Roma, Orto Botanico, 7/2/2015
seminario del Circolo Bateson
FORME DI VITA VEGETALE.
Esplorazioni nella “grammatica creaturale”.
Movimento, comunicazione e socialità tra le piante
FENOMENI VEGETALI
Tendiamo ad assimilare a noi ogni essere vivente
a proiettare su ogni vivente il nostro modo di essere vivi (animismo)
quello della ’’finalità cosciente’’ (G. Bateson)
Ci interessa sapere se
le piante si offendono,
pensano, amano, contano
come noi
frutti di eucalipto
e siamo contenti se qualcuno ce lo conferma:
perché ci piace che tutto sia simile a noi e
ci interessa così poco scoprire come diversamente da noi
sono vivi altri organismi?
«conoscere come funzionano davvero le piante ci potrebbe fornire
altre nuove metafore per pensare il mondo»
(Laura Scarino)
«… se vogliamo parlare di esseri viventi […] sarebbe opportuno
adottare un linguaggio che fosse in qualche modo isomorfo,
che fosse coerente con il linguaggio in base al quale
gli esseri viventi stessi sono organizzati.»
(Gregory Bateson, Ultima conferenza, 1979)
«È quando riconosciamo le operazioni della Creatura
nel mondo esterno che abbiamo la sensazione
della ‘bellezza’ o della ‘bruttezza’…»
(G. Bateson, Forma, sostanza e differenza, 1970)
«La bellezza naturale, per Darwin, non è soltanto
un fatto estetico: essa rispecchia sempre
funzionalità e adattamento in azione.»
(Oliver Sacks)
Roma, Orto Botanico, 16/4/2016
seminario del Circolo Bateson
“Umani e mondo vegetale. Differenze e connessioni”
Marcello Sala
UNA VITA ESAGERATA
fenomeni vegetali (2)
dal greco phainomenon = ciò che è manifesto (il contrario di ‘segreto’)
di descrivere e spiegare fenomeni si occupa la scienza ’’normale’’
di fenomeni!!! e segreti si occupa Kazzenger
Tecnologia idraulica
Altezza da terra
500 cm
Dislivello cervello-cuore::
da –110 a +300 cm = 460cm
200 cm
150 cm
40 cm
Nell’uomo da -40 a +40 = 80 cm
massimo
Come fanno le giraffe a non svenire?
(Valvole giugulari +) cuore che mantiene una pressione molto più alta
Dalle radici alla cima dislivello di 2.000 cm
pressione idrostatica 2 atmosfere
il cuore umano pompa fino a 1/4 di atmosfera
Le piante sono senza cuore:
come arriva l’acqua alle foglie?
1) Dal terreno alle radici per osmosi
dovuta alla maggior concentrazione
di soluti nelle cellule
2) Lungo i vasi xilematici (dalle radici alle foglie)
per capillarità dovuta al piccolo diametro
3) Nelle foglie per depressione (fino a 15 atm.)
dovuta alla traspirazione
dovuta all’evaporazione
dovuta al riscaldamento solare
A proposito di pressione…
riconoscete questa erba molto comune?
Dente di leone o soffione o tarassaco
Dispositivi che
regolano la traspirazione:
stomi nella pagina
inferiore di una foglia
Perché nella pagina
inferiore?
10 m
Nella pagina superiore
l’irradiazione solare renderebbe eccessiva l’evaporazione
Questo significa che la pianta è intelligente
e dotata di intenzionalità?
La pianta non ha le strutture (sistema nervoso) che
sono la base anatomico-funzionale dell’ ’’intelligenza’’
«… i processi mentali hanno bisogno, per presentarsi, di strutturazioni della
materia, di zone in cui il Pleroma è caratterizzato da un’organizzazione che gli
consente di essere influenzato dall’informazione oltre che dagli eventi fisici.»
(G. Bateson, Dove gli angeli esitano)
Questo significa che la pianta è intelligente e dotata di intenzionalità?
La pianta non ha le strutture (sistema nervoso) che
sono la base anatomico-funzionale dell’ ’’intelligenza’’
la pianta è evoluta
piante che avessero (hanno) avuto stomi
sulla pagina superiore avrebbero (hanno) avuto
più difficoltà a sopravvivere
la loro frequenza nella popolazione sarebbe (è)
diminuita di generazione in generazione
«Le piante, i funghi e gli animali semplici non hanno una scelta
comportamentale, controllata a livello centrale, atta a effettuare
degli adattamenti a breve termine all’ambiente in cui vivono:
non possono spostarsi da qualche altra parte; devono utilizzare
i propri sistemi epigenetici per adeguamenti temporanei.»
(Eva Jablonka - Marion Lamb, L’evoluzione a quattro dimensioni, 2007)
come arriva l’acqua alle foglie?
Dal terreno alle radici per osmosi
???
Nelle soluzioni le molecole dei soluti si muovono
dalle zone dove sono più concentrate verso quelle dove
lo sono di meno con il risultato di una concentrazione uniforme
L’uniformità è il fine e le molecole sono dotate di intenzionalità?
(video ’’…
’’…si
si vede proprio un’intenzionalità’’)
Per agitazione termica le molecole si urtano in modo casuale
tanto più quanto sono più vicine, con l’effetto di allontanarsi
perciò è più probabile che diffondano seguendo il gradiente
E se tra le due zone c’è un barriera semipermeabile che
lascia passare le molecole d’acqua e non quelle di soluto?
È l’acqua che va verso la zona a maggior concentrazione
di soluti con il risultato di diluirli e di aumentare il volume
o la pressione (entrambi se il contenitore è elastico)
come arriva l’acqua alle foglie?
Dal terreno alle radici per osmosi
Le cellule vegetali sono circondate da membrane semipermeabili
che possono creare differenze di pressione per osmosi
Qual è la condizione per cui i tessuti delle radici
possono assorbire acqua dal terreno?
Nel tessuto radicale la concentrazione di soluti deve essere
maggiore che nel terreno
(assorbimento attivo di soluti)
Le mangrovie hanno le radici
nell’acqua salata o salmastra
e nei loro vasi xilematici
scorre acqua quasi pura
Come fa la mangrovia
ad assorbire acqua
contro pressione?
Come fa la mangrovia ad assorbire acqua contro pressione?
L’acqua nello xilema deve avere una pressione negativa
A quali condizioni ciò avviene?
I vasi xilematici devo avere pareti rigide
e ci deve essere un ’’risucchio’’ dall’alto
(’’effetto cannuccia’’)
dovuto alla traspirazione
Nelle piante la materia
è organizzata
in modo tale che
i ’’normali’’ fenomeni fisici
diano un vantaggio per
la sopravvivenza
Riserve idriche
La fanta-scienza è qui!
«Dipinte in queste rive
son dell'umana gente
le magnifiche sorti
e progressive»
Cactus
pianta succulenta
Perché non si vedono foglie
i fusti sono verdi
l’epidermide è cerosa?
Le foglie sono trasformate in spine o peli oppure
si sviluppano piccole foglie soltanto nella stagione delle piogge
La fotosintesi si svolge alla superficie dei fusti
La cera impermeabilizza
Quale vantaggio?
Si riduce la perdita di acqua dovuta alla traspirazione
Le spine scoraggiano gli animali assetati dal nutrirsi della pianta
Lithops
pianta succulenta
Qual è il problema
nella scarsità d’acqua?
Concentrazione eccessiva di sali tossicità
Nelle succulente tessuti spugnosi
in grado di assorbire acqua gonfiandosi:
con quale effetto?
Maggior volume cellulare:
i soluti sono più diluiti diminuendo l’effetto tossico
Altro dispositivo:
l'eccesso di sale viene
eliminato mediante
ghiandole poste sulle foglie
Questo significa che la pianta è intelligente
e dotata di intenzionalità?
No: la pianta non ha le strutture (sistema nervoso)
che sono la base anatomico-funzionale
dell’ ’’intelligenza’’
ma
è evoluta: piante che hanno questi dispositivi sopravvivono
più delle altre in quell’ambiente attraverso le generazioni
aumentano la loro frequenza nelle popolazioni (= evoluzione)
Respirazione
La fanta-scienza è qui!
«Dipinte in queste rive
son dell'umana gente
le magnifiche sorti
e progressive»
Mangrovie
Radici che
si sviluppano
verso l’alto
uscendo dal
terreno
Quale funzione hanno?
Respirare, ovvero acquisire ossigeno
per il metabolismo
Spesso il terreno
si trova sott’acqua
dove di ossigeno ce n’è
molto meno che nell’aria
Questo significa che la pianta è intelligente
e dotata di intenzionalità?
No: la pianta non ha le strutture (sistema nervoso)
che sono la base anatomico-funzionale dell’ ’’intelligenza’’
ma
è evoluta: piante che hanno questi dispositivi sopravvivono
più delle altre in quell’ambiente attraverso le generazioni
aumentano la loro frequenza nelle popolazioni (= evoluzione)
Trapianti
1967
«Dipinte in queste rive
son dell'umana gente
le magnifiche sorti e
progressive»
La fanta-scienza è qui
Il primo resoconto di innesto
viene da un trattato
scritto da seguaci di Ippocrate
intorno al 424 a.C.
Si ottiene un'unica pianta in cui
il portainnesto fornisce l'apparato radicale e in parte il fusto
il nesto costituisce la chioma con fiori e frutti
La fusione dei tessuti avviene grazie al callo
che si forma fra le due superfici tagliate
dove combaciano i meristemi del cambio
Come è venuto in mente agli uomini di praticare l’innesto?
…
Rigenerazione
La fantascienza
è qui!
«Dipinte in queste rive
son dell'umana gente
le magnifiche sorti e
progressive»
talea
L’uomo compie
questo gesto
probabilmente
da quando
ha inventato
l’agricoltura
(11.000 anni):
che senso ha?
La pianta completa si può rigenerare da una sua parte
grazie al tessuto indifferenziato con caratteristiche
embrionali (meristema) che è diffuso sotto l’epidermide
Patata
Bambù
stoloni
rizoma
tuberi
Patata
radici aeree
Fragola
Baniano
Clonazione
1996
«Dipinte in queste rive
son dell'umana gente
le magnifiche sorti e
progressive»
La fanta-scienza è qui
È nata il 5 luglio del 1996 e quando aveva sei
anni e mezzo, il 14 febbraio del 2003, è morta
con l'eutanasia. Le pecore possono vivere fino
a 11 o 12 anni, ma Dolly soffriva di artrite
all'articolazione dell'arto posteriore e di
adenomatosi polmonare, un tumore del
polmone provocato da virus al quale sono
soggette le pecore allevate in ambiente chiuso.
I cromosomi di Dolly erano un po' più corti
rispetto a quelli di altre pecore, ma sotto molti
altri aspetti la pecora Dolly era uguale a
qualunque altra pecora della sua età
cronologica. Tuttavia, il suo precoce
invecchiamento potrebbe essere un'indicazione
del fatto che essa è stata riprodotta dal nucleo
di una pecora di 6 anni.
Pando:
oltre 47.000 steli di
Populus tremuloides
formano un'unica
struttura ramificata
Dai marcatori genetici della pianta è stato stabilito che
gli steli di Pando fanno parte dello stesso organismo vivente
Il sistema radicale ha circa 80..000 anni
tra i più antichi organismi viventi
Si stima che l'intero organismo pesi circa 6.615 tonnellate
il più pesante essere vivente conosciuto
Ibernazione
La fanta-scienza
è qui!
«Dipinte in queste rive
son dell'umana gente
le magnifiche sorti e
progressive»
Cile
deserto di
Atacama
quando piove dopo
7 anni di siccità
Semi ’’dormienti’’
Questa condizione permette al seme di
restare vitale anche per anni a metabolismo azzerato:
con quale vantaggio?
Durante questo tempo ha maggiori probabilità di essere
trasportato in altri luoghi o di trovare condizioni più
favorevoli allo sviluppo e alla sopravvivenza della pianta
Questo significa che la pianta è intelligente?
No: la pianta non ha le strutture (sistema nervoso)
che sono la base anatomico-funzionale dell’ ’’intelligenza’’
ma
è evoluta: piante che hanno questi dispositivi sopravvivono
più delle altre in quell’ambiente attraverso le generazioni
aumentano la loro frequenza nelle popolazioni (= evoluzione)
Fecondazione assistita
«Dipinte in queste rive
son dell'umana gente
le magnifiche sorti e progressive»
La fanta-scienza è qui!
Fecondazione assistita (video) (video)
Il fiore è fatto in modo che
l'insetto prelevando
il nettare di cui si nutre
si sporca di polline
che nel fiore successivo
viene a contato con lo stame
e finisce nell’ovario
Questo significa che la pianta ha una strategia e
quindi è intelligente e dotata di intenzionalità?
(’’… si vede proprio un’intenzionalità’’)
No: la pianta non ha le strutture (sistema nervoso)
che sono la base anatomico-funzionale dell’ ’’intelligenza’’
ma è evoluta: piante che hanno questi dispositivi si riproducono
più delle altre in quell’ambiente attraverso le generazioni
aumentano la loro frequenza nelle popolazioni (= evoluzione)
Sviluppo corporeo
Sviluppo della forma
Questo significa che la pianta ha senso artistico
oltre che intelligenza matematica?
No: la pianta non ha le strutture (sistema nervoso)
che sono la base anatomico-funzionale dell’ ’’intelligenza’’
ma dispositivi biochimici organizzati (epi)geneticamente
«… i processi mentali hanno bisogno, per presentarsi, di strutturazioni della
materia, di zone in cui il Pleroma è caratterizzato da un’organizzazione che
gli consente di essere influenzato dall’informazione oltre che dagli eventi
fisici.»
(G. Bateson, Dove gli angeli esitano)
«Dipinte in queste rive
son dell'umana gente
le magnifiche sorti e progressive»
In un secolo gli uomini europei
hanno guadagnato in media
più di 11 centimetri di altezza
grazie al miglioramento delle
condizioni di vita,
ma…
la dinamica della crescita limita l’aumento
di statura ai primi 16-18 anni (f/m)
Come è la dinamica
della crescita di
questi alberi?
Rallentata
ma illimitata
Come crescono questi alberi?
Pianta (dicotiledone) viva appena tagliata
Qual è la parte viva della pianta adulta?
La maggior parte del tronco è costituita di cellule morte con
funzioni di trasporto (vasi xilematici) e sostegno (legno)
Che forma ha la parte viva?
Un sottile manicotto
che segue tronco e rami
costituito da cambio
(tessuto meristematico con
cellule che si duplicano )
che si differenzia
all’interno in xilema
(cellule morte del legno)
all’esterno in floema
(cellule vive del libro)
e corteccia
(cellule più interne vive
più esterne morte)
Parte viva del tronco e dei rami della pianta
…
Dobbiamo ammettere che la pianta ha
una forma di intelligenza diversa dalla nostra?
Forse che la nostra struttura e la nostra forma
si sviluppano grazie all’azione della
nostra intelligenza e intenzionalità?
La struttura e la forma delle piante
(il loro modo di essere vive)
sono estremamente diverse da quelle di un animale
e sono il prodotto degli stessi tipi di processi biochimici
e dello stesso tipo di organizzazione (epi)genetica
Nutrizione
La fanta-scienza è qui!
«Dipinte in queste rive
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le magnifiche sorti e progressive»
«Vissi d'arte, vissi d'amore»
Ma, per vivere, quanto ha mangiato?
Nei primi 5 anni di crescita
un essere umano
aumenta di circa 15 Kg
mangiando più di 500 Kg di cibo
(senza contare l’acqua)
Efficienza di assimilazione 3%
In 5 anni di crescita
la pianta (di van Helmont)
aumenta di 74 Kg
incorporando circa 112 Kg di nutrimento
Efficienza di assimilazione 66%
Nutrimento:
«Sostanza che, introdotta nell’organismo, sopperisce al suo consumo
di energia, fornisce i materiali di reintegrazione, quelli necessarî per
l’accrescimento e quei fattori organici (proteine, grassi, carboidrati,
vitamine) e inorganici (minerali) che sono indispensabili al normale
svolgimento di funzioni fondamentali per l’individuo e per la specie.»
Di che cosa si nutre una pianta (un vegetale)?
Terra (Aristotele)
Obiezioni?
Molti vegetali vivono in acqua
1635 - Van Helmont:
salice in terra essiccata cui aggiunge acqua
Misura i pesi
Dopo 5 anni la terra ha lo stesso peso
mentre la pianta pesa 74 Kg in più
Van Helmont: vengono dall’acqua
Di che cosa si nutre una pianta (un vegetale)?
Acqua e sali minerali
(risposta che si tramanda di generazione in generazione)
Obiezioni?
Se la pianta cresce, aumenta la quantità di
sostanze organiche di cui è fatta
Le sostanze organiche sono basate sul carbonio
che si trova eventualmente solo in quantità minima
nei sali sciolti in acqua
Da dove viene il carbonio?
1727- Hales: «Molto probabilmente [le piante] traevano
attraverso le foglie parte del loro nutrimento dall’aria»
Dall’aria (CO2)
1772 – Priestley:
«Ho raccolto aria espirata in un contenitore e
l’ho chiuso ermeticamente.
Dopo sette giorni ho messo un topolino in questo contenitore.
In un altro contenitore con la stessa aria ho messo una pianta.
Sempre dopo sette giorni ho aggiunto un topolino
anche in questo secondo contenitore con la pianta.
Il topolino nel contenitore senza la pianta è morto in 5 secondi,
mentre quello posto nel contenitore con la pianta
è restato vivo per parecchi minuti.
Questo esperimento dimostra che
le piante sono capaci di rinnovare e purificare l’aria.»
Le piante si nutrono essenzialmente di aria e acqua (salata)
da cui vengono ricavate le sostanze
da cui viene sintetizzato il glucosio
da cui si ricavano tutte le altre sostanze
attraverso trasformazioni biochimiche
Fotosintesi: da sostanze inorganiche (minerali)
a organiche (tipiche dei viventi)
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
Sintesi di glucosio per idrogenazione di anidride carbonica
con idrogeno dell’acqua e con rilascio di ossigeno
Le piante si nutrono essenzialmente di CO2 presente nell’aria
L’aria sulla Terra c’è sempre stata?
No: presenza di ossigeno in aumento nell’atmosfera da 2.500 Mafa
20 m
Per quale causa?
La fotosintesi da parte dei cianobatteri acquatici
L’aria ricca di O2 (20%) è un prodotto della
evoluzione dei vegetali
La fanta-scienza è qui!
«Dipinte in queste rive son dell'umana gente
le magnifiche sorti e progressive»
Tendiamo ad assimilare a noi ogni essere vivente
a proiettare su ogni vivente il nostro modo di essere vivi (animismo)
quello della ’’finalità cosciente’’ (G. Bateson)
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 simile a noi
e ci interessa così poco scoprire come diversamente da noi
sono vivi altri organismi?
UNA VITA ESAGERATA
fenomeni vegetali (2)
Marcello Sala
