L'intelligenza delle piante

È già difficile dare un senso all’intelligenza umana, figuriamoci a quella delle piante. Tuttavia è proprio qui che intendono arrivare i ricercatori, all’indomani di un articolo pubblicato dalla rivista specializzata Trends in Plant Science. Secondo gli esperti, infatti, il mondo della piante risente dell’antropocentrismo ed è quindi vittima di pregiudizi che affondano le loro radici agli albori della ragione umana. Gli animali, e quindi l’uomo, sì, i vegetali no. La pensavano così anche i greci. Le piante? Stanno ferme, non emettono suoni, non si lamentano, sono più simili a un cristallo di quarzo che non a un essere in grado di compiere un vero metabolismo. Ma oggi le cose stanno cambiando, al punto che è nata una nuova disciplina: la neurobiologia vegetale. Ahia. Primo step che lascia attoniti. Neuro deriva da nervo e come è noto gli alberi non possiedono nervi; come è possibile parlare di intelligenza vegetale? Il problema è che non esiste una certificazione o una legge, che possa chiarire dal punto di vista scientifico il concetto di intelligenza. Da quello prettamente biologico, di fatto, intelligente è la specie che riesce ad adattarsi meglio e a sopravvivere per più tempo; scongiurando colli di bottiglia che possano assottigliare il numero degli individui anticipando l’estinzione. Noi viviamo da poco più di 40mila anni. Difficile dire se, rispetto all’universo che ci circonda, siamo davvero intelligenti. Certo, nessuno come noi ha saputo muoversi meglio sul territorio, sfruttandolo a proprio piacimento, basando l’avanzamento tecnologico su paradigmi matematici, e fisico-chimici di tutto riguardo, che nessun’altra specie saprebbe mai imitare. Tuttavia i dubbi permangono. E solo fra migliaia di anni avremo la risposta autentica al nostro operato. Intanto sappiamo che senza le piante noi non potremmo esistere (loro invece sì): compiono la fotosintesi clorofilliana, la reazione chimica più importante del mondo naturale, da cui dipendono praticamente tutti gli esseri viventi. E siamo pure consapevoli di batteri che vivono sul pianeta imperterriti da milioni di anni: non sanno fare le equazioni, ma possono vivere a temperature e pressioni inaudite, dove nessun animale potrebbe resistere. Dunque, tornando al problema iniziale, ci sarebbe davvero da rivedere il concetto di intelligenza e ammettere che quella umana è ascrivibile solo al nostro piedistallo evoluzionistico. Ecco il perché della neurobiologia vegetale; e del perché le piante, ormai in grado di rivelarci alcuni dei loro segreti, stiano arrivando a conquistare ciò che gli spetta di diritto da sempre: un posto fra gli esseri intellettualmente più emancipati. Non hanno neuroni, non possiamo calcolare il loro QI, ma se affidiamo l’intelligenza a una logica più trasversale, che tenga conto soprattutto di aspetti ecologici, allora sì, ci tocca affermare che anche qui c’è qualcosa di importante. Il neurone è una cellula altamente specializzata, tipica degli animali; l’hanno perfino gli insetti. Funziona grazie a diramazioni particolari, gli assoni e i dendriti, e alle interazioni sinaptiche che consentono la trasmissione dell’impulso nervoso. Nelle forme più evolute, noi, la complessità è tale da regalarci il più bel presupposto della capacità cerebrale: il pensiero. Nei vegetali non c’è nulla di tutto ciò, ma c’è dell’altro di cui non sappiamo quasi nulla. Per esempio si è visto che i pomodori crescono bene se hanno vicino il basilico, che contrasta la crescita delle infestanti. Ma come fanno a crescere comunque bene se peperoni e basilico vengono completamente isolati al punto da non poter scambiare nessun segnale chimico? C’è dell’altro, è evidente. E gli studiosi della University of Western Australia, ne sono convinti: i vegetali comunicano fra loro mediante segnali acustici. Dunque, le piante “parlano” e “sentono”, benché nessuno sappia dire come. Mentre è stato appurato che possono produrre acido salicilico o acido jasmonico per avvisare dell’attacco di un parassita; sintetizzare composti allelochimici (che coinvolgono specie appartenenti a regni diversi) in grado di attrarre insetti che possano contrastare un fitofago particolarmente aggressivo. Ma allora dove si nasconde l’intelligenza delle piante? Nelle radici? Potrebbe essere un’idea. Stefano Mancuso, dell’Università di Firenze, paragona la fisiologia del sistema radicale a internet. Ogni apice radicale è capace di dialogare con qualunque altro distretto organico del vegetale; e se la pianta perde più del 90% delle sue diramazioni ipogee, riesce comunque a lavorare; di contro non esiste cervello che possa fare altrettanto se “mozzato” di una parte. Sugli apici radicali si era soffermato anche Charles Darwin, sostenendo che in questo punto fosse rintracciabile il “cervello” delle piante. I neurobiologi vegetali riferiscono di “potenziali di azione” assimilabili a quelli espressi dai neuroni animali. E parlano della capacità degli alberi di produrre segnali elettrici per indicare variazioni di parametri fisici ambientali come la luce e la gravità. Di piante che secernano etilene e ossido nitrico per  vincere i periodi di stress. Insomma, se le piante vivono da quasi mezzo miliardo di anni, un motivo ci sarà. Chiamiamola, se vogliamo, intelligenza.

Buona Festa degli alberi

Forse non tutti lo sanno, ma dal 2000 esiste anche la Festa degli Alberi. Viene organizzata due volte l’anno, il 4 ottobre e il 21 marzo. E quest’anno è dedicata ai 22mila alberi monumentali d’Italia, piante che in alcuni casi arrivano a contare 4mila primavere. Come certi ulivi che crescono in Sardegna. L’Ulivo di Luras, in Gallura, è stato analizzato dagli studiosi dell’Università di Sassari; che ne hanno stabilito l’età compresa fra 2500 e 4mila anni. Fra gli alberi più interessanti e longevi anche il Platano dei 100 bersaglieri. Si trova a Caprino Veronese; le stime indicano che sia germogliato nel 1370. Deve il suo nome all’ipotesi che nella sua folta chioma si siano nascosti i bersaglieri per ingannare il nemico. Altrettanto leggendaria la Quercia delle streghe di Lucca. Arriva a seicento anni e la tradizione l’associa ai puntelli che si davano le fattucchiere per portare a compimento i loro malefici.

Robot impollinatori

Sa di fantascienza, ma ci sono studiosi che stanno lavorando davvero a questo scopo: dare vita a droni impollinatori per sopperire alla carenza cronica di api, in constante diminuzione in tutto il mondo a causa dell’inquinamento. Ci sta pensando, in particolare, il giapponese Eijiro Miyako, chimico dell’Istituto nazionale per la ricerca e lo sviluppo delle nanotecnologie, con sede in vari centri nipponici. Miyako s’è servito di un gel speciale permeato di pollini che ha poi innestato su micro-droni. È giunto a questi test dopo l’esito positivo di esperimenti condotti su formiche e mosche bio-ingegnerizzate, attrezzate di tasche per veicolare i prodotti delle antere.    

Piante biotech

Scienziati dell’University of Wisconsin-Madison, in Usa, hanno modificato geneticamente delle piante introducendo una proteina fluorescente proveniente da una medusa. Grazie alla sua presenza sarà possibile evidenziare le sostanze prodotte dal vegetale e comprendere meglio come erbe e alberi comunicano fra loro. I test basati sull’azione di un bruco che si nutre di foglie hanno permesso di evidenziare la capacità dei vegetali di produrre molecole di glutammato, che influenzano i livelli di calcio, necessari a proteggere la pianta dalla degenerazione dei tessuti. Le analisi condotte al microscopio aprono una nuova strada allo studio dell’intelligenza delle piante, da sempre considerato una specie di argomento tabù.

Vagiti primaverili

In effetti osservando il fiore ci sarei potuto arrivare, essendo molto simile a quello della fumaria. Tuttavia vedendo questa piantina (con le foglie pennatosette, sono brancolato nel buio. Stavo conducendo una lezione di botanica nel giardino del Collegio Bianconi, con i ragazzi di seconda superiore. All’improvviso me la sono trovata di fronte. Era l’unica. Ne ho infatti cercate altre, ma invano. Stava nei pressi di un grosso faggio. Ma la colombina cava (Corydalis cava) non è l'unica specie osservata in questi giorni in cui la primavera comincia a farsi sentire. Nei pressi della scuola ho notato molti esemplari di viola bianca (Viola alba), varietà simile alla viola mammola, quella tradizionalmente viola, che invece pullula nel mio nuovo giardino. 

Le foreste del Polo Sud

L'Antartide come non ce lo immagineremmo mai. Coperto di piante lussureggianti. E' esattamente quel che accadde 260 milioni di anni fa. Oggi, infatti, giunge notizia della scoperta al Polo Sud delle tracce di un'antichissima foresta, capace di sopravvivere in condizioni estreme; con lunghi periodi di buio, alternati ad altri di chiaro. E' il risultato della missione condotta da scienziati dell'University of Wisconsin-Milwaukee, in Usa. Gli esperti dicono che potrebbe essere sopravvissuta alla grande estinzione di massa del Permiano Triassico; quella che anticipò la più famosa e che sancì l'epilogo della storia dei dinosauri, 250 milioni di anni fa. La Terra non era certamente quella che tutti conosciamo. 

A partire proprio dall'Antartide che si trovava in una posizione molto diversa da quella attuale, appiccicata all'Australia e all'India. E con un clima molto più caldo. Fu il risultato del movimento espresso dalle zolle continentali, che dopo la frammentazione del supercontinente Rodinia portò a una nuova realtà geologica, la Pangea; che successivamente si frantumò a sua volta generando i continenti che ci sono familiari. Erik Gulbranson, a capo dello studio, ha indagato la tipologia di rocce sedimentarie accumulatesi nei milioni di anni in corrispondenza dei monti transatartici; geograficamente collocati fra la terra di Vittoria e la Terra di Coats. E oggi ricordati per le scarsissime precipitazioni che li contraddistinguono. 

La roccia sedimentaria è tipicamente caratterizzata da resti fossili che testimoniano un passato in grado di farci comprendere come si è evoluto il mondo e che strada prenderà. Tredici i reperti portati alla luce dagli scienziati; fra i migliori mai scoperti; la cui chimica è ora sotto le lenti dei ricercatori, insieme a organismi simbionti - batteri e alghe - che potranno mostrare per la prima volta la variabilità del mondo che anticipò la straordinaria epoca dei grandi rettili. 

Il lato b della Cannabis

C'è molta confusione sull'argomento e non solo i numeri legati alla sua azione stupefacente dovrebbero essere presi in considerazione per una corretta analisi dell'argomento. Di fatto l'aspetto concernente il consumo illegale di cannabis riguarda solo una parte della realtà di questo particolare vegetale. Oltre il tema che tutti conosciamo, si celano, infatti, retroscena coinvolgenti molte discipline: biologia, storia, chimica, medicina, botanica, agricoltura. E proprio da qui vorremmo partire, sostituendo al consueto aspetto "sociale", quello naturalistico e scientifico. Innanzitutto il nome, cannabis. Fa parte della famiglia delle cannabaceae, come il luppolo, pianta che contribuisce al buon successo di una birra. Ma definire la specie (il primo gradino della classificazione di un essere vivente) è un rebus. 

E' il motivo per cui la coltivazione della cannabis risulta da sempre problematica. In Italia e nel mondo. Linneo, padre di (quasi) tutti i nomi delle piante che ci circondano, definì un'unica specie: Cannabis sativa. E anche oggi è così, nonostante il tentativo del botanico sovietico D. E. Janichewsky di indicare tre specie diverse. La verità è che esistono numerose sottospecie e varietà, interfeconde fra loro. La differenza morfologica è minima, ma cambiano i valori delle sostanze psicoattive presenti. Ecco perché alcune varietà sono coltivabili e altre no.

Oggi per coltivare la Cannabis occorre il permesso del Governo. E' necessario puntare su una varietà con una bassa percentuale di Thc (inferiore allo 0,2%); la sigla sta per delta-9-tetraidrocannabinolo, astruso termine chimico per designare il principio attivo della cannabis, responsabile del rilascio di dopamina nel cervello; sostanza che provoca euforia, ma anche disorientamento e rilassatezza. Coinvolti soprattutto l'ippocampo e il cervelletto, aree ricche di recettori per questo tipo di molecole. Fino agli anni Cinquanta, in Italia, la coltivazione della Cannabis era considerata normale. L'attività agricola riguardava 100mila ettari di terreno. Poi c'è stato il crollo con la fine della seconda guerra mondiale e l'introduzione di nuove fibre, come il nylon. Per la gioia di molti lavoratori che non ne potevano più di macerare, asciugare, stigliare, ammorbidire, pettinare, filare, tutti passaggi per ottenere il principale prodotto della cannabis: la fibra. Nel 1970 gli ettari destinati alla canapa calano a 36mila. E nel giro di dieci anni se ne perdono le tracce. La ripresa, pochi anni fa. In Italia e in Europa. Attualmente nel nostro Paese sono coinvolte 150 aziende, e circa 500 ettari di suolo agricolo. Perché si coltiva la Cannabis? 

Perché è un vegetale che offre moltissime opportunità a livello industriale, partendo dal cosiddetto floema (tessuto per la conduzione della linfa) della pianta, presente in tutti i fusti. In ambito tessile (magliette, t-shirt, calzature), al posto del cotone, che richiede un impiego massiccio di pesticidi; per la produzione di olio: i semi di canapa possiedono qualità nutrizionali eccellenti, partendo dalle alte percentuali di grassi omega 3 e omega 6, fondamentali per una buona resa cardiovascolare; per produrre carta: si evita l'abbattimento di altri alberi e l'utilizzo di acidi inquinanti necessari all'ottenimento della carta tradizionale. Così sono, per esempio, arrivati a noi esemplari della Bibbia di Gutemberg, realizzata a Magonza più di cinquecento anni fa.

L'impiego della Cannabis sativa riguarda anche la produzione di materie plastiche, combustibili, prodotti edilizi. A Bisceglie, in Puglia, sta vedendo la luce il condominio più grande d'Europa costruito con canapa e calce, in grado di sequestrare grandi quantità di anidride carbonica dall'ambiente. E con la Cannabis si fa perfino la birra, ottenuta dalla canapa Carmagnola italiana. I motivi per cui questo "ambiguo" vegetale è coltivato dalla notte dei tempi. In Asia si lavora da 5mila anni. Un trattato cinese del 2737 a.C. attesta il suo utilizzo per ricavare fibre adatte a ogni necessità; nel 1500 a.C. anche gli sciiti non possono farne a meno. In Europa arriva 2.500 anni fa. Le Repubbliche marinare non sarebbero fiorite senza la canapa. In America, a metà dell'Ottocento, ci sono oltre 8mila piantagioni di cannabis da cui si ricava fibra per gli scopi più diversi. Dunque, il discorso dipende sostanzialmente dalla varietà selezionata: al di là di alcuni parametri limite, è perfettamente coltivabile. 

Fra le varietà più conosciute c'è la già citata Carmagnola, che prende il nome da un paesino piemontese, storicamente legato a questo tipo di coltivazione; dove nei secoli passati venivano prodotti tele e cordami esportati in tutta Europa. L'attività è andata scemando, ma la varietà si è mantenuta integra. Altrettanto famosa è la Fibranova. Mentre in Francia sono molto comuni la Fedora 17, la Felina 32 e la Futura 75. E domani? La risposta potrebbe arrivare dall'ingegneria genetica, che sta già rivoluzionando l'industria agraria. Ma questa è tutta un'altra storia. 

La bufala dei fossili viventi

Si fa presto a dire "fossile vivente", ma non esiste alcuna corrispondenza scientifica con questo termine. E' solo uno dei tanti stratagemmi utilizzati dalla stampa per "colorare" una notizia che altrimenti scivolerebbe presto nell'oblio. Il motivo è semplice: in milioni di anni di evoluzione è pressoché impossibile che un animale o una pianta rimangano uguali a se stessi. Cambiano inevitabilmente, e, di fatto, abbiamo gli strumenti per analizzare il problema e sfatare questo luogo comune impiegato solo per adescare ignari lettori. La lista di tentativi di ingannare il "popolino" con scoperte sensazionali è assai lunga. L'ultima in ordine temporale ci riporta a qualche giorno fa quando è stata divulgata la notizia della scoperta di uno squalo fossile risalente a ottanta milioni di anni fa. Falso. In ottanta milioni di anni cambiano moltissime cose, e anche se l'aspetto di un animale può in qualche modo evocare antichi fossili, la reale disanima è in grado di portare in luce la verità. Si pensa che gli squali siano "fossili viventi" solo perché hanno una struttura cartilaginea (da cui il termine condroitti), che rimanda a strategie evolutive più antiche rispetto a quelle degli osteitti, i pesci ossei. Ma non è così. 

Gli studi compiuti su porzioni branchiali fossili di squali del passato rivelano paradossalmente maggiori analogie con lo scheletro degli attuali osteitti che non con quello dei condroitti. Occorre inoltre riflettere sulla tassonomia, perché un conto è dire che esiste una famiglia o un genere da milioni di anni, un altro affermare che ciò accada per il livello più basso, vale a dire la specie. Un'antica famiglia, quindi, può essere caratterizzata da specie nuovissime: dunque, come è possibile parlare di "fossili viventi"? Si possono poi paragonare le ricostruzioni grafiche degli antichi squali con le fisionomie dei pesci attuali. L'Helicoprion visse 280 milioni di anni fa, ed era caratterizzato da una "spirale dentata" che oggi non esiste in alcuna specie animale; il Cladoselache non possedeva gli pterigopodi, gli organi riproduttivi classici delle specie attuali e non si sa ancora come facesse a riprodursi; lo Stethacanthus aveva una pinna dorsale piatta, simile a un'asse da stiro; lo Xenocanthus nuotava come un anguilla e il megalodon, lontano parente della squalo bianco, poteva cibarsi di intere balene. Insomma, è evidente che il concetto di "fossile vivente" per ciò che riguarda gli squali non ha senso di esistere. E le altre specie? 

Pensiamo al limulo, il fossile vivente per antonomasia, una specie di scorpione corazzato delle coste del Maine e del Golfo del Messico. Il genere Limulus risale, in effetti, al Triassico inferiore. Ma i limuli di una volta non sono gli stessi di oggi. Attualmente riconosciamo una sola specie, Limulus plyphemus. Non è la stessa del passato. Nel Cretaceo, nel Giurassico, nel Triassico, il genere era molto più variegato e si riferiva a specie che oggi non esistono più come Limulus coffini, Limulus darwini, Limulus piscus. E siamo ai vegetali. In questo caso la battuta più gettonata è "un fossile vivente come il Gingko biloba", un bellissimo albero delle gimnosperme, spontaneo in Cina, coltivato anche nei giardini italiani. Perfino Wikipedia esordisce considerandolo un "fossile vivente". Ma anche qui il concetto andrebbe limato e controlimato. Perché il Gingko di oggi ha ben poco da spartire con le specie di un tempo. Un dato su tutti: la famiglia delle Ginkgoaceae risalente al Triassico inferiore comprende sette generi, sei dei quali completamente estinti. Il Gingko biloba è dunque l'unica specie rimasta dell'unico genere rimasto, Ginkgo. Da qui a dire che la pianta è uguale agli esemplari vissuti 250 milioni di anni fa ce ne vuole. 

Ricognizioni autunnali

Continuano le ricognizioni per i campi agratesi, con lo scopo di dare vita nei prossimi tempi alla prima guida della flora del paese. Parrà banale ma è un lavoro mai compiuto meticolosamente e quanto mai di attualità, visti i repentini cambiamenti climatici che si stanno verificando.

29 settembre 17

Hot spot 1 (zona Burago)

Specie osservate:

- Cardo asinino

- Verbena comune

- Pentafillo

- Plantago major

- Artemisia vulgaris

- Salcerella

- Mycelis muralis

- Tarassaco

- Persicaria (con tipica macchia fogliare)

- Giavone comue

30 ottobre 17

Hot spot 2 (zona Colleoni)

Specie osservate:

- Amaranto comune

- Erba morella

- Ortica comune

- Euforbia prostrata 

La nascita del primo fiore

A un certo punto il mondo divenne colorato e profumato come non era mai stato prima. Le angiosperme, infatti, determinarono la comparsa di una delle più belle strategie evolutive della natura: il fiore. Prima di esse esistevano solo le gimnosperme (piante come i larici o gli abeti), anch’esse evolute, ma incapaci di dare vita a un fiore profumato e colorato; e dunque a una struttura in grado di trasformarsi in un frutto specializzato per proteggere nel migliore dei modi i semi. Quando andiamo in giro e osserviamo la vegetazione che ci circonda, abbiamo quasi sempre a che fare con le angiosperme; la stragrande maggioranza della flora moderna, a riprova di un successo evolutivo ineguagliato. Anche le erbette che crescono a bordo campo o strappando la vita a un ciglio stradale, che di solito non degniamo di uno sguardo, sono piante di questo tipo: altamente evolute e funzionali. Le scrutiamo da vicino e anche senza essere esperti riusciamo a capire che sono formate da più parti: una corolla, dei petali, dei sepali (le foglioline verdi che avvolgono il fiore formando il calice), uno stelo, delle foglie ben diverse da quelle pungenti dei pini. Dunque, fu un dilemma “abominevole” anche per Charles Darwin, il padre dell’evoluzione e della selezione naturale: quando e perché si sono originati i primi fiori?

L’occasione per affrontare un argomento che sollecita gli scienziati dalla notte dei tempi, arriva da un recente studio pubblicato da Nature Communication; e che si riferisce al lavoro di ricercatori che hanno messo in relazione i pochi fossili di fiori a disposizione con le caratteristiche di migliaia di prodotti floreali che ci circondano. Così è stato possibile “inventare” il primo fiore apparso sulla Terra; almeno 140 milioni di anni fa. Com’era fatto? Come nessun altro fiore presente oggi in natura; tuttavia potrebbe essere stato vagamente simile a un giglio; un fiore che conosciamo molto bene e che permette anche ai profani di comprendere la sua efficace attitudine a differenziare una parte femminile (gineceo) e una maschile (androceo) nello stesso vegetale; che incontrandosi permettono la fecondazione e la formazione di nuovi esemplari. Il primo fiore era quindi caratterizzato da petali bianchi e profumati, ampi, disposti a raggiera, in parte sovrapposti; con il centro contraddistinto da stami giallognoli, tipici di una moltitudine di piante, come le margherite, i crochi, gli anemoni. Accadde nel Cretaceo, che viene dopo il Giurassico e precede la nostra epoca, il Paleogene.

Fu un periodo di grande respiro; che permise al pianeta di intravedere il nuovo mondo che sarebbe arrivato di lì a poco, con la fine del Mesozoico e l’estinzione di tutti i dinosauri; contrassegnato dai continenti che oggi tutti conosciamo, dall’alternarsi delle stagioni, da un clima caldo e umido. Furono fiori perfettamente funzionali, ma ancora piuttosto primitivi. Riguardava soprattutto la tipologia del seme che nei milioni di anni successivi sarebbe andata perfezionandosi, offrendo la possibilità alla flora di riprodursi grazie al vento (fecondazione anemofila) o agli insetti (fecondazione entomofila). E dunque proprio gli insetti furono i primi a beneficiare di questa rivoluzione evolutiva. Esistevano già da più di duecento milioni di anni, ma fu grazie alla comparsa dei fiori che impennarono la loro biodiversità. Arrivando a occupare ogni angolo del mondo e differenziandosi anche dal punto di vista anatomico e fisiologico.

L’ultimo dibattito mira a comprendere da chi si originò questo giglio primordiale. Gli scienziati puntano a una classe di vegetali particolare, ancora riconducibile alle gimnosperme, tuttavia già in grado di riconoscersi per caratteristiche che il mondo floreale non aveva mai contemplato. Fu forse un arbusto che visse nelle pianure subtropicali del Kansas, negli Stati Uniti, contemporaneamente a molte specie di dinosauri. Una pianta diversa dalle altre, che per superare i lunghi periodi di siccità iniziò a perdere periodicamente le foglie. Gli scienziati focalizzano la loro attenzione sulla cosiddetta “doppia fecondazione”, prerogativa fondamentale delle angiosperme. Si verifica quando il granulo pollinico (rappresentato da tre nuclei spermatici) fecondano l’oosfera (la cellula femminile) che darà origine allo zigote (la nuova pianta), e il sacco embrionale, che originerà l’endosperma la cui funzione sarà quella di “alimentare” l’embrione in via di sviluppo. È qui che l’evoluzione porta a superare il deficit funzionale delle gimnosperme, definite non a caso piante a seme nudo. E un bell’esempio è fornito da una delle specie più ancestrali: la magnolia.

Oggi la riconosciamo perché alta fino a venti metri, con foglie coriacee e fiori molto appariscenti. Se ne occupò per primo Charles Plumier, botanico francese del Settecento, che non conosceva ancora la sua primitività, ma fu in grado di descriverne gli aspetti botanici salienti come il grande numero di stami e di carpelli, in antitesi alle caratteristiche più moderne delle angiosperme. Linneo, padre della tassonomia, disse qualcosa di più e indicò la specie “grandiflora”, la tipica magnolia dei nostri giardini, il cui fossile più antico risale a 95 milioni di anni fa.

I numeri delle angiosperme

Sono le piante più abbondanti sulla Terra, arrivando a contare fino a 300mila specie. Chiamate anche Magnoliophyte si dividono in due classi: monocotiledoni e dicotiledoni. Le prime si differenziano dalle seconde per la presenza di una sola foglia embrionale carnosa che fornisce nutrimento all’embrione. Alcuni studi asseriscono che la prima angiosperma sia comparsa nel Triassico superiore (215 milioni di anni fa). Alcune curiosità. Il fiore più grande della Terra appartiene alla specie Rafflesia arnoldii, con un diametro di 90 cm; il frutto, alla Cucurbita maxima (la zucca), che è arrivato a pesare 1054 kg. Una colonia di pioppi nello Utah, in Usa, riproducendosi solo per via vegetativa, forma un unico organismo formato da 40mila alberi; riconducibili a un primo seme germogliato 80mila anni fa. Se si guarda invece alla singola pianta, il record spetta all’Oliveira do Mouchao, un olivo portoghese di 3350 anni.

Fiori ambrati

I resti dei fiori si conservano raramente, perché sono composti da molecole che si degradano con facilità. Ma nell’ambra possono resistere per milioni di anni. È quel che hanno scoperto degli scienziati dell’Oregon State University College of Science, in Usa, in un frammento di resina risalente a cento milioni di anni fa; riconducibile a esemplari di Araucaria. Gli esperti hanno identificato una nuova specie, Tropidogyne pentaptera; simile al Tropidogyne pikei, un’angiosperma vissuta nel Cretaceo nei boschi australiani. Un fiorellino di cinque millimetri, e cinque petali, perfettamente in linea con le piante moderne. “Sono fiori conservati così bene che sembrano essere stati appena colti dal giardino”, esulta George Poinar Jr., fra gli scienziati che hanno effettuato la scoperta.

Alla conquista del West
L’adattamento dei vegetali non è solo appannaggio delle caratteristiche floreali, ma riguarda anche la capacità di “sentire” il clima e dirigere i propri semi e le proprie radici verso i terreni più propizi alla crescita. È quel che sta accadendo negli Stati Uniti dove un team di studiosi ha evidenziato un curioso fenomeno: una silenziosa e discreta marcia delle piante verso ovest. Significa che i vegetali stanno “decidendo” di abbandonare le coste atlantiche per muoversi verso quelle pacifiche. Lo sbigottimento dei ricercatori è palese, perché sarebbe più lecito aspettarsi una “migrazione” verso nord, in cerca di temperature più gradevoli. Dunque il vero motivo  di questa fuga non è dovuto all’innalzamento delle temperature, ma alla necessità di raggiungere le regioni dove le precipitazioni sono più abbondanti. 

Specie floreali agratesi

Oggi nei pressi dell'hot spot 1 biodiversity (ingresso parco Molgora, fra Omate e Burago)… quattro specie note, e altre (interessanti) da classificare. La salcerella credo sia stata "importata"; non l'avevo mai vista prima. Poi il cardo dei lanaioli (presente solo in questo punto del territorio, con le incontrovertibili relazioni con la knautia più volte riscontrata in via Lecco); il meliloto bianco; e un bellissimo "mazzo" di saponaria.

Dipsacus sativus

Lythrum salicaria

Melilotus albus

Saponaria officinalis

Erbario: due geraniacee

Due geraniacee nello stesso posto, un'aiuola selvatica in via Bixio…

Geranium pyrenaicum

Erodium manescavii

Il dinosauro nell'ambra

Un frammento di ambra, e ciò che chiunque (ottimisticamente) si aspetterebbe al suo interno: un insetto o una piccola foglia. E invece questa volta la fortuna è andata oltre; e a un paleontologo cinese ha regalato un'inaspettata sorpresa: la piuma di un dinosauro vissuto quasi cento milioni di anni fa. Due i motivi di cui rallegrarsi: la prova che anche i dinosauri possedevano le piume e la consapevolezza che nei mercatini delle città possono nascondersi tesori inaspettati.

Così è, infatti, accaduto a Xing Lida, in Myanmar, nel 2015. Poi il paleontologo l'ha esibito al Museo di Storia naturale di Shangai, dove è emersa l'importanza del ritrovamento. Da qui al Museo reale del Saskatchewan, in Canada, per le analisi con uno scanner a tomografia computerizzata e con un microscopio, il passo è stato breve: «Rendendomi conto di quello che avevo fra le mani, sono esploso di contentezza», rivela Ryan McKellar, paleontologo del centro statunitense.

Si tratta di una sezione di coda, lunga quattro centimetri, appartenuta a un dinosauro di piccole dimensioni, riconducibile alle fattezze di un pollo. Un celurosauro, per la precisione. Abitava l'Asia nel Cretaceo superiore, poco meno di cento milioni di anni fa; ed era carnivoro, anche se incapace di volare. Un esemplare appartenente al mondo dei rettili e non a quello gli uccelli, com'è stato possibile appurare dallo studio dei resti di vertebre collegati alla piuma.

Un ultimo particolare riguarda il mistero che da sempre circonda l'universo dei dinosauri: il colore dei loro corpi. Si sono fatte molte ipotesi, ma dai test effettuati su questo incredibile reperto, possiamo accertare che, almeno una categoria di rettili preistorici, fosse contrassegnata da un rivestimento di piume che dal marroncino viravano al bianco. 

Orchidee ingannatrici

Le orchidee ingannano le vespe per agevolare i processi di impollinazione. È il risultato evolutivo ottenuto da un vegetale che cresce in Australia. Chiloglottis trapeziformis – questo il nome scientifico della specie esaminata - attira i maschi della Neozeleboria cryptoides con un profumo che è lo stesso utilizzato dalle femmine per conquistare i partner, e in questo modo si assicura la sopravvivenza della specie.

Utilizza in particolare dei ferormoni, composti chimici dei quali gli imenotteri si servono anche per comunicare, orientandosi verso una fonte di cibo, o imparando a distinguere una specie amica da una straniera. Gli scienziati hanno battezzato “chiloglottone” la sostanza chimica isolata.

L’orchidea, in pratica, inganna i maschi della vespa facendogli credere di essere il partner da fecondare. Solo i vegetali guadagnano qualcosa da questa singolare relazione, mentre per il maschio dell’insetto è solo un’inutile perdita di tempo e di energie. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica Science e condotto da un team di ricercatori australiani e tedeschi. 

Pabbio, la specie "nascosta"

Da sempre la confondo con la coda di topo. Finalmente sono riuscito a risolvere l'arcano mistero: non si tratta di una Phleum pratense, ma di una Setaria viridis. E' sparsa per tutto il territorio.

Fra San Fermo e Urignano

Due belle specie viste di recente: la prima, a San Fermo, la seconda, a Urignano

Orchis pallens  

Aegopodium podagraria

Consolide agratesi

Una bellissima colonia di consolida maggiore (Symphytum tuberosum) è spuntata a pochi metri da casa mia, in un fazzoletto di terra circondato da auto parcheggiate; credo sia la prima volta che accade, poiché da anni tengo d'occhio il prato in esame e i fiori che ogni primavera vi spuntano. E' una pianta vigorosa, superba, piena di vita. Riconoscibile per i fiorellini giallo pallidi e per le foglie pelose e picciolate. Originaria dell'Europa meridionale, sta bene all'ombra, in terreni umidi… 

Le alghe ripuliscono i laghi americani

Esemplare di Chlamydomonas al microscopio elettronico

Negli Usa si sta pensando di disinquinare le acque dei laghi e dei fiumi attraverso l’impiego di alghe geneticamente modificate. È un’idea degli studiosi dell’Università dell’Ohio, che hanno ottenuto una varietà di alga in grado di neutralizzare il mercurio presente nei bacini lacustri. La proposta deriva dal fatto che si è potuto recentemente dimostrare la presenza, nei grandi laghi americani, di una massiccia quantità di metalli pesanti che hanno già provocato gravi danni all’ecosistema. Chlamydomonas, è questo il genere al quale appartiene il vegetale manipolato dagli scienziati dell’Università dell’Ohio, è l’ideale non solo per combattere il mercurio, ma anche altri elementi come il piombo, il rame, il cadmio e il nichel. La modifica genetica effettuata dagli studiosi è consistita nell’inserimento nelle alghe di un gene che codifica la produzione di proteine in grado di legare i metalli. Il risultato è una clorifita che assorbe come una spugna una grande quantità di materiale inquinante tossico: fino al 20% della sua massa. Modificando il ph del liquido in cui si trovano le alghe, si può peraltro fare in modo che queste cedano i metalli assorbiti, in modo da poterli successivamente recuperare per ulteriori produzioni industriali. “Partendo da una ricerca del 1986, nella quale si riportava la significativa presenza di mercurio nelle acque del lago Eire, abbiamo cercato di dare risposte convenzionali al problema, riscontrando progressi decisivi, ma non risolutori, nella qualità delle acque trattate – ha rivelato uno degli scienziati coinvolti nel progetto - solo un paio d’anni fa abbiamo mappato un’alga unicellulare molto diffusa nei bacini, la Chlamydomonas reinhardtii, facilmente bioingegnerizzabile, che grazie alla sua porosità naturale si lega alle molecole di inquinanti, trattenendole”. A questo punto i ricercatori Usa, dopo aver condotto con successo i primi esperimenti in laboratorio, procederanno al rilascio nei laghi Eire e Superiore delle alghe geneticamente modificate, per vedere concretamente quanto è possibile ridurre il grado di inquinamento di un bacino lacustre. 

La chimica dell'Amazzonia

Un bimotore Dornier 228 in volo sul mare verde dell'Amazzonia per fotografare la più grande foresta del mondo come non è mai stato fatto prima, immortalando la sua biodiversità e le aree più sensibili al disboscamento e all'effetto serra. Questo il fine di un ecologista americano, Greg Asner, al lavoro per la Carnegie Institution for Science della Stanford University. Qualcuno ha definito la sua opera “psichedelica”, in virtù di un risultato che ha lasciato stupito non solo chi si occupa di natura e scienza, ma anche artisti della fotografia e designer. Per arrivare a questo traguardo ha utilizzato dei raggi laser, che hanno “bombardato” 400 volte in un secondo la foresta peruviana dell'alto, coprendo una superficie complessiva di 360 chilometri quadrati ogni ora. Si è avvalso di uno strumento battezzato “Lidar, Light Detection and Ranging”, ma anche di uno spettrometro. Con essi – per via dei diversi processi di assorbimento e riflessione della luce, dovuti a fattori “intrinseci” come la qualità degli elementi presenti nei vegetali e l'abbondanza di pigmenti - è stato possibile verificare il “calore” delle piante e le proprietà ottiche della macchia di verde più grande del pianeta. Gli elementi chimici direttamente legati al “metabolismo” vegetale hanno consentito la rivelazione dei primi dati analitici. Da qui si è arrivati, per esempio, a identificare l'altissima percentuale di fosforo in specie come Myoporum sandwicense e l'equivalenza fosforo-azoto in piante come l'Aleurites moluccana. D'altra parte la “lettura” delle foglie ha consentito il rilevamento di alte concentrazioni di carbonio nella Pisonia umbellifera, ma non nella Diospyros sanwicensis. «Le diversità spettrometriche corrispondono in pratica alla diversità filogenetica delle varie piante analizzate», rivela Ansner. «Abbiamo, infatti, evidenziato che è possibile sviluppare dei modelli standard per risalire alle caratteristiche tassonomiche di una data specie». È una proposta che, in realtà, risale a qualche anno fa, con il varo di un nuovo sistema di telerilevamento testato alle Hawaii, in grado di valutare l'invasività delle piante “misurando” la quantità di azoto dei vegetali: «Grazie a questi prodotti altamente tecnologici siamo riusciti a dare per la prima volta un'immagine tridimensionale su larga scala di questa fetta di foresta in corrispondenza del verde peruviano», rivela Asner. «È un lavoro indispensabile per conoscere nei dettagli la realtà eco-sistemica del principale polmone verde della Terra, per avviare nuovi iter di sfruttamento delle risorse, con la consapevolezza di dover innanzitutto salvaguardare il patrimonio naturale». L'impresa serve anche a comprendere i danni provocati dalla grave siccità del 2010: in seguito al disastro naturale sono morti milioni di alberi e la loro assenza – con tutto ciò che comporta l'alterazione degli scambi gassosi su ampia scala - potrebbe arrecare gravi problemi climatici a livello mondiale. L'allarme è stato ribadito anche da Simon Lewis dell'Università di Leeds: «Si tratta di un’area talmente grande che anche un piccolo mutamento nelle sue condizioni può avere un impatto globale». Fino a questo momento, per comprendere la “salute” del più grande polmone della Terra, si è potuto contare solo sulle analisi satellitari, ma da oggi, con questa nuova mappa, sarà possibile indagare le dinamiche ecologiche dell'Amazzonia con una precisione assoluta, permettendo di organizzare operazioni di recupero e salvaguardia con la massima efficienza. La nuova mappa tornerà utile anche al progetto REDD, sigla derivante da “Ridurre le Emissioni da Deforestazione e Degrado). Il riferimento è a un'iniziativa che mira a incrementare il sequestro di carbonio atmosferico, regolamentare le azioni commerciali nella foresta, proteggere le forme viventi che la rappresentano. «REDD non può essere realizzato senza dati scientifici in grado di evidenziare con precisione le quantità di carbonio immense nell'atmosfera», dice Asner. Lo studio ha anche permesso di confrontare lo stato attuale della foresta peruviana con quello del 2009, anno dell'ultima analisi di questa area verde dell'Amazzonia. I dati, però, non sono confortanti: si è infatti visto che una delle principali cause della deforestazione è dovuta all’estensione della presenza di miniere d’oro illegali che interessa il Perù e che nel corso degli ultimi tre anni ha provocato la scomparsa di oltre cento chilometri quadrati di foresta.

RITORNO AL FUTURO

C'è letteralmente lo zampino di uno scoiattolo che 32mila anni fa, per fronteggiare i rigori invernali, accumula varie cibarie fra cui il semino di un fiore che anziché essere mangiato, rimane inerte per secoli e secoli, a una trentina di metri dalla superficie terrosa. Così è arrivato fino a noi all'interno di quella che doveva essere stata una confortevole tana per roditori, situata lungo il fiume Kolyma, presso la località Duvanny Yar, nel cuore della Siberia nordorientale, permettendoci di compiere un esperimento ai limiti della fantascienza: far germogliare un fiore risalente al Pleistocene superiore, periodo geologico noto anche col nome di Tarantiano. Ci hanno provato degli scienziati dell'Istituto di biofisica cellulare in un laboratorio di Mosca. Il risultato ha lasciato attoniti gli stessi ricercatori, che, come se niente fosse, dopo un sonno migliaia di anni, a una temperatura costante di -7°C, il piccolo seme si è trasformato in delicati fiorellini bianchi, sorretti da uno stelo verdognolo caratterizzato da una leggera peluria e da foglioline opposte. La meraviglia deriva dal fatto che di solito, anche dopo pochi anni, il potere di germinazione di un seme cala drasticamente. È stato, per esempio, appurato che i chicchi di papavero mantenuti sotto zero per 160 anni, perdono nel 98% dei casi la capacità di dare vita a una pianta. «È la prova che il permafrost, lo strato di ghiaccio che riveste il 20% dei terreni del pianeta, rappresenta un deposito naturale per la protezione di antiche forme viventi», dice Svetlana Yashina, a capo dello studio. «Perciò intendiamo proseguire per questa strada, cercando di risalire a pool genetici che possano raccontarci qualcosa di più di antiche realtà biologiche». Stanislav Gubin, un altro autore, parla esplicitamente di “cryobank”, vale a dire di una criobanca naturale, che mai si sarebbe potuta originare senza il contributo di animali come gli scoiattoli, in grado di scavare nel permafrost buche grandi come una palla da calcio, per poi riempirle di fieno e frammenti di pelliccia. La specie vegetale tornata a nuova vita ha definitivamente un nome: Silene stenopylla. È una pianta ancora oggi riscontrabile, in varietà “modernizzate”, alle alte latitudini, appartenente alla famiglia delle Caryophyllaceae, rappresentata da 88 generi e circa 2mila specie. Non è, comunque, questa la prima volta che si riesce a far germinare un chicco “preistorico”. Nel 2005 si è giunti, infatti, a un risultato analogo con il seme di una palma risalente all'epoca di Cristo. Phoenix dactylifera è la specie che ha ritrovato il respiro inumidendo un granello di semenza rinvenuto a Masada, nei pressi della fortezza israeliana, che anticamente dominò l'area del Mar Morto e dette ospitalità agli zeloti tallonati dalla superpotenza romana. La pianta, volgarmente detta “palma da datteri”, è nota fin dall'antichità fra egizi, greci e romani, per i suoi frutti prelibati: a Babilonia era comunemente coltivata 6mila anni fa. Qui le analisi col Carbonio-14 hanno permesso di stabilire strati geologici risalenti a un'età compresa fra il 35 a.C. e il 65 d.C. «Non potevamo credere che il semino rinvenuto potesse trasformarsi in sei settimane in una bella pianticella alta 30 centimetri con sette foglioline», rivela Elaine Solowey, insegnante di agricoltura e allevamento sostenibili presso l'Istituto Arava per gli studi ambientali al kibbutz Ketura. Un seme di lupino artico è, invece, germogliato dopo 10mila anni di ibernazione in Canada. Il fatto risale al 1955, quando un ingegnere minerario al lavoro nello Yukon, ad una profondità di sei metri, individuò un sistema di tane costruite da roditori, contenenti al loro interno resti vegetali risalenti ai primi dell’Olocene. Altri casi riguardano un seme di fior di Loto di 1200 anni fa, germogliato in Cina parecchi anni or sono e alcuni chicchi custoditi in un deposito inglese che, bombardato dai nazisti, ha fatto sì che molti semi di altre epoche germinassero sottoposti agli agenti atmosferici. Ma la “resurrezione” di antiche forme di vita non è appannaggio del mondo vegetale. Degli scienziati della NASA hanno, per esempio, riportato in vita anche dei microrganismi della stessa età del seme rinvenuto in Siberia, vecchi di 32mila anni. Erano conservati in una lastra di ghiaccio in Alaska che, una volta disciolta, ha dato modo ai batteri – battezzati Carnobacterium pleistocenium - di riprendere a nuotare come avevano sempre fatto: migliaia di anni prima. Alla luce di questi risultati è sempre più papabile l'idea che non sia tanto lontano il giorno in cui riusciremo a ripristinare forme di vita superiori, tenendo presente che circa il 99% di tutte le realtà biologiche comparse nella storia naturale sono oggi estinte. La speranza arriva soprattutto dagli studi genetici. Qualcosa s'è fatto, per esempio, per quanto riguarda l'animale simbolo per antonomasia del Pleistocene: il mammut. Un team di ricercatori dell'Australian Centre for Ancient DNA dell'Università di Adelaide ha recentemente ricreato l'emoglobina di questi antichi animali, proteina fondamentale nel trasporto dell'ossigeno e quindi del mantenimento di tutte le aree del corpo di un mammifero. S'è visto che è molto diversa da quella umana e verosimilmente consentiva un'ossigenazione più efficace dell'organismo, prerogativa fondamentale per vincere le gelide temperature dell'emisfero nord, ancora soggetto alla glaciazione wurmiana. Per arrivare a questo risultato gli scienziati hanno convertito le sequenze di DNA dell'emoglobina del mammut in acido ribonucleico, iniettando normali batteri di Escherichia Coli che hanno, di fatto, favorito la ricrescita della proteina esaminata. Potrebbe essere solo l'inizio, ma è sicuramente la strada giusta per portare un giorno alla “rinascita” di un pachiderma pleistocenico. È una sfida lanciata da alcuni ricercatori dell'Università di Tokyo, convinti di poter entro pochi anni giungere a clonare un campione di DNA prelevato dalla carcassa di un Mammuthus, conservata presso un istituto di ricerca di Yakutsk, in Siberia. L'intento è far nascere il primo esemplare di mammut dell’era moderna iniettando il DNA del pachiderma estinto in un ovulo di elefantessa svuotato del nucleo originario: l’embrione verrebbe fatto maturare qualche giorno in laboratorio, per poi essere inserito nell’utero di una femmina di elefante, potenzialmente in grado di assolvere il compito di madre surrogata e portare a compimento la gravidanza. Molti scienziati storcono il naso, ma alcuni sono sicuri che entro una trentina d'anni questo traguardo sarà raggiunto. Lo dimostra il fatto che è addirittura stata stilata una “resurrection list”, comprendente tutti gli animali che potrebbero “risorgere” nei prossimi anni. Al primo posto c'è la tigre dai denti di sciabola, nota all'immaginario collettivo per via di programmi televisivi come BBC I predatori della preistoria e L'era glaciale. È una famiglia di felini completamente estinta. La forma più nota è lo smilodon, vissuto in NordAmerica per un lungo periodo, dal Miocene al Pleistocene. Ce ne n'erano varie specie, la più possente – Smilodon populator – poteva raggiungere i 450 chilogrammi. Si nutriva di grandi mammiferi, compresi i mammut, potendo contare su un apparato muscolare paragonabile a quello di un orso grizzly o di una tigre. Altre specie che potrebbero rivedere la luce sono il dodo, un uccello incapace di volare, endemico dell'isola Mauritius, scomparso nel 1690; il moa, un uccello della Nuova Zelanda, simile a uno struzzo gigante, sparito nel Cinquecento; l'alce irlandese, noto come megacero, con un palco che poteva raggiungere i tre metri e mezzo di ampiezza, di cui non si hanno più notizie da circa 7mila anni. In fondo alla lista c'è il glyptodon, un grande mammifero del SudAmerica, riconducibile morfologicamente agli attuali armadilli, lungo tre metri e alto un metro e mezzo, vissuto fino a 11.700 anni fa. Il riferimento è, dunque, a specie vissute recentemente, mentre non c'è traccia di animali come i dinosauri. Non è un caso. Il DNA dei grandi animali vissuti nel Giurassico o nel Cretaceo non è, infatti, recuperabile, poiché la “molecola della vita” non sopravvive per più di un milione di anni. «Vale perciò la pena studiare solo i campioni di meno di 100mila anni fa», spiega Stephan Schuster, biologo molecolare della Pennsylvania State University. Ma nonostante l'atteggiamento possibilista di Schuster, sono numerosi gli studiosi che nicchiano di fronte all'ipotesi di “resuscitare” vecchie forme di vita. «Il DNA è una molecola molto complessa, che si può conservare solo per poche migliaia di anni e normalmente non in modo veramente efficace», spiega Andrea Tintori, paleontologo dell'Università di Milano. «Con ciò credo che non si possa pensare di 'clonare' un animale pleistocenico perché è praticamente impossibile risalire a tutto il patrimonio genetico. Certamente lo si potrebbe integrare, ma allora che specie sarebbe?». C'è poi l'aspetto “etico” da considerare. «Che significato avrebbe riportare in vita una specie che si è estinta 15-20mila anni fa in seguito a cambiamenti ambientali cui evidentemente non è più stata in grado di adeguarsi?», si domanda Tintori. Eppure c'è chi insiste e arriva a pensare che fra non molto potremo addirittura pensare di vedere camminare al nostro fianco l'uomo di Neanderthal. Gli occhi, in questo caso, sono puntati sui laboratori del 454 Life Sciences a Brandford, nel Connecticut e sullo studio avviato nel 2005 inerente il sequenziamento del codice genetico di una donna di neanderthal morta nella grotta di Vindija in Croazia, oltre 30mila ani fa. A nostro favore gli eccezionali progressi della tecnica in ambito genetico: «Da questo punto di vista, la scienza si sta evolvendo tanto rapidamente da poter essere paragonata all’informatica», raccontano i tecnici del 454. «Un esempio indicativo è questo: sei anni fa, per poter recuperare il DNA di un batterio si sarebbero dovuti spendere in ricerca 1,5 milioni di dollari. Attualmente qualsiasi persona può essere in grado di farlo solo con qualche centinaio di dollari». Sull'argomento si esprime anche Schuster, per il quale, però, il primo progetto “Neanderthal genome” rischia di contenere molti errori. Lo scienziato stima che per giungere a una sequenza di DNA precisa e attendibile sarebbe, infatti, necessario prendere cinque campioni separati dalla stessa persona e sequenziare il genoma almeno trenta volte. In ogni caso lo studio dei geni neandertaliani è utile a valutare molti aspetti della nostra stessa evoluzione e biologia. Svante Paabo, del Max Pack Institute, grazie agli ultimi risultati ottenuti in campo antropologico ritiene che Homo sapiens e Neanderthal, partiti separatamente dall'Africa, si siano incontrati e incrociati in Europa e Asia. Ma per “riesumare” i neanderthal andrebbero perlomeno valutati i suoi “diritti”: «Che senso avrebbe riportare in vita i neanderthal per poi scoprire che le loro capacità intellettuali sono talmente diverse dalle nostre dal renderli incapaci di adattarsi alla vita moderna?», si domanda Ronald Bayle, editore di Reason Magazine. «Dovremmo controllarne la riproduzione, in modo di evitare che si estinguano di nuovo? O forse potrebbero essere messi in riserve nelle quali continuare a svilupparsi senza ulteriori interferenze da parte degli uomini moderni? Sarebbe l'equivalente di metterli in uno zoo?». Domande più che lecite, per ora senza risposta.

Lotta allo stafilococco

Una sostanza presente in una rara pianta che cresce in Cile potrebbe aiutare a combattere lo Staphylococcus aureus, un batterio pericoloso che resiste all'azione antibiotica e infesta gran parte dei nostri centri ospedalieri. A capo dello studio c'è il chimico Jes Gitz Holler che ha viaggiato a lungo nella foresta pluviale con altri scienziati dell'Università di Copenaghen. Gli esperti si sono prodigati per raccogliere piante ed erbe che da millenni gli abitanti locali sfruttano per curare i propri mali. Holler ha così individuato in un avocado cileno (Persea lingue) una sostanza, poi battezzata Composto 1, che ha il potere di bloccare la pompa interna alle membrane del batterio MRSA, in grado di espellere gli antibiotici rendendoli inutili. «Abbiamo raccolto numerose specie e le abbiamo vagliate per vedere quali avevano maggiore efficacia», ha spiegato Holler. «Sulle più promettenti abbiamo eseguito l'isolamento guidato da prova biologica». In altre parole - si legge sulla rivista Science – gli estratti delle piante sono stati separati nelle loro componenti per capire quali fossero responsabili dell'effetto antibatterico. Staphylococcus aureus è la più comune causa di infezione concernente le fasi post-operatorie. Può arrivare a provocare infezioni letali, come la setticemia. Così, quando alcuni suoi ceppi, gli MRSA, sono in grado di contrastare gli antibiotici il problema diviene difficile da gestire. In futuro si tenterà, quindi, di scoprire se il Composto 1 è tossico all'interno dell'organismo e che effetto ha su di esso l'attività dell'apparato digerente. Se non dà problemi si potrà pensare di somministrare la nuova sostanza prima degli antibiotici. «La ricerca deve seguire nuove strade, una è quella delle sostanze naturali», chiude Holler.

Darwin, provetto botanico

Parlando di Charles Darwin si finisce sempre per affrontare temi di natura antropologica ed evolutiva. In realtà Darwin era innanzitutto un grande osservatore dei fenomeni naturali, e in particolare di quelli vegetali. Da qui l'idea che lo scienziato, contrariamente all'opinione dell'immaginario collettivo, fosse innanzitutto un botanico. La vita del celebre biologo può essere suddivisa in periodi ben precisi: il primo (anni '40), dedicato perlopiù alla geologia; il secondo (anni '50), alla zoologia; il terzo (anni '60), alla botanica; il quarto (anni '70), all'antropologia. Ma se si fa un raffronto fra le opere “botaniche” e quelle relative alle altre discipline si scopre che gli studi botanici sono quelli che hanno occupato maggiormente la vita di Darwin. La sua biografia, del resto, è ricca di riferimenti al mondo dei vegetali, fin dalla tenera età. Un primo esempio risale al 1816, quando il piccolo Charles è ritratto al fianco di una lachenalia, un'appariscente e coloratissima pianta bulbacea. La sua passione per le piante è dimostrata anche dall'avventura a bordo del Beagle, la nave con cui fa il giro del mondo e gli consente di elaborare la sua famosa teoria della selezione naturale. Alle Galapagos, in particolare, si sofferma sulle fanerogame, dette anche spermatofite, super-divisione tassonomica a cui appartengono le piante vascolari caratterizzate dalla presenza di organi floreali; è qui che gli sorge l'unico dubbio che non è mai riuscito a risolvere nel corso della vita: come e perché si differenziano le angiosperme, vale a dire le piante con fiore? Prova l'amore di Darwin per le piante anche il fatto che durante la sua esistenza conosce e frequenta con piacere molti botanici come John Stevens Henslow e Robert Brown. Il primo, laureato a Cambridge, si occupa anche di geologia, e contribuisce non poco all'evoluzione del pensiero darwiniano; il secondo diviene famoso soprattutto per il “moto browniano”, riferito a piccolissime particelle presenti nei vacuoli delle piante, che si muovono freneticamente. Un altro parametro considerato dai biografi per stabilire che Darwin fosse innanzitutto un botanico, riguarda la sua vasta produzione scientifica, che, contro ogni previsione, è rappresentata soprattutto da “trattati” di fisiologia vegetale: sono undici, di fatto, le sue opere totali, di cui sei esplicitamente dedicate alle piante. Osserva i vegetali anche per approfondire il mondo animale. Per esempio concentrandosi su un'orchidea del Madagascar arriva a concludere che devono esistere insetti con una “proboscide” particolarmente sviluppata, per recuperare adeguatamente il nettare presente in fondo al fiore: in seguito, nuove ricerche, confermano che gli esapodi ipotizzati da Darwin esistono davvero. Fra le sue opere più importanti si ricordano Movement in Plant del 1880 e Fertilisation of Orchids del 1862. Infine, l'“attitudine botanica” del genio evoluzionistico si ritrova anche nella sua opera più famosa, L'Origine delle specie. In questo caso affronta il tema evoluzionistico basandosi su due presupposti vegetali di importanza fondamentale nel mondo biologico: ereditarietà e incroci; e l'argomento acquista ancora più valore se si pensa che al tempo di Darwin non si sapeva nulla della genetica, e quindi dei misteri legati all'informazione contenuta nel DNA. Sicché lo scienziato inglese intuisce che “qualcosa” viene tramandato di generazione in generazione, garantendo la sopravvivenza dell'individuo più forte e adattato. È la prova che, il succo dell'evoluzione darwiniana, cela una profonda conoscenza dell'universo vegetale.

La legge universale

Fiore di girasole

Ce lo insegnano fin dai primi anni di scuola: non esistono due fiocchi di neve identici. È una definizione banale, ma assolutamente veritiera: pur avendo una simmetria esagonale, per via della medesima struttura microscopica di base, essi danno luogo a un numero infinito di forme, per cui in una nevicata è praticamente impossibile trovare due fiocchi di neve gemelli. Nonostante l'affermazione convenzionale, l'argomento è tutt'altro che semplice e arriva a coinvolgere discipline assai diverse fra loro come la matematica, la meteorologia, la storia e addirittura la botanica. Il primo a occuparsi scientificamente dei fiocchi di neve è stato Keplero, nel 1611, realizzando un libretto curioso dal titolo Strena seu de nive sexangula (Sul fiocco di neve a sei angoli). In esso affrontava l'argomento dando per scontata la difformità dei fiocchi nevosi - già da allora intuibilmente dovuta a fattori inerenti temperatura, pressione e umidità - e ponendosi, piuttosto, l'enigmatico quesito: perché tutti i fiocchi di neve presentano una tipica struttura esagonale? Da questo dubbio nasce la cosiddetta “congettura di Keplero”, elaborata proprio per risolvere il mistero della loro geometria. Il matematico non formulò da solo le sue teorie, ma si avvalse del contributo di figure carismatiche dell'intellighenzia dell'epoca, come il matematico Thomas Harriot, impegnato per anni a spiegare quale fosse il modo migliore per sistemare le palle di cannone sui ponti delle navi. Nel testo arrivò pertanto a spiegare che i fiocchi di neve si organizzano su base esagonale, perché – proprio come accade alle palle di cannone su una nave posizionate per occupare meno spazio – è questo l'ordinamento ideale per raggiungere il medesimo scopo a livello molecolare (tenendo conto del fatto che l'aggregazione dei cristalli di ghiaccio nell'atmosfera è governata da dinamiche chimiche legate alla natura atomica della materia). Ma pensandoci bene, l'occupazione esagonale degli spazi è assai produttiva anche in altri ambiti, a noi ben più congeniali. Quando andiamo dal fruttivendolo, per esempio, dando un'occhiata alla cassetta delle mele o delle arance, noteremo che i frutti non sono distribuiti casualmente, né di solito in file verticali e orizzontali, ma secondo una disposizione diagonale, tale per cui ogni frutto viene accolto nella “ascella” che si forma fra altri due adiacenti. «È facile constatare che nella tipica disposizione della frutta nelle cassette ciascun frutto è circondato da altri sei», spiega Giorgio Bardelli, naturalista del Museo Civico di Storia Naturale di Milano. «Se si immagina che i singoli frutti si attraggano reciprocamente in modo da occupare il minimo spazio, è proprio questa la disposizione geometrica che ne deriva, la migliore dal punto di vista dell’efficienza di immagazzinamento». 

Tipi di fiocchi di neve

 A questo punto, però, è lecito porsi un ulteriore quesito: perché è necessario che i fiocchi di neve occupino meno spazio, considerando che fra le nuvole c'è tutto lo spazio che si vuole? E qui, ancora una volta, si torna alla lungimiranza di Keplero che, pur non avendo grandi mezzi a disposizione, riuscì a comprendere che, evidentemente, vi fossero delle “entità” (che oggi sappiamo chiamarsi molecole) che interagivano fra loro, trovando il giusto equilibrio solo osservando disegni geometrici ben precisi, in questo caso particolare di natura esagonale. Si affronta, peraltro, un discorso simile in mineralogia, nell'ambito del cosiddetto sistema esagonale, forgiato per distinguere uno dei sette sistemi cristallini alla base di minerali arcinoti come il berillo, la grafite, e l'apatite. Di nuovo matematica e prodotti naturali vanno, dunque, a braccetto, confortando le tante tesi elaborate nei secoli da scienziati, naturalisti e filosofi della scienza: «La natura presenta regolarità matematiche, perché le leggi fisiche che le producono sono leggi matematiche», spiega ancora oggi Ian Stewart, professore di matematica presso la Warwick University e famoso divulgatore scientifico. Sicché Keplero aveva chiaramente fatto centro, tuttavia non fu mai in grado di raggiungere una dimostrazione matematica rigorosa. Ecco perché ci si limita a parlare di congettura. Ma sono stati fatti passi da gigante dalla sua epopea e benché non si possa ancora dire di aver risolto il dilemma, la formulazione di una teoria che spieghi la geometria dei fiocchi di neve potrebbe davvero essere dietro l'angolo. Hanno approfondito l'argomento il matematico tedesco Carl Friedrich Gauss, rifacendosi a una “griglia regolare” intarsiata da particolari sfere, e David Hilbert, anch'egli di origine germanica, che, però, alla fine getta la spugna includendo la congettura di Keplero nella sua lista dei ventitré problemi matematici irrisolti. Un aiuto arriva anche da Laszlo Fejes Toth, matematico ungherese, e Wu-Yi-Hsiang dell'University of California di Berkeley che nel 1993 sviluppa un procedimento non ancora confutato, ma giudicato dall'establishment accademico mondiale “incompleto”. Per “esaustione” sarebbe, però, giunto davvero a un passo dalla soluzione Thomas Hales dell'University of Michigan. Hales propone fin dal 1998 un procedimento computeristico che secondo gli Annals of Mathematics rispetterebbe al 99% le esigenze della dimostrazione. Ma la corsa non è ancora finita e la natura geometrica delle cose pare suggerire l'ennesima sarcastica e provocante domanda: «La matematica si inventa o si scopre?». 

Un fiocco di neve al microscopio

Di fatto l'occupazione strategica degli spazi non è esclusivo appannaggio dei fiocchi di neve, essendo tipica anche di molte altre realtà del mondo naturale. Basta guardarci intorno e osservare, per esempio, un ananas, la pigna di una conifera, i petali di una rosa, il capolino di un girasole. Cosa hanno in comune tutti questi rappresentanti del mondo vegetale oltre al fatto di appartenere a un preciso ordine botanico? Apparentemente nulla, ma un'indagine più accorta mostrerebbe, invece, che, come nei fiocchi di neve, anche qui sussiste l'innato tentativo di riempire gli spazi con precisione certosina: i capolini del girasole, seguendo linee curve perfettamente tracciate; le pigne, dando vita a brattee legnose giustapposte; i petali di una rosa, abbarbicandosi l'uno all'altro; l'ananas, realizzando rosette carnose che si rincorrono serrando ogni spiraglio. In questo caso, però, il significato del fenomeno (almeno macroscopicamente) trascende la chimica delle molecole, coinvolgendo una ben più prosaica realtà: la selezione naturale. Tutte queste prerogative vegetali, infatti, volgono in una sola direzione: permettere alle piante di produrre il maggior numero di semi possibili, occupando il minor spazio. È, in pratica, una strategia assimilata nel tempo per facilitare la trasmissione della specie, così come lo è il progressivo allungamento del collo di una giraffa, tale da permettere agli esemplari più dotati di alimentarsi meglio e riprodursi, di conseguenza, con maggiore successo. Non tutti i vegetali adottano questo stratagemma, ma molti sì. E anche qui, quindi, la matematica e la geometria cooperano nel conferire forme precise alle tante espressioni naturali, non solo biologiche. Frattanto è impossibile trascendere da un altro aspetto matematico preponderante: i numeri di Fibonacci. 

Le spirali di un Nautilus

È una sequenza matematica basata sul presupposto che ogni elemento è uguale alla somma dei due precedenti: sicché i primi numeri della sequenza sono 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, mentre gli ultimi non esistono, poiché la sequenza prosegue all'infinito. La curiosità consiste nel fatto che in molte specie vegetali, prima fra tutte le composite (la famiglia del girasole), il numero dei fiori, dei petali o delle delle foglie, corrisponde a un numero di Fibonacci: si va dal cinque al 377, passando per tutti gli altri numeri intermedi che tipicizzano le tante specie soggette al fenomeno. I gigli hanno tre petali, i ranuncoli cinque, la calendula tredici, le margherite trentaquattro (ma anche 55 e 89) e così via. Per le brattee delle pigne è la stessa cosa. Uno studio effettuato su 4mila pigne appartenenti a varie pinacee ha provato che oltre il 98% di esse contiene un numero di Fibonacci. Analogo il discorso per le scaglie di ananas: una ricerca compiuta su 2mila frutti ha, infatti, dimostrato una corrispondenza del 100% fra le scaglie e i numeri di Fibonacci. Come ricorda Bardelli, «questi numeri prendono nome dal matematico Leonardo da Pisa, detto Fibonacci, che li introdusse nel 1202. Le interessanti proprietà di questa successione numerica interessarono anche Keplero, che li citò nel suo Strena seu de nive sexangula. Soltanto molto tempo più tardi i numeri di Fibonacci furono inaspettatamente ritrovati in alcune strutture biologiche, come quelle di molti fiori e frutti». E non finisce qui, perché a questo incredibile ordine matematico obbedisce anche la disposizione di determinate foglie intorno al proprio fusto: un altro pretesto evolutivo, per consentire ai vegetali di godere al meglio dell'irraggiamento solare, fondamentale per la buona salute di una pianta, e quindi per una efficace produzione di frutti e semi.

Il video: