti, apertura o chiusura degli stomi, produzione di sostanze di difesa e modificazioni del metabolismo.
Comunicazione e segnalazione Le piante utilizzano complessi sistemi di segnalazione cellulare. Gli stimoli possono produrre variazioni nella concentrazione di ormoni vegetali, ioni, molecole segnale e specie reattive dell'ossigeno. Possono inoltre essere trasmessi attraverso segnali elettrici e variazioni idrauliche.
Le piante possono inoltre influenzarsi reciprocamente attraverso sostanze chimiche rilasciate nell'ambiente e attraverso le interazioni con i funghi micorrizici e altri organismi della rizosfera. Questi fenomeni sono talvolta descritti in termini di «comunicazione», anche se il loro significato e il grado di intenzionalità attribuibile a tali interazioni sono oggetto di discussione.
Plasticità e comportamento Le piante non sono organismi statici. La loro crescita può modificarsi in risposta alle condizioni ambientali, fenomeno noto come plasticità fenotipica. Le radici, per esempio, possono modificare la distribuzione della crescita in funzione della disponibilità di acqua e nutrienti, della presenza di ostacoli e delle interazioni con altre piante.
Queste risposte possono essere descritte come comportamenti adattativi, senza tuttavia che sia necessario attribuire alle piante intenzioni o stati mentali nel senso utilizzato per gli animali.
Memoria delle piante La ricerca contemporanea utilizza il termine memoria delle piante per indicare situazioni nelle quali un'esperienza ambientale precedente influenza una risposta successiva. Si tratta di un fenomeno fisiologico e molecolare, non necessariamente analogo alla memoria cosciente degli animali.
Alcuni effetti di memoria dipendono da modificazioni dell'espressione genica, dall'epigenetica, dal metabolismo e dalla regolazione degli ormoni vegetali. In determinate condizioni tali modificazioni possono persistere per periodi relativamente lunghi o influenzare le generazioni successive.
Un esempio è rappresentato dalla risposta alla vernalizzazione in alcune piante, nella quale l'esposizione prolungata al freddo produce modificazioni dell'espressione genica che influenzano successivamente la fioritura.
Apprendimento e decisione Alcuni ricercatori hanno proposto di utilizzare termini quali apprendimento, decisione e cognizione per descrivere alcune risposte adattative delle piante. In particolare, sono stati studiati fenomeni nei quali una precedente esposizione a uno stimolo modifica la risposta successiva.
Il significato di questi termini è tuttavia controverso. Una parte della comunità scientifica ritiene che essi possano essere utilizzati in senso funzionale, purché non implichino necessariamente l'esistenza di una mente o di una coscienza. Altri studiosi ritengono invece che l'impiego di una terminologia cognitiva possa generare analogie fuorvianti con il sistema nervoso animale.
Neurobiologia vegetale
La neurobiologia vegetale è un approccio interdisciplinare che studia i sistemi di percezione, comunicazione e segnalazione delle piante utilizzando, in parte, concetti e terminologia derivati dalle neuroscienze.
I sostenitori di tale approccio hanno sottolineato l'esistenza di segnali elettrici, sistemi di trasporto intercellulare e meccanismi di integrazione delle informazioni che permettono alle piante di coordinare risposte complesse. Alcuni hanno inoltre proposto analogie funzionali tra tali sistemi e alcuni processi presenti negli animali.
La maggior parte dei biologi vegetali ritiene tuttavia che queste analogie non dimostrino l'esistenza di un sistema nervoso vegetale. Le piante non possiedono neuroni, sinapsi o un cervello; i segnali elettrici e chimici vegetali possono essere studiati attraverso la fisiologia vegetale senza ricorrere necessariamente a una terminologia neurologica.
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