Peter Tompkins (1919 – 2007)
Agente segreto dell’OSS, ebbe un ruolo
di particolare importanza durante
l'occupazione nazista dell'Italia.
Lasciato lo spionaggio, ha scritto saggi
sulla Seconda guerra mondiale, il
Marcello
Sala i “misteri”
fascismo, l’occultismo,
dell’archeologia.
Autore di: Una spia a Roma, The secret
of Atlantis, Mysteries of the Mexican
Pyramids, La magia degli obelischi.
FENOMENI
VEGETALI
Christopher Bird (1928 –1996)
Ha prestato servizio come
agente segreto nella CIA.
Autore di: La mano che indovina –
L'arte di cercare acqua, minerali ed
altre risorse naturali o qualunque altra
cosa smarrita, mancante o di cui si
abbia bisogno.
Marcello Sala
FENOMENI
VEGETALI
‘Fenomeno’:
dal greco phainomenon
= ciò che è manifesto
(il contrario di ‘segreto’)
Stefano Mancuso
Università di Firenze; direttore del Laboratorio Internazionale di
Neurobiologia Vegetale e della rivista Plant Signaling & Behavior
Festival della Scienza di Genova 2011
L'utopia tranquilla delle piante
Conferenza di Stefano Mancuso
Le piante hanno comportamenti sofisticati ed evoluti,
una vita sociale meravigliosamente ricca e, in generale,
una affascinante complessità che per millenni
è rimasta sepolta sotto la loro apparente immobilità.
Charles Darwin
1862: On the various contrivances by which British and foreign
orchids are fertilised by insects
1868: The Variation of Animals and Plants under domestication
1875: Movement and Habits of Climbing Plants
1875: Insectivorous Plants
1876: The Effects of Cross and Self-Fertilisation in the
Vegetable Kingdom
1877: The Different Forms of Flowers on Plants of the Same
Species
1880: (with Francis Darwin) The Power of Movement in Plants
Stefano Mancuso
1880
Charles e Francis Darwin
Il potere di movimento delle piante:
«Non è una esagerazione dire che la punta delle radici, avendo il
potere di dirigere i movimenti delle parti adiacenti, agisce come
il cervello di un animale inferiore…»
somiglianza piante animali = parentela (omologia) o
adattamento convergente (analogia)
sopravvivono
anche a tagli
massicci
Mancuso:
Certi movimenti richiedono coordinazioni cellulari
«Forse diamo troppa importanza ai neuroni.
In fondo sono solo cellule eccitabili»
Anche le piante hanno le loro cellule eccitabili
dietro la punta delle radici dove sono stati individuati livelli
insolitamente alti di attività elettrica e consumo di ossigeno
Segnalazioni lungo il floema
Le radici (anche di più piante) funzionano come una rete
«L’intelligenza è la capacità di risolvere problemi»
Non un cervello, ma «una sorta di intelligenza distribuita,
come quella di uno stormo di uccelli, o di un alveare»
qualcuno risolve qualcosa: soggetto–verbo-oggetto soggettività
(sostantivi ‘sostanze’ , ‘cose’ non relazioni)
video all’indirizzo https://www.youtube.com/watch?v=p6rCAuzSQ8U
«il fagiolo cerca un supporto per crescere…
sa dov’è il supporto… sta cercando di raggiungere…
a tutti i costi… sforzandosi… riesce a…
è lo stesso movimento che fa un uomo…
si vede proprio un’intenzionalità»
Quando Mancuso usa questo linguaggio, il pubblico reagisce così:
«… quest’ estate, quando sono andata in vacanza,
la Abutilon sul mio terrazzo si è offesa:
è stata bagnata da altre persone;
e poi, anche quando sono tornata,
per un bel po’ non ha fatto fiori…
mi ha tenuto il broncio…»
(Festival della scienza di Genova 2011)
Le domande che facciamo o non facciamo:
la pianta pensa?
com’è fatto e come funziona il computer?
e il computer?
e la bomba intelligente?
la bomba intelligente?
l’auto che posteggia da sé? e l’automobile che posteggia da sé?
e com’è fatta e come funziona la pianta?
...
C’è chi se le pone per professione
chi se le pone (anche senza parlare)
per sua natura epistemologica
C’è chi ha comunque a che fare con
questi oggetti e non se lo chiede…
… perché dà per scontato
sappiamo come funziona il nostro
organismo e
il nostro gatto funzionerà come noi
un mollusco gasteropodo funzionerà
come noi
un anellide marino…
un tunicato…
un Symbion pandora…
un fungo
Ma davvero sappiamo
come funzioniamo noi?
A: «B, per favore, alza un braccio!»
Proviamo a ‘spiegare’ che cosa è successo:
Descrizione a livello 0:
A comunica una richiesta a B
B compie l’azione richiesta
Descrizione a livello sottostante:
A comunica a B la richiesta che B compia un’azione
B interpreta il messaggio come richiesta di compiere un’azione
decide di compiere l’azione richiesta
compie l’azione che ha deciso di compiere
Come fa A a esprimere una specifica ‘richiesta’?
Come fa B a ‘interpretare’ il messaggio come ‘richiesta’?
Descrizione a livello sottostante: …
Come fa A a compiere fisicamente quella azione comunicativa?
Come fa B a compiere fisicamente l’azione richiesta?
Descrizione a livello sottostante: …
Come accade che…? non soggetto che agisce ma dinamica di relazioni
Come fa B a compiere l’azione richiesta?
Le nostre rappresentazioni del comportamento umano,
comprese le leggi, partono dal presupposto che le persone siano
consapevoli di ciò che fanno e padrone delle proprie azioni
Esperimenti di
Benjamin Libet
1977
L'attività del nostro cervello relativa a un’azione comincia prima
del momento in cui noi decidiamo intenzionalmente di eseguirla
Che cosa significa questo?
Che cosa significa questo?
L'intenzionalità
la consapevolezza di eseguire
un’azione in risposta a una
volontà cosciente di agire
è una sorta di illusione perché
segue e non precede le azioni
Eppure noi assumiamo la ‘’finalità cosciente’’ come
struttura portante della ‘’metafora che noi siamo’’
che usiamo per interpretare il mondo
«Che cosa rimane se
tolgo al fatto di alzare il mio braccio
il fatto che sia io ad alzarlo?»
(Ludwig Wittgenstein)
Ciò che si dà per scontato nel caso delle piante
Di che cosa si nutrono le piante?
è una domanda molto più banale, ma conosciamo la risposta?
Nel linguaggio biologico:
come nelle piante viene soddisfatto il bisogno
di energia e di materiali strutturali
[che negli umani viene soddisfatto mangiando (e respirando)]?
assumendo dall’ambiente aria e acqua salata
(da cui si ricavano le sostanze
da cui viene sintetizzato lo zucchero
(da cui si ricavano tutte le altre sostanze
attraverso trasformazioni biochimiche))
e luce che fornisce l’energia iniziale
e respirando (…)
Forse non è una faccenda così banale
Chi ripete convinto che le piante si nutrono
’’di acqua e sali minerali’’
difficilmente si chiede di che cosa si nutrono le piante
Credere di sapere blocca l’intenzione di conoscere
Il ‘sapere di non sapere’ innesca il processo del conoscere
che per la scienza è:
domanda ricerca ipotesi di risposta
istituzionalizzazione (validazione socializzazione)
nuove domande
la domanda per la scienza:
perché accade ciò che accade?
per la biologia diventa:
- come funziona? (‘cause prossime’)
e, da quando Darwin ha inventato l’evoluzione,
- quale storia c’è dietro? (‘cause remote’)
All’inizio…
… Darwin
Inventa la fertilizzazione incrociata perché
alla luce dell’evoluzione è indispensabile
poi scopre l’eterostilia della primula
Inventa una falena che
impollini una specifica orchidea
perché la ‘selezione naturale’
produce coevoluzione
40 anni dopo viene scoperta
Xanthopan
morgani
praedicta
Angraecum sesquipedale
Charles Darwin, 1875, Le piante insettivore:
Drosera rotundifolia: «Se un piccolo oggetto
organico o inorganico viene deposto al centro di
una foglia, esso trasmette un impulso motorio ai
tentacoli marginali. Ne sono affetti prima quelli più vicini, che lentamente si
piegano verso il centro, poi anche quelli più lontani, finché ecco che tutti
risultano flessi sopra l'oggetto»
video all’indirizzo https://www.youtube.com/watch?v=cZ7Fws1HaL0
Darwin: materia inorganica posta sulle foglie nessuna reazione
albume formazione di un fermento acido che lo digerisce
Quale vantaggio in questa caratteristica?
La pianta riesce a vivere in terreni acquitrinosi poveri di azoto,
assorbendolo direttamente dagli insetti anziché dal suolo
Darwin scoprí anche che, praticando un piccolo
intacco su una foglia di Drosera, soltanto una
metà della foglia resta paralizzata, come «un uomo dalla
spina dorsale fratturata, le cui estremità sono rimaste paralizzate»
‘Venere acchiappamosche’: pianta insettivora della stessa famiglia
della Drosera
video https://www.youtube.com/watch?v=xBY_KuCh0K4
Differenze con l’esempio precedente?
Le reazioni della pianta sono molto più rapide
Darwin si chiese se non c’entrasse l'elettricità, ossia qualcosa di
analogo a un impulso nervoso; ne discusse con un collega fisiologo,
Burdon Sanderson, che dimostrò che una corrente elettrica veniva
generata dalle foglie di Dionaea
Darwin: «Quando le foglie sono irritate, la corrente si propaga alla
stessa maniera che durante la contrazione dei muscoli di un animale»
Charles e Francis Darwin, 1880,
Il potere di movimento delle piante:
Piantine di canaria in crescita esposte a luce fioca
senza/con cappucci o manicotti opachi o trasparenti
D. Chamovitz, Quel che una pianta sa, Cortina 2013
Inclinazione in
circa 3 ore
Che cosa si ricava dagli esperimenti dei Darwin?
La piantina cresce inclinata verso la fonte di luce (fototropismo)
La parte della pianta sensibile alla luce è l’apice vegetativo
Fenomeno:
le piante si volgono
verso la fonte di luce
Spiegazione...?
La pianta volge le foglie verso la luce
- per raccogliere più luce per la fotosintesi
- per sopravvivere meglio
spiegazione finalista: la causa del comportamento materiale
è la rappresentazione dell’effetto che avrà
Questo cosa presuppone?
La pianta ha intenzione (Mancuso) capacità di rappresentazione
la spiegazione finalista è antropomorfica
(‘’finalità cosciente’’ di Bateson)
Fenomeno:
le piante si volgono
verso la fonte di luce
Spiegazione...?
a1) le cellule del fusto si allungano
perché reagiscono a un ormone
(auxina) prodotto dall’apice vegetativo
a2) la luce inibisce la secrezione di auxina
a3) i fusti delle piante crescono di meno dalla parte illuminata:
(meccanica)
l’effetto è che la pianta si piega
b) le piante le cui foglie si volgono verso la luce
hanno maggiori probabilità di sopravvivere (funzionale)
Il comportamento della pianta è l’effetto di
un processo fisiologico materiale
Nella scienza idee diverse linguaggi diversi
«… non è possibile perfezionare la scienza
senza migliorarne il linguaggio:
per quanto siano sicuri i fatti,
per quanto siano giuste le idee nate dai fatti,
essi traggono in errore se per essi
non esiste una espressione precisa.
Le nostre argomentazioni scientifiche
spesso risultano errate a causa della
improprietà del nostro linguaggio.»
(A.L. Lavoisier, 1787)
Non solo
idee diverse linguaggi diversi (scienza)
ma linguaggi diversi idee diverse
(insegnamento apprendimento)
Bateson ‘’apprendimento 3’’:
linguaggio naturalistico
pensiero scientifico
vs linguaggio finalistico
/
“animismo”
“… la vera causa che il fanciullo
cerca di porre a base dei fenomeni
è un’intenzione,
che sarà insieme
causa efficiente
e ragion d'essere
dell'effetto da spiegare”
Jean Piaget
Cambiamenti nell’ambiente stimolo reazione adeguata:
richiede una rappresentazione della causa dello stimolo?
… una valutazione delle conseguenze sulla propria sopravvivenza?
… una rappresentazione delle proprie possibilità di azione?
… una valutazione di vantaggio/svantaggio delle loro conseguenze?
… una decisione consapevole di agire?
…
Un impianto antincendio
ha queste facoltà?
No
eppure ha una reazione adeguata
a cambiamenti nell’ambiente
che recepisce come stimoli
La ‘’finalità cosciente’’ umana come paradigma universale
‘‘La metafora che noi siamo’’ viene applicata a
organismi naturali e dispositivi tecnologici
(antropocentrismo epistemologico)
L’antropocentrismo epistemologico tende ad assimilare a noi
ogni essere vivente (e macchina)
a proiettare su ogni vivente il nostro modo specifico di essere vivi
Ci interessa sapere se le piante pensano, si offendono,
amano come noi e siamo contenti se qualcuno ce lo conferma:
…
perché ci piace che tutto sia uguale a noi
e non ci interessa scoprire come diversamente da noi
vivono altri organismi?
Rappresentazione della causa dello stimolo
valutazione delle conseguenze sulla propria sopravvivenza
rappresentazione delle proprie possibilità di azione
valutazione di vantaggio/svantaggio delle loro conseguenze
decisione consapevole di agire
sono facoltà che gli umani hanno ’’in più’’, ma essi hanno anche…
L’antropocentrismo epistemologico tende ad assimilare a noi
ogni essere vivente (e macchina)
a proiettare su ogni vivente il nostro modo specifico di essere vivi
Ci interessa sapere se le piante pensano, si offendono,
amano come noi e siamo contenti se qualcuno ce lo conferma:
…
perché ci piace che tutto sia uguale a noi
e non ci interessa scoprire come diversamente da noi
vivono altri organismi?
Rappresentazione della causa dello stimolo
valutazione delle conseguenze sulla propria sopravvivenza
rappresentazione delle proprie possibilità di azione
valutazione di vantaggio/svantaggio delle loro conseguenze
decisione consapevole di agire
sono facoltà che gli umani hanno ’’in più’’, ma essi hanno anche…
(video all’indirizzo
https://www.youtube.com/watch?v=LSWXANCWSxk)
Riflesso pupillare: stimolo sensoriale
reazione motoria senza intenzionalità cosciente
Questo è vantaggioso?
La reazione in-mediata (da altri circuiti e
centri nervosi superiori) è molto veloce
impedendo danni alla retina:
magia?
mistero?
intervento della Provvidenza?
l’orologio di Paley?
Biston betularia
«[…] supponi anche che trovassi per terra un orologio […]
Dev'essere esistito, in qualche tempo, e in questo o quel posto, un artefice,
o più, a mettere assieme comunque i pezzi dell'orologio, a fabbricarlo,
per lo scopo al quale effettivamente vogliamo risponda; egli, od essi,
hanno compreso la sua costruzione, e progettato il suo uso. […]
Ogni indicazione di ingegnosità, ogni manifestazione di design
che esistessero nell'orologio, esistono nelle opere della natura;
con la differenza, da parte della natura, di essere più grandi
e migliori ancora, ed in numero incalcolabile.»
(William Paley, Teologia naturale, 1802)
Perché i bovini accumulano grasso?
«[...] l’esistenza di fabbricanti di candele di sego non può indurre
l’accumulo di grasso»
(L’Origine delle specie, Abbozzo 1842)
«[...] qui non c’è alcuna causa finale, ma deve essere effetto di
una qualche condizione delle circostanze esterne, risultato di
complicate leggi dell’organizzazione»
(Taccuino E 146, 1839)
Video https://www.youtube.com/watch?v=n81XIZRyhQE
o fenomeno della risonanza spiegato dalla fisica?
«Cade il vecchio argomento di un disegno nella natura
secondo quanto scriveva Paley, argomento che nel passato
mi era sembrato decisivo. Un piano che regoli la variabilità
degli esseri viventi e l’azione della selezione naturale
non è più evidente di un disegno che
predisponga la direzione del vento.» (Darwin, Autobiografia,1876)
Riflesso pupillare:
stimolo sensoriale
reazione motoria
senza rappresentazione
Le cause prossime? ovvero:
qual è il funzionamento?
quali strutture
lo rendono possibile?
La domanda è ricorsiva
e la spiegazione può ‘scendere’
a livelli sottostanti
finché non si perde
la pertinenza della spiegazione
o può ’risalire’ alle cause remote
(‘che storia c’è dietro?’)
dalle ‘cause prossime’:
come funziona questo ‘comportamento’?
quali strutture lo rendono possibile ?
diversamente che nell’uomo
in organismi che non hanno nervi né muscoli?
alle ‘cause remote’:
per ricostruire la storia evolutiva:
esseri viventi di origine molto antica
con strutture più semplici
hanno la capacità di reagire a stimoli esterni?
Escherichia coli si muove nel liquido grazie al
movimento a elica dei flagelli
Due tipi di moto:
- corse rettilinee nella direzione della
concentrazione crescente di zucchero
- dondolii se la concentrazione di zucchero decresce bruscamente
Come funziona?
La diminuzione di zucchero provoca (stimolo-reazione)
nel flagello l’inversione del movimento a elica
brusca perdita di
coordinazione dei flagelli
arresto della spinta
direzionata
“dondolio” disordinato
Questo ‘comportamento’ in relazione all’ambiente
dà un vantaggio?
Il dondolio in risposta al venir meno dello zucchero
aumenta la probabilità di cambiare direzione
favorisce l’esplorazione
ovvero la ricerca di nuove possibili fonti di cibo
aumenta la fitness
(probabilità di sopravvivenza-riproduzione)
il carattere aumenta la sua frequenza
nelle generazioni seguenti
(= ‘si fissa’ per ‘selezione naturale’)
Tra cause prossime’:
‘come funziona?’
‘quali strutture lo rendono possibile?’
e ‘cause remote’:
‘che storia (evolutiva c’è dietro?’
cause funzionali:
‘quale vantaggio, in quel contesto ecologico
di relazioni con l’ambiente, ha innescato
l’evoluzione di quel tratto?’
Alla fine… sempre Darwin che ‘pensa per storie’
Gregory Bateson ‘pensare per storie’
- pertinenza
- contesto
- prima dopo
Darwin ‘pensa per storie’
(prima dopo – contesto - pertinenza)
Che storia c’è dietro le caratteristiche delle piante?
adattamenti alla vita sessile sono il risultato (non lo scopo)
dell’evoluzione delle piante
La ‘storia’ delle piante:
le caratteristiche che permettono di sopravvivere e
di riprodursi senza spostarsi da un luogo all’altro
hanno dato un vantaggio; perciò, ereditate,
hanno aumentato la loro frequenza
attraverso le generazioni (= si sono evolute)
Tra queste caratteristiche quelle che
consentono di reagire a condizioni esterne
collegando la sensibilità all’attività
(movimento, produzioni biochimiche…)
Video (25’’ 5 giorni) https://www.youtube.com/watch?v=dTljaIVseTc
«Io sono convinto, Sir, che i viticci riescano a vedere»
(C. Darwin, lettera ad Asa Gray)
Anche Darwin come Mancuso?
«Quando esploro quello che la pianta ’’vede’’ o ’’annusa’’,
non sostengo con questo che la pianta abbia occhi oppure naso
(o un cervello che influenzi l’input sensoriale con l’emozione).»
«Le piante non hanno un sistema nervoso centrale; una pianta non ha
un cervello che coordini l’informazione per l’intero suo organismo.
Tuttavia le diverse parti di una pianta sono strettamente collegate tra di
loro, e le informazioni riguardanti la luce, le sostanze chimiche presenti
nell’aria e la temperatura vengono scambiate costantemente fra radici e
foglie, fiori e steli, in modo che il vegetale sia
nelle migliori condizioni nei confronti dell’ambiente.»
(Daniel Chamovitz, Quel che una pianta sa, 2013)
Spiegazione naturalistica vs antropomorfica
Come funziona l'attorcigliamento?
quali strutture lo rendono possibile?
La parte interna del fusto cresce meno di quella esterna
come nel fototropismo
Differenze?
Qui lo stimolo inibente non è la luce ma il contatto
(tigmotropismo)
In questa reazione contatto inibizione della crescita
quale vantaggio per le piante?
Le piante dotate di questa caratteristica possono elevarsi
con risparmio di rigidi tessuti di sostegno
essendo ereditario il carattere aumenta la sua frequenza
attraverso le generazioni (‘selezione naturale’)
Darwin: le specie il cui fusto si avvolge intorno al sostegno sono
antenate di quelle dotate di viticci
Quel carattere (reazione contatto inibizione della crescita)
che storia ha dietro?
In origine la possibilità di rallentare la crescita (in altezza)
in condizioni sfavorevoli come forte vento pioggia o neve
(‘effetto crinale’)
E prima ancora?
Video https://www.youtube.com/watch?v=y8bjxLiwY9E
Circumnutazione di Arabidopsis, pianta non rampicante
Darwin: tutte le piante, anche le più antiche e semplici,
lo fanno, anche se con traiettorie e tempi diversi
È un movimento di base a funzione esplorativa (vantaggiosa)
da cui derivano (per ’’specializzazione’’) fototropismo e
tigmotropismo dei fusti e gravitropismo delle radici
Tracciato ottenuto da C. Darwin:
come?
segnando su una lastra di vetro
la posizione dell’estremità di
una pianta di cavolo selvatico
nell’arco di 11 ore
D. Chamovitz,
Quel che una pianta sa,
Cortina 2013
«È quando riconosciamo le operazioni della Creatura
nel mondo esterno che abbiamo la sensazione
della ‘bellezza’ o della ‘bruttezza’…»
(Gregory Bateson, Forma, sostanza e differenza)
«[…] se avete il coraggio di cominciare a osservare
il mondo attraverso un’epistemologia biologica,
v’imbatterete in concetti che i biologi non vedono
neppure. Incontrerete la bellezza e la bruttezza.
Queste potrebbero essere componenti reali
del mondo in cui voi vivete da creature viventi.»
(Gregory Bateson, ’’Ultima conferenza’’)
Charles Darwin, 1862, I vari espedienti mediante i quali le orchidee
vengono impollinate dagli insetti:
«Non potete rendervi conto di quanto mi sono divertito con le orchidee…
Che meravigliose strutture! … La bellezza dell'adattamento di questa o
quella parte non mi sembra che abbia paragoni …
Sono quasi impazzito di fronte alla ricchezza delle orchidee …
Felice colui che ha effettivamente visto sciami di api volare intorno
a una Catasetum con il dorso cosparso di polline!».
«La bellezza naturale, per Darwin,
non è soltanto un fatto estetico:
essa rispecchia sempre
funzionalità e
adattamento in azione.»
(Oliver Sacks)
Come funziona - quali strutture lo rendono possibile –
che storia c’è dietro:
capire il ’’linguaggio della Creatura’’
vs ‘’l’errore di Cartesio’’
che separa e contrappone l’arte e la scienza
FENOMENI
VEGETALI
Marcello Sala
P.S. È stato autorevolmente affermato che
«È il soggetto a creare l’oggetto»
E adesso chi glielo dice alle piante
che sono lì da almeno
400 milioni di anni prima che
l’uomo fosse presente sulla Terra?
E se poi ci tengono il broncio?
«Natura - Immaginavi tu forse che il mondo fosse fatto per causa
vostra? Ora sappi che nelle fatture, negli ordini e nelle operazioni
mie, trattone pochissime, sempre ebbi ed ho l'intenzione a
tutt'altro che alla felicità degli uomini o all'infelicità. Quando io vi
offendo in qualunque modo e con qual si sia mezzo, io non me
n'avveggo, se non rarissime volte: come, ordinariamente, se io vi
diletto o vi benefico, io non lo so; e non ho fatto, come credete voi,
quelle tali cose, o non fo quelle tali azioni, per dilettarvi o
giovarvi. E finalmente, se anche mi avvenisse di estinguere tutta la
vostra specie, io non me ne avvedrei.»
(Leopardi, Operette morali,
Dialogo della Natura e di un Islandese)
