Luce per comunicare con le piante: la scoperta dei ricercatori di Cambridge
Chi ama le piante sa perfettamente come anche gli organismi vegetali, seppur privi di un sistema nervoso centrale, possono reagire alle condizioni ambientali esterne. Ma se i tentativi di «parlare» con le piante da parte degli esseri umani al momento si stanno rivelando solo monologhi, alcuni ricercatori dell’Università di Cambridge sono convinti di poter comunicare con i vegetali direttamente utilizzando la luce e stimoli luminosi.. Esperimenti preliminari di laboratorio con il tabacco hanno mostrato che è possibile attivare la risposta immunitaria naturale della pianta utilizzando la luce come stimolo.
Perché serve parlare alle piante?
Poter comunicare con le piante è certamente una ipotesi affascinante di per sé, ma avrebbe anche delle potenziali applicazioni pratiche: ad esempio, sarebbe possibile avvertire le piante della presenza di potenziali minacce imminenti come l’attacco di parassiti o l’arrivo di fenomeni meteorologici estremi, ondate di calore o siccità.
Questo consentirebbe alle piante di attivare preventivamente i meccanismi di difesa naturale, consentendo loro di adattarsi per tempo ai pericoli in arrivo, migliorando così le pratiche agricole e riducendo la necessità dell’utilizzo di prodotti chimici.
È possibile comunicare con le piante grazie alla luce?
L’idea fantascientifica di comunicare direttamente con le piante è ora più vicina grazie all’utilizzo della luce e di segnali luminosi. Ne sono certi i ricercatori del Sainsbury Laboratory dell'Università di Cambridge in Inghilterra che hanno ideato la tecnologia Highlighter: uno strumento che consente agli esseri umani di «parlare» alle piante e modificarne il comportamento attraverso messaggi basati sulla luce.
In precedenza il team di ricercatori aveva ideato una serie di biosensori capaci di comunicare visivamente le attività cellulari delle piante in tempo reale. La tecnologia è in grado di mostrare dinamiche e comportamenti delle cellule vegetali sottoposte a stress e permette agli scienziati di decifrare e interpretare i meccanismi biologici alla base di come le piante rispondono a stimoli esterni.
Nel più recente sviluppo, i ricercatori hanno sviluppato Highlighter, uno strumento che utilizza condizioni di luce specifiche per colpire dei geni bersaglio nelle piante e consentendo di attivare su richiesta i meccanismi di difesa antiparassitari del tabacco.
Cos'è l'optogenetica e perché è il futuro dell’agricoltura?
L'optogenetica è una tecnica scientifica di recente applicazione che utilizza uno stimolo luminoso per attivare o disattivare processi biologici specifici consentendo agli scienziati un controllo diretto a livello cellulare. La tecnica ha rivoluzionato diversi campi, compresa la neuroscienza. La sua applicazione alle piante tuttavia è risultata difficile a causa dell’abbondanza nelle piante di cellule già capaci di reagire direttamente agli stimoli luminosi.
Eppure, la tecnologia di Highlighter, dicono gli scienziati inglesi, ha dimostrato di poter ottenere un controllo diretto sui meccanismi di difesa immunitaria delle piante, oltre che sulla produzione di pigmenti specifici. Si tratterebbe di un primissimo passo, importante per lo sviluppo futuro di strumenti optogenetici più complessi in grado di comunicare con le piante utilizzando la luce e ottenere dei comportamenti in risposta.
«Gli stimoli luminosi sono economici, reversibili, non tossici e possono essere erogati con elevata risoluzione - ha detto il dottor Alexander Jones che ha guidato il team di ricercatori di Cambridge – un set di strumenti con diverse proprietà ottiche per parlare alle piante apre opportunità interessanti per il miglioramento delle colture». In futuro, sono convinti i ricercatori, si potrà usare la luce per innescare risposte immunitarie nelle piante o per stimolare in modo estremamente preciso una condizione particolare come la fioritura o la maturazione.
