Ci sono molte cose che determinano se una pianta sopravvive o se si esaurisce. E molti fattori sono fuori dal loro controllo. Ma come riporta Tia Ghose per Live Science, le piante possono effettivamente prendere una decisione su una chiave per la loro sopravvivenza: quando germogliare.
Un nuovo studio, pubblicato su The Proceedings of the National Academies of Science, suggerisce che i semi delle piante usano minuscoli "cervelli" per aiutarli a decidere se è il momento giusto per interrompere la dormienza. Come riporta Ghose, i "cervelli" non sono fisicamente simili alla materia grigia umana o di altri vertebrati. Invece il centro di controllo dei semi elabora le informazioni proprio come fanno i cervelli. Usano fasci di cellule specializzate per elaborare i segnali ormonali che dicono loro quando è la prima serata e dovrebbero germogliare.
"Le piante sono proprio come gli esseri umani, nel senso che devono pensare e prendere decisioni nello stesso modo in cui lo facciamo", dice a Ghose George Bassel, biologo vegetale dell'Università di Birmingham e autore dello studio.
I ricercatori hanno esaminato i semi di Arabidopsis, altrimenti noto come Thale Cress, una pianta comunemente usata negli studi a causa del suo breve ciclo di vita. I semi devono bilanciare due fattori importanti durante la germinazione: temperatura e competizione. Se spuntano troppo presto potrebbero affrontare temperature fredde e potenzialmente congelarsi fino alla morte. Se aspettano troppo a lungo, le piante che germogliano prima possono superarle.
Il seme ha due ormoni: l'acido abscisico (ABA), che invia il segnale di rimanere dormiente, e la gibberellina (GA), che avvia la germinazione. Il push and pull tra questi due ormoni aiuta il seme a determinare il momento giusto per iniziare a crescere.
Secondo Ghose, da 3.000 a 4.000 cellule formano i semi di Arabidopsis. Quindi i ricercatori hanno catalogato queste cellule in un atlante per studiare questo sistema. Hanno quindi monitorato dove sono stati trovati i due ormoni all'interno del seme. Si è scoperto che gli ormoni si raggruppavano in due sezioni di cellule vicino alla punta del seme, una regione che i ricercatori propongono di formare il "cervello". I due gruppi di cellule producono gli ormoni che si inviano come segnali tra loro. Quando l'ABA, prodotto da un gruppo, è l'ormone dominante in questo centro decisionale, il seme rimane inattivo. Ma quando GA aumenta, il "cervello" inizia a dire al seme che è tempo di germogliare.
Modello 3D di semi di Arabidopsis e ubicazione delle loro cellule decisionali (Università di Birmingham) Questa divisione del centro di comando aiuta il seme a prendere decisioni più accurate, afferma il biomatematico Iain Johnston, che era anche un autore dello studio. "La separazione degli elementi del circuito consente una più ampia gamma di risposte agli stimoli ambientali", afferma in un comunicato stampa. "È come la differenza tra leggere quattro volte la recensione di un critico di un film o combinare le opinioni di quattro diversi critici prima di decidere di andare al cinema".
L'ultimo studio aggiunge al crescente numero di prove che la complessità delle piante è stata sottovalutata in passato. Prove crescenti suggeriscono che le piante possono avere alcuni mezzi di comunicazione rudimentale. Proprio l'anno scorso, i ricercatori hanno scoperto che un tipo di fungo può fungere da "internet" forestale sotterraneo in grado di trasportare carbonio, sostanze nutritive e sostanze chimiche di segnalazione tra gli alberi. Vi sono anche alcune prove che le piante possono inviare segnali usando impulsi elettrici, vagamente simili a come funziona il sistema nervoso umano (ma con molte, molte distinzioni importanti).
L'idea di "cervelli" di semi non solo si aggiunge a questa capacità vegetativa, ma potrebbe anche avere un grande impatto sull'agricoltura, portando gli scienziati a controllare la germinazione dei semi e aumentare l'efficienza della crescita delle piante.
