Perché le piante si muovono? Scienziati risolvono il mistero che confondeva Charles Darwin
Fisici provenienti dagli Stati Uniti e da Israele hanno recentemente approfondito un comportamento peculiare delle piante in crescita, risolvendo un enigma che aveva affascinato Charles Darwin negli ultimi anni della sua vita. Le piante, spesso percepite come organismi statici e monotoni, rivelano in realtà una notevole capacità di movimento. Attraverso l’osservazione di giovani girasoli emergenti dal suolo, è stato osservato che non crescono semplicemente in verticale, ma eseguono movimenti complessi come rotazioni circolari e torsioni a spirale.
Il team di ricerca, guidato da Orit Peleg dell’ Università del Colorado a Boulder e Yasmine Meroz dell’ Università di Tel Aviv , ha scoperto che questi movimenti caotici, denominati “circumnutazioni” , vengono utilizzati dai girasoli per esplorare l’ambiente circostante alla ricerca delle zone meglio illuminate dal sole. Questa dinamica è stata confermata attraverso esperimenti condotti in serra e simulazioni al computer.
Peleg ha sottolineato come il movimento delle piante sia spesso sottovalutato a causa della diversa percezione temporale rispetto agli esseri umani. I risultati di questo studio, pubblicati il 15 agosto sulla rivista Physical Review X , potrebbero avere importanti implicazioni per future strategie agricole, ottimizzando la disposizione delle colture per massimizzare l’esposizione alla luce solare.
Chantal Nguyen , autrice principale dello studio, ha paragonato le interazioni sociali tra gli insetti a quelle osservate nelle piante, mettendo in luce come queste ultime si muovano crescendo in direzioni diverse nel tempo. Darwin stesso era rimasto affascinato da questo fenomeno dopo il suo ritorno dal viaggio sulla HMS Beagle ; nei suoi studi successivi tracciò i movimenti dei germogli giorno dopo giorno.
Un precedente studio del 2017, condotto dall’ Università di Buenos Aires , aveva già rivelato che i girasoli tendono naturalmente a organizzarsi in schemi zigzaganti, simili ai denti di una cerniera lampo, quando crescono in condizioni di spazio limitato. Questa disposizione favorisce l’accesso alla luce solare per tutto il gruppo.
Meroz si è chiesta se i “wiggle” , ovvero le oscillazioni dei girasoli durante la crescita, potessero essere la chiave per comprendere questi modelli vegetativi. Per verificare questa ipotesi, lei e i suoi colleghi hanno coltivato cinque girasoli disposti in fila, monitorandone i movimenti nell’arco di una settimana.
Successivamente, Nguyen e Peleg hanno sviluppato un programma informatico per analizzare questi pattern. Dalle simulazioni è emerso che, senza alcun wiggle, le piante tenderebbero ad allinearsi perfettamente dritte, mentre con troppo wiggle crescerebbero seguendo schemi casuali. Tuttavia, con un equilibrio ottimale tra ordine e casualità, si forma lo schema zigzag vantaggioso osservato nella realtà.
Nguyen ha spiegato che introducendo leggere variazioni nel sistema, le piante non solo esplorano l’ambiente, ma riescono anche a stabilirsi nelle configurazioni più favorevoli per massimizzare l’esposizione solare, risultando nel caratteristico modello zigzag.
In futuri esperimenti verranno testate configurazioni più complesse nella coltivazione dei girasoli, mentre Meroz auspica un maggiore riconoscimento del ruolo attivo delle piante nell’esplorazione ambientale.